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Belo Horizonte 27 a 31 janeno 1997<<strong>br</strong> />

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

<strong>Horizontes</strong><<strong>br</strong> />

Educaccio permanente<<strong>br</strong> />

Novas tecnologias<<strong>br</strong> />

Inovavies curriculares<<strong>br</strong> />

Atas<<strong>br</strong> />

Organizadores<<strong>br</strong> />

( Neri Borges<<strong>br</strong> />

Arthur Pir,Qc111,, Vainicio Gomes<<strong>br</strong> />

h'ixfolo l'ererra Fah()<<strong>br</strong> />

Joao Alum, tirtraira<<strong>br</strong> />

Maria Crisiol,l nall'hor .Nohre

-<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Atas do<<strong>br</strong> />

XII SimpOslo Nacional de<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Tema: Novos <strong>Horizontes</strong>: Educagao Permanente, Novas<<strong>br</strong> />

Tecnologias e Inovacoes Curriculares<<strong>br</strong> />

Organizadores<<strong>br</strong> />

Oto Neri Borges<<strong>br</strong> />

Arthur Eugenio Quintao Gomes<<strong>br</strong> />

Jose Peixoto Pereira filho<<strong>br</strong> />

Joao Antonio Filocre Saraiva<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte,<<strong>br</strong> />

Dezem<strong>br</strong>o de 1997

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Editoracao eletrOnica:<<strong>br</strong> />

Jdnia Christina Almeida Silva<<strong>br</strong> />

Luciana Patricia Silva Verneque<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Atas do XII SimpOsio Nacional de ensino de Fisica. Belo<<strong>br</strong> />

Horizonte: UFMG/CECIMIG/FAE, 1997.<<strong>br</strong> />

p. 788<<strong>br</strong> />

1. Ensino de Fisica; 2. SimpOsio; 3. educacao<<strong>br</strong> />

permanente; 4. novas tecnologias; 5. inovacOes curriculares;<<strong>br</strong> />

2

Comissoes<<strong>br</strong> />

Comissao de ensino da Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Prof. Dra. Maria Cristina Dal Pian No<strong>br</strong>e - UFRN<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Oliva' Freire Jr.- UFBa<<strong>br</strong> />

Prof. Dra. Umbelina Giacometti Piubeli - UFMGS<<strong>br</strong> />

Profa. Virginia Mello Alves - UFPe<<strong>br</strong> />

Profa.Gloria Regina Campello Queiroz -Espago UFF de Ciencias<<strong>br</strong> />

Comissao Organizadora<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Oto Neri Borges - Colegio Tecnico & CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Joao Antonio Filocre Saraiva - Colegio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Arthur Eugenio Quintao Gomes - Colegio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Marcio Quintan Moreno - Dept° de Fisica - ICEx - UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Jose Pereira Peixoto Filho - CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Regina Pinto de Carvalho - Dept° de Fisica - ICEx -<<strong>br</strong> />

UFMG<<strong>br</strong> />

Comissao Cientifica<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Oto Neri Borges - Colegio Tecnico & CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Joao Antonio Filocre Saraiva - Colegio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Arthur Eugenio Quintao Gomes - Colegio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Jose Pereira Peixoto Filho - CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Arbitros dos trabalhos apresentados<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Antonio Tarciso Borges - Cole gio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Jesus de Oliveira - Colegio Tecnico & CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Sergio Luis Talim - Colegio Tecnico & CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Francisco de Lopez Borja de Prado - UFMG<<strong>br</strong> />

Profa. Johanna Alida Elizabeth Kneght Lopez Prado - UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Oto Neri Borges - ColegiO Tecnico & CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Joao Antonio Filocre Saraiva - Colegio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Arthur Eugenio Quintao Gomes - Colegio Tecnico &<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

Prof. Dr. Jose Pereira Peixoto Filho - CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

3

Apoios Recebidos<<strong>br</strong> />

• Conselho Nacional de Pesquisas - CNPq<<strong>br</strong> />

• Fundacao Capes<<strong>br</strong> />

• Financiadora de Estados e Projetos - FINEP<<strong>br</strong> />

• Secretaria de Ensino Superior - SESu/MEC<<strong>br</strong> />

• Fundacao de Amparo Pesquisa de Minas Gerais -FAPEMIG<<strong>br</strong> />

• Fundacao de Amparo a Pesquisa de Sao Paulo - FAPESP<<strong>br</strong> />

• Fundacao de Amparo a Pesquisa do Rio Grande do Sul -<<strong>br</strong> />

FAPESRG<<strong>br</strong> />

• Fundacao de Amparo Pesquisa do Rio de Janeiro - FAPERJ<<strong>br</strong> />

• Secretaria de Estado da Educacao de Minas Gerais - SEE-MG<<strong>br</strong> />

• Secretaria de Estado da Ciencia e Tecnologia - SECT-MG<<strong>br</strong> />

(SECTMG/SEEMG/ Pro-Ciencias)<<strong>br</strong> />

• Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG<<strong>br</strong> />

• Pro-Reitorias de Pesquisas, POs-graduacao, Graduacao e<<strong>br</strong> />

Extensa°<<strong>br</strong> />

• Institut° de Ciencias Exatas<<strong>br</strong> />

• Departamento de Fisica - ICEx<<strong>br</strong> />

• Departamento de Ciencias da Computacao - ICEx<<strong>br</strong> />

• Centro de Ensino de Ciencias e Matematica - CECIMIG<<strong>br</strong> />

• Colegio Tecnico - UFMG<<strong>br</strong> />

• Editora Formato Ltda<<strong>br</strong> />

• Editora Scipione Ltda<<strong>br</strong> />

4

Apresentagao<<strong>br</strong> />

Ao preparar a edigao das Atas do XII Simposio nacional de Ensino<<strong>br</strong> />

de Fisica, que realizou-se de 27 a 31 de janeiro de 1997, em Belo<<strong>br</strong> />

Horizonte, MG, tivemos em mente que nao nos foram delegadas fungoes<<strong>br</strong> />

de editores. Dessa forma, optamos por nao executar as funcoes editoriais<<strong>br</strong> />

tipicas e apenas procuramos dar uma certa unifornidade de formatagao<<strong>br</strong> />

aos originais entregues para publicacao, mantendo o texto conforme<<strong>br</strong> />

digitado e revisto pelos autores. Apesar disso, alguns poucos originais que<<strong>br</strong> />

nao foram apresentados segundo a norma, tiveram de ser mais editados e<<strong>br</strong> />

por isso podem nao expressar a integridade do texto original ou a<<strong>br</strong> />

intengdo dos autores. Devido ao adimulo de servicos e algumas<<strong>br</strong> />

dificuldades operacionais, as Atas saem com algum atraso. Apresentamos<<strong>br</strong> />

nossas desculpas pelos transtornos causados aos colegas e participantes.<<strong>br</strong> />

Mais uma vez, agradecemos a todos aqueles que gentilmente<<strong>br</strong> />

colaboraram para a realizacao deste evento. Todos os que acompanharam<<strong>br</strong> />

a organizagao do simp6sio sabem da exequidade do tempo de que<<strong>br</strong> />

dispusemos para prepard-lo, ja que apenas durante o V EPEF, realizado<<strong>br</strong> />

em Aguas de Lindoia, em setem<strong>br</strong>o de 1996, nos foi confiada essa<<strong>br</strong> />

responsabilidade. A colaboragao de ininneros colegas e a enorme<<strong>br</strong> />

dedicagao de uma pequena equipe de funcionarios do Colegio Tecnico e<<strong>br</strong> />

CECIMIG tornou possivel este evento.<<strong>br</strong> />

Registramos nossos agradecimentos as diversas agencias de<<strong>br</strong> />

Fomento que apoiaram a realizagao deste XII SNEF, as Secretarias de<<strong>br</strong> />

Estado de Educagao e de Ciencia e Tecnologia de Minas Gerais que<<strong>br</strong> />

apoiaram a participacao de professores de ensino medio de Minas Gerais.<<strong>br</strong> />

Agradecemos, ainda eespecialmente, a direcao do Instituto de Ciencias<<strong>br</strong> />

Exatas da UFMG que acolheu este Simposio, diregao do Colegio Tecnico<<strong>br</strong> />

que sediou sua secretaria e, finalmente, a confianga em nOs depositada<<strong>br</strong> />

pela Sociedade Brasileira de Fisica.<<strong>br</strong> />

Os Organizadores<<strong>br</strong> />

5

Sumario<<strong>br</strong> />

Sumorio 6<<strong>br</strong> />

MEDALHA DE HONRA AO MERIT() NO ENSINO DE FISICA 14<<strong>br</strong> />

DISCURSO DE AGRADECIMENTO<<strong>br</strong> />

Beatriz Alvarenga 15<<strong>br</strong> />

CONFERENCIAS 24<<strong>br</strong> />

NOVOS HORIZONTES NA FORMACAO DE RECURSOS HUMANOS PARA<<strong>br</strong> />

CIENCIA E TECNOLOGIA<<strong>br</strong> />

Waldimir Pirro e Longo, Ariovaldo Bolzan 25<<strong>br</strong> />

FiSICOS FLEXIVEIS: ENVELHECIMENTO, COMPUTADORES, MATRIZES<<strong>br</strong> />

E NITEROI<<strong>br</strong> />

A. F. R. de Toledo Piza 34<<strong>br</strong> />

RECUPERACAO BIOLOGICA DE METAIS<<strong>br</strong> />

Regina Pinto de Carvalho 56<<strong>br</strong> />

A ALQUIMIA E 0 SINCRETISMO RACIONAL DE NEWTON -<<strong>br</strong> />

EXPERIMENTOS, SIMBOLOS E METAFORAS: NOVA LINGUAGEM,<<strong>br</strong> />

NOVA PERCEPCAO<<strong>br</strong> />

Amelia Imperio Hamburger 61<<strong>br</strong> />

MODELOS MENTAIS<<strong>br</strong> />

A. Tarciso Borges 71<<strong>br</strong> />

0 CEREBRO COMO UM SISTEMA COMPLEXO ATUANDO NUM NIVEL<<strong>br</strong> />

QUANTICO<<strong>br</strong> />

Alfredo Gontijo de Oliveira 90<<strong>br</strong> />

MESAS REDONDAS 99<<strong>br</strong> />

PESQUISA EM ENSINO E FORM/WA° DE PROFESSORES DE FISICA<<strong>br</strong> />

Jesuina Lopes de Almeida Pacca 100<<strong>br</strong> />

ALTERNATIVAS PARA 0 MODELO DE APRENDIZAGEM PRESENCIAL<<strong>br</strong> />

NA FORMACAO DO PROFESSOR DE FISICA<<strong>br</strong> />

Susana de Souza Barros 108<<strong>br</strong> />

MUSEUS INTERATIVOS<<strong>br</strong> />

Prof Roque Moraes 113<<strong>br</strong> />

0 USO DE JORNAIS E REVISTAS DE DIVULGACAO CIENTIFICA NO<<strong>br</strong> />

ENSINO DE CIENCIAS<<strong>br</strong> />

Guaracira Gouvea de Sousa 121<<strong>br</strong> />

OS CENTROS DE CIENCIAS, OS CENTROS DE FORMAcA0<<strong>br</strong> />

PROFISSIONAL E A FORM/WA° DE PROFESSORES<<strong>br</strong> />

Laercio Ferracioli 127<<strong>br</strong> />

6

0 USO DA INFORMATICA NA EDUCACAO<<strong>br</strong> />

Angelo de Moura Guimarcks 132<<strong>br</strong> />

A INFORMATICA NOS CURSOS DE LICENCIATURA<<strong>br</strong> />

Marcos da Fonseca Elia 151<<strong>br</strong> />

INFOVIAS DE INFORMACAO: NOVOS HORIZONTES PARA A<<strong>br</strong> />

FORMACAO DO PROFESSOR<<strong>br</strong> />

Mauro CavaJeanie Pequeno 158<<strong>br</strong> />

A FORMACAO DE ENGENHEIROS PARA OS TEMPOS ATUAIS<<strong>br</strong> />

Antonio Claudio Gomez de Sousa 170<<strong>br</strong> />

0 CICLO BASICO: CRITICAS AO MODELO ATUAL E PERSPECTIVAS DE<<strong>br</strong> />

INOVAOES<<strong>br</strong> />

Jose Guilherme Moreira 180<<strong>br</strong> />

COMUNICAOES ORAIS 184<<strong>br</strong> />

CONFLITO COGNITIVO EM SALA DE AULA: ATIVIDADE<<strong>br</strong> />

DESENCADEADORA DOS PROCESSOS<<strong>br</strong> />

Dirceu da Silva, Andre Ferrer Pinto Martins 185<<strong>br</strong> />

VERIFICAcA0 DA RETENCAO DA APRENDIZAGEM DE UM CURSO DE<<strong>br</strong> />

FISICA TERMICA<<strong>br</strong> />

Dirceu da Silva, Victoriano Fernandez Neto 196<<strong>br</strong> />

INTERPRETACOES DA MECANICA QUANTICA EM ALUNOS DO CURSO<<strong>br</strong> />

DE FISICA DA <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Roberto Luiz Montenegro, Osvaldo Pessoa Jr 202<<strong>br</strong> />

UM INSTRUMENTO PARA IDENTIFICAR ELEMENTOS DE UM MAPA<<strong>br</strong> />

CONCEITUAL<<strong>br</strong> />

Rebeca Vilas Boas Cardoso de Oliveira, Yassuko Hosoume 207<<strong>br</strong> />

REFORMULAcA0 DO CURRICULO DE FISICA DO ENSINO MEDIO EM<<strong>br</strong> />

MINAS GERAIS: VERSA() PRELIMINAR DO CURRICULO PROPOSTO<<strong>br</strong> />

Oto Neri Borges, Antonio Tarciso Borges', Arthur Eugenio Quintao Comes,<<strong>br</strong> />

Eduardo Adolfo Terrazzan 213<<strong>br</strong> />

FISICA MODERNA E CONTEMPORANEA NO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Isa Costa, Lucia da Cruz de Almeida e Marly da Silva Santos 227<<strong>br</strong> />

0 FUNCIONAMENTO DE ATIVIDADES PRATICAS NO ENSINO DE<<strong>br</strong> />

CIENCIAS NAS SERIES INICIAIS<<strong>br</strong> />

Paulo Cesar de Almeida Raboni, Maria Jose P.M. de Almeida 231<<strong>br</strong> />

ANALISE DE DIARIOS DE BORDO NO AMBITO DE UM CURSO DE<<strong>br</strong> />

FORMACAO CONTINUADA DE PROFESSORES DE FISICA<<strong>br</strong> />

Sandro Rogerio Vargas Ustra, Eduardo A. Terrazzan 235<<strong>br</strong> />

CAPACITAcA0 DE PROFESSORES EM SERVICO: UMA PROPOSTA DE<<strong>br</strong> />

INTERACAO PESQU1SA EM ENSINO - ESCOLA DE 1° GRAU<<strong>br</strong> />

Rita de Ccissia de Alccintara Bratina, Angela Maria de Carvalho Maffia,<<strong>br</strong> />

Cleidelene Ramos Guimardes. 247<<strong>br</strong> />

A PRATICA DOCENTE DO PROFESSOR DE FISICA DO rGRAU<<strong>br</strong> />

Aguida Celina de Me° Barreiro 256<<strong>br</strong> />

7

8<<strong>br</strong> />

DESENVOLVIMENTO PROFISSIONAL DE PROFESSORES SOB UMA<<strong>br</strong> />

OTICA SOCIO-LINGOISTICA<<strong>br</strong> />

Arnaldo l/a, 263<<strong>br</strong> />

A IMPORTANCIA DA REFLEXAO SOBRE A PRATICA NA<<strong>br</strong> />

QUALIFICACAO.DA FORMACAO INICIAL DO PROFESSOR DE FISICA<<strong>br</strong> />

Elsa Garrido e Anna Maria P. de Carvalho 267<<strong>br</strong> />

PARA LIDAR COM 0 MUNDO REAL, A FISICA ESCOLAR TAMBEM<<strong>br</strong> />

PRECISA SER QUANTICA<<strong>br</strong> />

Luis Carlos de Menezes, Yassuko Hosoume 282<<strong>br</strong> />

ANALISE PRELIM1NAR DOS PAPEIS DA PROVA NUM CURSO BASICO<<strong>br</strong> />

DE FISICA NA VISA() DE UM PROFESSOR<<strong>br</strong> />

Cezar Cavanha Babichak, A4aria Jose P. M. de Almeida 286<<strong>br</strong> />

PRODUcA0 DE UM PLANEJAMENTO PARA ENSINAR MECANICA NO<<strong>br</strong> />

MAGISTERIO<<strong>br</strong> />

Fatima Cruz Sampaio, lesuina Lopes de Ahneidct Pacca 290<<strong>br</strong> />

CAUSALIDADE E LEIS DA FISICA<<strong>br</strong> />

lose Lourenco Cindra 294<<strong>br</strong> />

OS DEDOES DE GALILEU<<strong>br</strong> />

Walter Duarte de Arcnijo Filho, Norberto Cardoso Ferreira .300<<strong>br</strong> />

0 ESPALHAMENTO RUTHERFORD REVISITADO<<strong>br</strong> />

Maria Ines No<strong>br</strong>e Ota 304<<strong>br</strong> />

RELATOS SOBRE A "MOSTRA INTERATIVA DE CIENCIAS:<<strong>br</strong> />

BRINCANDO TAMBEM SE APRENDE FISICA E ASTRONOMIA"<<strong>br</strong> />

Rogerio Pohlmann Livi, Helena Becker Livi 310<<strong>br</strong> />

PRODKAO, AVALIAcA0 E UTILIZAcA0 DE UM VIDEO PARA 0<<strong>br</strong> />

ENSINO DE FISICA MODERNA - RADIACAO COSMICA<<strong>br</strong> />

0.S.Pereira, E.W,Hamburger,M.G.Tassara e D.R.S.Bittencourt 314<<strong>br</strong> />

ESTAcOES DO ANO - UMA ATIVIDADE PARA 0 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Cezar Cavanha Babichak, Marcelo de O. Terra Cunha, Maria Jose: P. M. de<<strong>br</strong> />

Almeida 32 7<<strong>br</strong> />

UMA ANAL1SE DAS NOVAS RECOMENDAcOES PARA 0 CALCULO DE<<strong>br</strong> />

1NCERTEZAS EM MEDIcOES FISICAS<<strong>br</strong> />

Roberto A. Stempniak 332<<strong>br</strong> />

ABORDAGEM DA FISICA NAO LINEAR ATRAVES DE UM OSCILADOR<<strong>br</strong> />

MECANICO<<strong>br</strong> />

Klaus Weimer, Sergio EsperidiCio, Roberto Andrade 336<<strong>br</strong> />

UMA ANALISE DE PROPOSTAS DE ENSINO DE 2° GRAU ATRAVES DA<<strong>br</strong> />

ESTRUTURA CONCEITUAL DO ELETROMAGNETISMO<<strong>br</strong> />

Sandra Del Carlo, Maria Ines No<strong>br</strong>e Ota, Yctssuko Hosoume 342<<strong>br</strong> />

CONCEPOES PREVIAS, LINGUAGEM E LIVROS DIDATICOS:<<strong>br</strong> />

IMPLICACOES PARA 0 ENSINO DE CIENCIAS NATURAIS<<strong>br</strong> />

Luciliana de Moraes Silveira, Eduardo Adolfo Terrazzan 348<<strong>br</strong> />

COMO, QUANDO E 0 QUE SE LE EM AULAS DE FISICA NO ENSINO<<strong>br</strong> />

MEDIO<<strong>br</strong> />

Henrique Cesar da Silva, Maria Jose P. M. de Almeida 352

LIVRO DIDATICO DE FISICA NO BRASIL (1910-1960)<<strong>br</strong> />

Viviane da Silva, Yassuko Hosoume 357<<strong>br</strong> />

MUDANCA CONCEITUAL NO ENSINO DE C1ENCIAS UMA BREVE<<strong>br</strong> />

REVISAO<<strong>br</strong> />

Orlando Aguiar Jr. e Jock) Filocre Saraiva 360<<strong>br</strong> />

UMA AVALIACAO DO PROGRAMA DE PESQUISA DE APRENDIZAGEM<<strong>br</strong> />

POR MUDANCA CONCEITUAL<<strong>br</strong> />

Orlando Aguiar Jr. e Joao Filocre Saraiva 374<<strong>br</strong> />

PAINEIS 387<<strong>br</strong> />

VERIFICACAO DA SUBSTITUICAO DE CONCEITOS ESPONTANEOS POR<<strong>br</strong> />

CONCEITOS CIENTIFICOS EM UM CURSO DE OTICA GEOMETRICA<<strong>br</strong> />

Jesus de Oliveira e S'ergio L. Talim 388<<strong>br</strong> />

UM MODELO SIMPLES E DE BAIXO CUSTO PARA 0 TUBO DE RAIOS<<strong>br</strong> />

CATOD1COS - CONSTRUCAO E APLICACOES<<strong>br</strong> />

Ferdinand A4ctrtins da Silva, Maria Beatriz Fagundes,<<strong>br</strong> />

Norberto Cardoso Ferreira 391<<strong>br</strong> />

PROBLEMAS ABERTOS EM INDUCAO ELETROMAGNETICA<<strong>br</strong> />

Fernando Cesar Ferreira, Moacyr Ribeiro do Valle Filho 394<<strong>br</strong> />

IDENTIFICACAO DE MODELOS MENTAIS EM ALUNOS DE FISICA<<strong>br</strong> />

GERAL, NA AREA DE MECANICA<<strong>br</strong> />

Isabel Krey, Marco Antonio A4oreira, Ileanct Greco, Maria do Carmo B.<<strong>br</strong> />

Lagreca, Mauro Costa de Andrade, Alessandro Aquino Bucussi, Lucictna<<strong>br</strong> />

Mallmann 397<<strong>br</strong> />

ALGUMAS ATIVIDADES DE ENSINO VISANDO ALTERACOES NAS<<strong>br</strong> />

CONCEPCOES DE ESTUDANTES SOBRE ASPECTOS DO CAMPO<<strong>br</strong> />

GRAVITACIONAL TERRESTRE.<<strong>br</strong> />

Luiz Eduardo da Costa Ferreira, Roberto Nat-di 409<<strong>br</strong> />

EXPLORANDO A FISICA DO COTIDIANO<<strong>br</strong> />

Eduardo de Campos de Valadares, Alysson Magalhaes Moreira 415<<strong>br</strong> />

AS PERGUNTAS DO LEITOR EM PUBLICACOES DE DIVULGACAO<<strong>br</strong> />

Lilian Cristiane Almeida dos Santos, Sonic] Salem 420<<strong>br</strong> />

UMA PERSPECTIVA HISTORICA DA FISICA NUCLEAR<<strong>br</strong> />

Maria Cristina M. Martins 426<<strong>br</strong> />

UTILIZACAO DE NOVAS TECNOLOGIAS NA RELACAO<<strong>br</strong> />

INTERDISCIPLINAR DO ENSINO DE FISICA NA UFAC<<strong>br</strong> />

Alejandro Fonseca Duarte, Murilena Pinheiro de Almeida, Maria do Carmo<<strong>br</strong> />

Cunha Forneck, Jose Carlos da Silver Oliveira, Antonio Markt Freire Passos,<<strong>br</strong> />

Francisco Eulalio Alves Santos., Reginald° Fernando Ferreira de Castel°,<<strong>br</strong> />

Maria do Socorro D'avila do Nascimento 441<<strong>br</strong> />

UMA NOVA ABORDAGEM DA FISICA DO vOo<<strong>br</strong> />

Weliner, Klaus 444<<strong>br</strong> />

0 CALDEIRAO COMO CALORIMETRO EM CLASSE<<strong>br</strong> />

Weliner, Klaus e Miranda, Paulo 453<<strong>br</strong> />

9

10<<strong>br</strong> />

SIMULACAO DE MOVIMENTOS NUM CAMPO CENTRAL BACIA DE<<strong>br</strong> />

KEPLER<<strong>br</strong> />

Paulo Miranda e Klaus Weliner 462<<strong>br</strong> />

MEDIcA0 DE CALOR ESPECiFICO DO AR EM CLASSE<<strong>br</strong> />

Klaus Weliner 471<<strong>br</strong> />

DEMONSTRACAO DAS OSCILACOES FORcADAS E DA CURVA DA<<strong>br</strong> />

RESSONANCIA EM CLASSE<<strong>br</strong> />

Klaus Weliner; Paulo Miranda, Sergio C A Esperidido 475<<strong>br</strong> />

MESA GIRANTE - EXPERIMENTOS DIVERSOS<<strong>br</strong> />

Weliner, Klaus e Miranda, Paulo 480<<strong>br</strong> />

0 ENSINO DE FiSICA E A APROPRIACAO DO CONHECIMENTO FISICO<<strong>br</strong> />

Yukimi Horigoshi Pregnolatto 485<<strong>br</strong> />

LABORATORIO PARA DEMONSTRACOES PROJETOS E MODELOS<<strong>br</strong> />

Miranda, Paulo e Weliner, Klaus 495<<strong>br</strong> />

PRODUCAO E ELABORACAO DE UM KIT DE TRABALHO PARA 0<<strong>br</strong> />

ENSINO DE ASTRONOMIA EM AULO, DIRIGIDO A ESCOLAS<<strong>br</strong> />

ELEMENTARES<<strong>br</strong> />

Horcicio Tignanelle, Rute Helena Trevisan, CleitonJoni Benetti Lattari 497<<strong>br</strong> />

PROJETOR DE SLIDES DE BAIXO CUSTO : UTILIZACAO COMO<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTO OPTICO E COMO MATERIAL INSTRUCIONAL<<strong>br</strong> />

Angela Camargo 499<<strong>br</strong> />

UTILIZACAO DO COMPUTADOR COMO INSTRUMENTO DE ENSINO -<<strong>br</strong> />

UMA PERSPECTIVA DE APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA<<strong>br</strong> />

Josimar M. Ferreira , Valquiria R. de Carvalho Martinho, Jose de S. Nogueira,<<strong>br</strong> />

Carlos Rinaldi, Sergio R. de Paulo 502<<strong>br</strong> />

UTILIZANDO 0 MICROCOMPUTADOR PARA ANALISE DE DADOS<<strong>br</strong> />

Mcircio Vinicius Corrallo, Armando Massa° Tagiku 513<<strong>br</strong> />

INFORMATICA E ENSINO: VISA() CRiTICA DOS SOFTWARES<<strong>br</strong> />

EDUCATIVOS E DISCUSSAO SOBRE AS BASES PEDAGOGICAS<<strong>br</strong> />

ADEQUADAS PARA 0 SEU DESENVOLVIMENTO.<<strong>br</strong> />

Dirceu da Silva, Paulo Sergio Marchelli 5 17<<strong>br</strong> />

A HISTOR1A DA C1ENCIA COMO SUBS1D10 PARA ENTENDER AS<<strong>br</strong> />

DIFICULDADES DOS ESTUDANTES SOBRE VISAO EM SALA DE AULA<<strong>br</strong> />

Marcelo Alves Barros & Anna Maria Pessoa de Carvalho 526<<strong>br</strong> />

CONCEPOES ALTERNATIVAS DE ALUNOS DA 8" SERIE E DE<<strong>br</strong> />

PROFESSORES DE CIENCIAS EM SERVICO SOBRE FASE E MUDANcA<<strong>br</strong> />

DE FASE<<strong>br</strong> />

Eliane de Oliveira Vicente, Sonia Krapas, Gloria Queiroz, Rita de Cassia<<strong>br</strong> />

A.Costa, Genise de M. Freitas, Fatima Castanha, Renato C. dos Santos,<<strong>br</strong> />

Marcia Serra Ferreira 540<<strong>br</strong> />

VISA() DE ESTUDANTES SOBRE A INSEKAO DE FiSICA MODERNA E<<strong>br</strong> />

CONTEMPORANEA NO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

0.S.Pereira 551<<strong>br</strong> />

QUANTO TEMPO 0 TEMPO TEM ? DAS CONCEPCOES DE ALUNOS A<<strong>br</strong> />

ATUALIZAcA0 DE PROFESSORES<<strong>br</strong> />

Marcia Serra Ferreira ,Marilia Faria da Costa 559

UM INSTRUMENTO PARA DETECTAR CONCEPOES SOBRE A<<strong>br</strong> />

NATUREZA DA CIENCIA<<strong>br</strong> />

i0C-10 Batista Siqueira Harres 568<<strong>br</strong> />

VISOES DE MUNDO DE PROFESSORES DE CIENCIAS: APLICAcA0 NO<<strong>br</strong> />

BRASIL DO QUESTIONARIO DE OGUNNIYI E OUTROS<<strong>br</strong> />

Joao Batista S. Harres, Paulo R. Frota, Jose Augu.sto C. A4. So<strong>br</strong>inho 574<<strong>br</strong> />

CLUBE DE ASTRONOMIA COMO ESTIMULO PARA A FORMAcA0 DE<<strong>br</strong> />

PROFESSORES DE C1ENCIAS E FISICA<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan, CleitonJoni Benetti Lattari 580<<strong>br</strong> />

A VISA() DO MUNDO ELETROSTATICO CONSTRUIDA POR<<strong>br</strong> />

PROFESSORES DO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Yukimi H. Pregnolatto 585<<strong>br</strong> />

AS CONCEPCOES DE PROFESSORES SOBRE AVALIKAO<<strong>br</strong> />

Anna Maria Pessoa de Carvalho, Andrea Infantosi Vannucchi 597<<strong>br</strong> />

PLANEJAMENTOS DIDATICOS: UMA AGENDA DE INVESTIGKAO<<strong>br</strong> />

PARA 0 ENSINO DE FiSICA MODERNA NA ESCOLA MEDIA<<strong>br</strong> />

Eduardo Adolfo Terrazzan, DuIce Maria Strieder 606<<strong>br</strong> />

APERFEIcOAMENTO DE PROFESSORES DE CIENCIAS ASTRONOMIA<<strong>br</strong> />

NO PRIMEIRO GRAU: CALCULO DO RAIO TERRESTRE<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan, Vanessa M. Barbieri de Castro, Cleitorkloni Benetti<<strong>br</strong> />

Lattari 614<<strong>br</strong> />

EDUCKAO CONTINUADA NO ENSINO DE 10. E 20. GRAUS: 0 CURSO<<strong>br</strong> />

DE ESPECILIZAcA0 EM ENSINO DE CIENCIAS E MATEMATICA DA<<strong>br</strong> />

UNESP - CAMPUS DE BAURU<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi, Lydia S. R. Ruiz, Elaine S.O. Rodini, Irene B.F. Vicentini,<<strong>br</strong> />

Lucidio S. Santos, Mauri C. Nascimento 618<<strong>br</strong> />

ARTICULACAO DA UNIVERSIDADE COM 0 ENSINO DE 10. E 20.<<strong>br</strong> />

GRAUS: AS ATIVIDADES DO PROJETO "AcOES INTEGRADAS PARA A<<strong>br</strong> />

MELHORIA DO ENSINO DE CIENCIAS, MATEMATICA E EDUCAcA0<<strong>br</strong> />

AMB1ENTAL NA REGIAO DE BAURU"<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi 622<<strong>br</strong> />

UMA POS-GRADUKAO EM EDUCAcA0 PARA A CIENCIA NA UNESP<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi, Jose Misael do Vale, Maria Sueli Arruda,<<strong>br</strong> />

Momotaro Imaizumi 626<<strong>br</strong> />

PROJETOS DE FORMACAO CONTINUADA E SUAS PERSPECTIVAS DE<<strong>br</strong> />

MUDANCAS<<strong>br</strong> />

Rita C. A. Brafina, lsilda Sampaio Silva 633<<strong>br</strong> />

OBSTACULOS E POSSIBIL1DADES PARA A IFMC NO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Marly da Silva Santos, LUcia du Cruz de Almeida, Isa Costa 637<<strong>br</strong> />

CURSO DE FORMAcA0 EM SERVIc0 DE PROFESSORES DO l'IGRAU<<strong>br</strong> />

EM ASTRONOMIA<<strong>br</strong> />

Sergio Bisch, Yassuko Hosoume, Cristina Leite 643<<strong>br</strong> />

A EVOLUcA0 DAS IDEIAS SOBRE A ESTRUTURA DA MATERIA: UMA<<strong>br</strong> />

CONTRIBUIcA0 PARA 0 ENSINO DA FiSICA<<strong>br</strong> />

Eduardo Adolfo Terrazzan, Si!vete Coradi Guerini,<<strong>br</strong> />

Sandro Rogerio Vargas Ustra 650<<strong>br</strong> />

11

DIDATICA NO ENSINO DE ASTRONOMIA: MEDINDO A INCLINAcA0<<strong>br</strong> />

DO EIXO DA TERRA<<strong>br</strong> />

Rine Helena Trevisan, Echnilson de Souza, CleitonJoni Benetti Lattari 659<<strong>br</strong> />

A CONSTRUCAO DE CONCEITOS BASICOS EM CIENCIAS: 0<<strong>br</strong> />

HORIZONTE NA ASTRONOMIA<<strong>br</strong> />

Rute Helenct Trevisan, Patricia Fortes, Cleiton Joni Benetti Lattari 66?<<strong>br</strong> />

UM ENFOQUE ALTERNATIVO PARA A DISCIPLINA DE TOPICOS DE<<strong>br</strong> />

FISICA MODERNA NOS CURSOS DE GRADUACAO (LICENCIATURA E<<strong>br</strong> />

BACHARELADO)<<strong>br</strong> />

Asa Pedro Donoso 667<<strong>br</strong> />

OS OBJETIVOS DO LABORATORIO DIDATICO NA UNIVERSIDADE:<<strong>br</strong> />

UMA ENQUETE ENTRE ALUNOS E PROFESSORES DO IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

L.B. Horodynski-Matsushigue, P. R. Pascholati, M. Moralles; M.-L Yoneama,<<strong>br</strong> />

J.F. Dias e P.TD. Siqueirct 672<<strong>br</strong> />

0 EFEITO FOTOELETRICO NO 2°GRAU - UMA PROPOSTA<<strong>br</strong> />

Eduardo de Paula Cordeiro, Mauro Costa da Silva 676<<strong>br</strong> />

APROXIMANDO CONTEODO ESCOLAR E CONTEXTO VIVENCIAL DO<<strong>br</strong> />

ESTUDANTE NO ENSINO DE FISICA<<strong>br</strong> />

Decio Auler, Eduardo Adolfo Terrazzan 686<<strong>br</strong> />

ASSESSORIA NA AVALIACAO DO CONTEODO DE ASTRONOM1A DOS<<strong>br</strong> />

LIVROS DE CIENCIAS PRIMEIRO GRAU<<strong>br</strong> />

Rule Helena TreViSC117, CleitonJoni Benelli Lattari, Joao Batista Garcia<<strong>br</strong> />

Canalle 696<<strong>br</strong> />

UMA ANAL1SE CRITICA DA ABORDAGEM DA TEORIA DA<<strong>br</strong> />

RELATIVIDADE RESTRITA EM LIVROS DE FISICA BASICA.<<strong>br</strong> />

Carlos Daniel Ofigi Rodrigues, Mcntricio Pietrocola de Oliveira 701<<strong>br</strong> />

GREF - FORMACAO DE PROFESSORES EM SERVIc0<<strong>br</strong> />

Anila Copelli, Wilton da Silva Dias, Yassuko HOS011117e, Joao Martins,<<strong>br</strong> />

Luis Carlos Menezes, Suely Baldin Pelaes, lair° Alves Pereira,<<strong>br</strong> />

Luis Paulo de C Isilda Scunpaio Silvct, Dorivcd Rodrigues Teixeira,<<strong>br</strong> />

Carlos Toscano 705<<strong>br</strong> />

A MECANICA DO GREF: UMA PROPOSTA PARA A SALA DE AULA<<strong>br</strong> />

Wilton dct Silva Dias, Luis Paulo de Carvalho Piassi, Luis Carlos de Meneze.s.,<<strong>br</strong> />

Yassuko HOS011117e 707<<strong>br</strong> />

ELETROMAGNETISMO-GREF: NOVAS FORMAS E CONTEODOS<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoutne, Carlo.s. TOSCC1170, Ado Martins. 711<<strong>br</strong> />

DESENVOLVIMENTO DE "SOFTWARES" PARA 0 ENSINO DE FISICA<<strong>br</strong> />

BASICA<<strong>br</strong> />

J. M. Povoa , D. Garcia, D. Fontolan, H. T dct Silva,l. R. Alves 714<<strong>br</strong> />

CHERNOBYL E HIROXIMA:LIOES PARA A FORMAcA0 DE UMA<<strong>br</strong> />

CONSCIENCIA SOBRE A QUESTA() NUCLEAR<<strong>br</strong> />

Ozitnar Silva Pereira 724<<strong>br</strong> />

A LEI DE HOOKE E A AVALIACAO DE PRESERVATIVOS - A<<strong>br</strong> />

INTEGRACAO DA FISICA COM A DISCIPLINA DE ORIENTACAO<<strong>br</strong> />

SEXUALPARA A PREVENCAO DA AIDS<<strong>br</strong> />

O. S. Pereira e A.C.Egypto 735<<strong>br</strong> />

12

VIDEO-DEBATE - UMA ATIVIDADE EXTRA-CLASSE<<strong>br</strong> />

Anderson Fabian Ferreira Higino, Olisia de Oliveira Damasceno 739<<strong>br</strong> />

MODULO DIDATICO PARA ENSINO DE CORES: RELATO DE UMA<<strong>br</strong> />

EXPERIENCIA<<strong>br</strong> />

Gerson G. G0171eS, Mauricio Pietrocola 743<<strong>br</strong> />

INTERCAMBIO DE TRABALHOS PRATICOS DE FISICA KAZAN - UNIJUI<<strong>br</strong> />

Fabictna C'ctzarolli , Hello Bonadiman e RaIkat Toukhvatoulline 746<<strong>br</strong> />

VALIDADE E LIMITACOES DE MODELOS NA INTERPRETACAO DE<<strong>br</strong> />

DADOS EM LABORATORIO DE TERCEIRO GRAU: ALGUNS ASPECTOS<<strong>br</strong> />

DE FLUIDODINAMICA<<strong>br</strong> />

Marcos Amaku, Lighia B. Horodynski-Matsushigue, Paulo T D. Siqueira,<<strong>br</strong> />

Paulo R. Pascholctti, Ruy M. de C'ctstro, Wayne A. Seale e los6 H. Vitolo 751<<strong>br</strong> />

0 JOGO DE DADOS COMO ILUSTRACAO DE CONCEITOS<<strong>br</strong> />

IMPORTANTES NA TEORIA ESTATISTICA DE ERROS<<strong>br</strong> />

P.TD. Siqueira, L.B. Horodynski-Mcnsushigue, P.R. Pascholati, V.R Vanin,<<strong>br</strong> />

M.-L. Yoneama,,I.F. Dicts, M. Amaku e IL. M. Duarte 756<<strong>br</strong> />

A HISTORIA DA CIENCIA, A FILOSOFIA DA CIENCIA, E 0 ENSINO DA<<strong>br</strong> />

MECANICA QUANT1CA<<strong>br</strong> />

Andre: Ferrer Pinto Marlins - Edmundo Graballos Anior 762<<strong>br</strong> />

AS INTERFACES DA CIENCIA NO ENSINO DE FISICA<<strong>br</strong> />

Edmund° Graballos Itinior, Andre Ferrer Pinto Marlins 766<<strong>br</strong> />

A PROBLEMATICA DO ENSINO DE FISICA NA MICRO-REGIAO DO<<strong>br</strong> />

CARIRI - CE<<strong>br</strong> />

Francisco Augusto S. No<strong>br</strong>e, C'Icera A. Guedes 770<<strong>br</strong> />

DUALIDADE ONDA-PARTiCULA NO OPTICKS DE NEWTON<<strong>br</strong> />

EdIs'on Amaro dct Silva, Amelia Imperio Hamburger 773<<strong>br</strong> />

"TOTALIDADE" NA VISA() REALISTA DA COMPLEMENTARIDADE DE<<strong>br</strong> />

DAVID BOHM<<strong>br</strong> />

Tanimarct Soares dct S. Amadeu 776<<strong>br</strong> />

A COMPLEMENTARIDADE A LUZ DO NOVO ESPIRITO CIENTIFICO<<strong>br</strong> />

Maria Beatriz Fctgundes, Joao Zanetic 780<<strong>br</strong> />

IMAS E ELETROIMAS "PRODUCAO DE UM VIDEO DIDATICO<<strong>br</strong> />

tluna C. Pctnzera; Ivcinict C. Moraes 785<<strong>br</strong> />

FUNDAMENTOS DE ASTRONOMIA - UM CURSO PARA PROFESSORES<<strong>br</strong> />

DE CIENCIAS<<strong>br</strong> />

tjuna C. Panzera; Simone de Pcidua Tomdz 786<<strong>br</strong> />

13

Medalha de Honra ao<<strong>br</strong> />

Merit° no Ensino de Fisica

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica.<<strong>br</strong> />

DISCURSO DE AGRADECIMENTO<<strong>br</strong> />

Beatriz Alvarenga<<strong>br</strong> />

Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG<<strong>br</strong> />

Ao acolher essa homenagem, certamente a mais significativa que<<strong>br</strong> />

recebi em minha longa carreira de trabalhadora do ensino, quero<<strong>br</strong> />

agradecer comovida a todas as pessoas que colaboraram para que esse<<strong>br</strong> />

caminho pudesse ser trilhado: parentes, amigos, colegas, funcionarios das<<strong>br</strong> />

instituicoes nas quais atuei, ex-alunos, professores do 1°, 2° e 3° graus,<<strong>br</strong> />

todos que lutaram comigo om<strong>br</strong>o a om<strong>br</strong>o nas batalhas que tentei<<strong>br</strong> />

empreender, que influiram nas oportunidades que me foram oferecidas,<<strong>br</strong> />

que partilharam dos meus momentos de alegria e eventuais sucessos, que<<strong>br</strong> />

me consolaram nas dificuldades e decepcoes<<strong>br</strong> />

Ao apresentar a todos o meu emocionado "muito o<strong>br</strong>igada",<<strong>br</strong> />

desculpo-me por omitir nomes, do enorme rol que deveria aqui listar, pois<<strong>br</strong> />

o tempo de que disponho seria insuficiente para isto, tantos sao aqueles<<strong>br</strong> />

com os quais, para ser justa, devo repartir a honra que ora recebo.<<strong>br</strong> />

De maneira especial, dirijo-me aos colegas que compoem a<<strong>br</strong> />

comissao de ensino da Sociedade Brasileira de Fisica e comissao local,<<strong>br</strong> />

organizadora do XII Simpesio Brasileiro de Ensino de Fisica, os quais<<strong>br</strong> />

indicaram meu nome para ser alvo dessa distincao, agradecendo-lhes o<<strong>br</strong> />

privilegio que me concederam. Aos mem<strong>br</strong>os do Conselho da Sociedade de<<strong>br</strong> />

Fisica, aqui representado pelo seu presidente, Prof. Francisco Cesar de<<strong>br</strong> />

Sa Barreto, que instituiu a medalha de Honra ao Merit° no Ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica e ratificou a indicacao do meu nome, tambem de publico manifesto<<strong>br</strong> />

minha gratidao.<<strong>br</strong> />

Finalmente, nao podia deixar de manifestar meu reconhecimento<<strong>br</strong> />

ao Prof. Ramayana Gazinelli, pela carinhosa saudacao que acaba de me<<strong>br</strong> />

fazer. Ex-aluno, colega, chefe, sempre a,companhei sua carreira e sou<<strong>br</strong> />

testemunha da seriedade com que desenvolve seu trabalho e do sucesso<<strong>br</strong> />

que alcancou nos diversos cargos que ocupou. E com orgulho e satisfacao<<strong>br</strong> />

que guardarei suas palavras. Recebo-as, porem, mais como as de um<<strong>br</strong> />

grande amigo. O<strong>br</strong>igada por ter compartilhado comigo em todos esses<<strong>br</strong> />

longos anos de convivencia, preocupacoes, desanimos, lamentac5es, mas<<strong>br</strong> />

tambem, alegrias, entusiasmos e viterias. Estendo esses agradecimentos<<strong>br</strong> />

a Alzira, da qual sempre recebi incentivos e manifestacoes de carinho.<<strong>br</strong> />

A maioria dos que aqui estao presentes, ja me conhecem de longa<<strong>br</strong> />

data e sabem que estou sendo sincera ao afirmar que nao me sinto bem<<strong>br</strong> />

em ocasioes como esta. De fato, minha primeira reacao ao ter noticia da<<strong>br</strong> />

homenagem, foi de recusar a medalha e tomar decisao semelhante a do<<strong>br</strong> />

meu conterraneo ilustre, Carlos Drummond de Andrade, que<<strong>br</strong> />

simplesmente nao aceitava as honrarias que tentavam lhe prestar.<<strong>br</strong> />

Este momento nao se apresenta pois, para mim, repleto de<<strong>br</strong> />

felicidade, como talvez devesse ser, para quem recebe um premio tao<<strong>br</strong> />

15

Beatriz Alcarenga<<strong>br</strong> />

significativo. 0 encontro com o destino, praticamente cumprido, que esta<<strong>br</strong> />

solenidade me faz lem<strong>br</strong>ar, provocam, em mim, certa confusao: as reagoes<<strong>br</strong> />

do cere<strong>br</strong>o e do coracao se misturam, tornando-se dificil decifra-las.<<strong>br</strong> />

A alegria que sinto pelo reconhecimento do meu esforco - e assim<<strong>br</strong> />

que me enxergo, uma esforgada inveterada - se confunde com o flashback<<strong>br</strong> />

de cenas do passado, com sentimento de frustracao por oportunidades<<strong>br</strong> />

perdidas e duvidas me assaltam so<strong>br</strong>e o merit() da homenagem. Essas<<strong>br</strong> />

lem<strong>br</strong>ancas e reflexoes nao ocorrem sem amargura . .<<strong>br</strong> />

Apes o impacto inicial, pensando um pouco mais, acabei por mudar<<strong>br</strong> />

o rumo da minha primeira reacao, o que sempre acontece comigo, mas<<strong>br</strong> />

nao com o Drummond. Talvez a porcentagem de ferro em sua alma<<strong>br</strong> />

itabirana fosse maior do que a da minha e por isto ele se mostrou mais<<strong>br</strong> />

forte e menos vaidoso. Provavelmente, por isto, aqui estou . . .<<strong>br</strong> />

Nao pretendia lhes tomar mais tempo com meus "complexos de<<strong>br</strong> />

culpa" mas, segundo a programagao desta cerimenia deverei lhes falar<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o meu trabalho e o ensino da Fisica.<<strong>br</strong> />

Na minha idade e tendo comecado a lecionar aos 16 anos, voces<<strong>br</strong> />

podem imaginar que teria muita histeria para contar. Como nossa<<strong>br</strong> />

memeria vai se desgastando com o passar dos anos, para atualizar<<strong>br</strong> />

minhas lem<strong>br</strong>ancas teria que escarafunchar os "ninhos de rato" dos meus<<strong>br</strong> />

arquivos. Deste modo poderia descrever, por minhas proprias<<strong>br</strong> />

observacoes, a evolucao do ensino de Fisica no Brasil durante 60 anos,<<strong>br</strong> />

desde 1935, quando comecei a estudar ciencias no ginasio, ate os nossos<<strong>br</strong> />

dias, pois ate hoje, tento me manter atualizada so<strong>br</strong>e o "estado da arte"<<strong>br</strong> />

nessa area.<<strong>br</strong> />

Mas, nao se assustem, nao vou lhes pregar essa pega, observem que<<strong>br</strong> />

todos os verbos foram escritos no condicional e eu nao iria impor esse<<strong>br</strong> />

sacrificio a pessoas que estao me homenageando. Hoje, lhes apresentarei<<strong>br</strong> />

apenas alguns flashes dessa novela.<<strong>br</strong> />

Vamos comecar analisando o que ocorria no Brasil, com o ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica, na 2" metade da decada de 30. Em um colegio de Belo Horizonte,<<strong>br</strong> />

considerado de bom nivel, que educava com esmero senhoritas da<<strong>br</strong> />

sociedade belorizontina, praticamente nada se aprendia de Fisica, de<<strong>br</strong> />

Quimica ou de Biologia. Enquanto isto, o ensino de Matematica e outras<<strong>br</strong> />

materias (Portugues, Frances, Ingles, Histeria, etc.) ja era bem razoavel.<<strong>br</strong> />

Qual seria a causa dessa diferenga? Os professores que lecionavam as<<strong>br</strong> />

disciplinas cientificas eram improvisados, sem formacao especifica,<<strong>br</strong> />

enquanto o de Matematica era engenheiro, professor de Calculo na Escola<<strong>br</strong> />

de Engenharia, e com bom conhecimento da materia (a I'm-mac-do<<strong>br</strong> />

matematica para os engenheiros era bastante enfatizada). Outro fator<<strong>br</strong> />

seria a qualidade dos livros didaticos. Quase todos eram publicados por<<strong>br</strong> />

uma unica editora F.T.D. (que existe ainda hoje). Os manuais de Fisica<<strong>br</strong> />

da F.T.D. se limitavam a apresentar algumas "nog-6es de cousas",<<strong>br</strong> />

definig6es das grandezas mais conhecidas (mesmo aquelas que nao<<strong>br</strong> />

deveriam ser) e uma copiosa descricao de aparelhos. Nao propunham<<strong>br</strong> />

exercicios, problemas ou atividades experimentais e, a avaliacao da<<strong>br</strong> />

16

Discurso de Agradecimenio<<strong>br</strong> />

aprendizagem era feita apenas para testar a memorizacao dos topicos<<strong>br</strong> />

estudados. Sai do ginasio (um curso secundario de 5 anos, feito apes um<<strong>br</strong> />

primario de 4 anos) sem saber o que era uma lei fisica e sem conhecer<<strong>br</strong> />

qualquer uma delas: nem as leis de movimento de Newton, nem as da<<strong>br</strong> />

termodinamica e muito menos as do eletromagnetismo. Sabia, apenas de<<strong>br</strong> />

cor o enunciado de alguns principios, sem entende-los. Por exemplo: a lei<<strong>br</strong> />

de Newton da gravitagao, "a materia atrai a materia na razao direta das<<strong>br</strong> />

massas e na razao inversa do quadrado das distancias; o principio de<<strong>br</strong> />

Arquimedes, "todo corpo mergulhado em um fluido recebe um impulso<<strong>br</strong> />

vertical de baixo para cima igual ao peso do fluido deslocado"; a lei de<<strong>br</strong> />

Boyle e as leis da reflexao e da refracao, enunciadas de maneira<<strong>br</strong> />

semelhante.<<strong>br</strong> />

Na primeira metade da decada de 40, ja na Escola de Engenharia,<<strong>br</strong> />

poucas alteracoes havia em nossos cursos: professores alguns bons e<<strong>br</strong> />

competentes e, outros pessimos. Os livros eram ainda escassos e os<<strong>br</strong> />

caderninhos de anotacoes vigoravam, acentuando ainda mais a influencia<<strong>br</strong> />

do professor no processo de aprendizagem. Nas materias que o professor<<strong>br</strong> />

adotava um texto adequado e o seguia, a aprendizagem era bem melhor,<<strong>br</strong> />

apesar de quase todos os textos serem em outra lingua: frances e ingles<<strong>br</strong> />

(mais freqUentemente) e italiano. As traducoes em espanhol eram<<strong>br</strong> />

escassas.<<strong>br</strong> />

Infelizmente, esta situacao do ensino de Fisica ainda prevaleceu<<strong>br</strong> />

por muitos anos e ate hoje nao desapareceu totalmente. Voces devem<<strong>br</strong> />

estar pensando, "ja vi este filme": o professor nao habilitado, nao adota<<strong>br</strong> />

livro texto e passa no quadro algumas nogoes bastante sucintas que o<<strong>br</strong> />

aluno deve copiar e decorar.<<strong>br</strong> />

Dando um salto (cerca de 10 anos) estamos no inicio da decada de<<strong>br</strong> />

50. Ja havia me formado em Engenharia (em 1946) e ja lecionava Fisica<<strong>br</strong> />

no Colegio Estadual de Minas Gerais, no Colegio Santa Maria (das<<strong>br</strong> />

Dominicanas) e em alguns cursinhos. As faculdades de filosofia, recem-<<strong>br</strong> />

-fundadas em alguns estados <strong>br</strong>asileiros, ja ofereciam cursos superiores<<strong>br</strong> />

para a formacao de professores secundarios (inicio da preocupacao com<<strong>br</strong> />

esta formacao, embora, ja tivessemos, desde a la metade do seculo 19,<<strong>br</strong> />

escolas secundarias especializadas na formagao de professores<<strong>br</strong> />

primarios).<<strong>br</strong> />

Alguns professores de Fisica, no Rio de Janeiro e em Sao Paulo ja<<strong>br</strong> />

tinham formacao especifica, mas em Minas Gerais a Licenciatura em<<strong>br</strong> />

Fisica foi iniciada com certo atraso em relacao a outras, em Matematica,<<strong>br</strong> />

por exemplo. Assim, aqui eram ainda farmaceuticos, medicos,<<strong>br</strong> />

engenheiros (raramente, pois o nUmero deles era pequeno e, geralmente,<<strong>br</strong> />

ocupavam cargos mais tecnicos), ou mesmo curiosos pela materia, sem<<strong>br</strong> />

curso superior, que lecionavam Fisica. Ja havia, porem, um maior<<strong>br</strong> />

nnmero de livros didaticos disponiveis, que nos professores podiamos<<strong>br</strong> />

adotar, embora fossem ainda descritivos, sem exercicios, nem sugestoes<<strong>br</strong> />

de trabalhos experimentais e, alguns raros, corn tratamento matematico<<strong>br</strong> />

bastante acentuado. Nao parecia ser importante, para os autores, atingir<<strong>br</strong> />

17

13eatriz illearenga<<strong>br</strong> />

a sistematizacao dos conceitos. Quanto aos exercicios de aplicagao, nessa<<strong>br</strong> />

epoca, surgiu um livro "900 exercicios de Fisica" (de autoria de um<<strong>br</strong> />

engenheiro professor da Escola Politecnica da <strong>USP</strong>, Eduardo Celestino<<strong>br</strong> />

Rodrigues) que foi largamente usado por varias geragoes de estudantes,<<strong>br</strong> />

ate surgir o habit°, em textos mais recentes, de serem ali inseridos, pelos<<strong>br</strong> />

prOprios autores, apos o desenvolvimento teorico de cada capitulo,<<strong>br</strong> />

grandes listas de exercicios.<<strong>br</strong> />

Alguns fisicos <strong>br</strong>asileiros, que se pos-graduaram nos Estados<<strong>br</strong> />

Unidos e passaram a lecionar no Instituto Tecnologico da Aeronautica<<strong>br</strong> />

(ITA), mostravam-se preocupados com a situagao precaria do ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica, principalmente em nossas escolas secundarias, julgando que isto<<strong>br</strong> />

poderia comprometer o nosso desenvolviinento. Tambem nos Estados<<strong>br</strong> />

Unidos, onde os recursos financeiros destinados educagao eram muito<<strong>br</strong> />

mais elevados que os nossos, essa mesma preocupagao estava<<strong>br</strong> />

incomodando os pesquisadores e cientistas que se dispunham a colaborar<<strong>br</strong> />

para reverter o quadro de baixo nivel do ensino secundario daquele pais.<<strong>br</strong> />

Sob a coordenagao do fisico e professor do ITA, Paulo Aulus de<<strong>br</strong> />

Pompeia, foi programado um curso de aperfeigoamento para professores<<strong>br</strong> />

de Fisica de todo o Brasil, que seriam hospedados nas dependencias do<<strong>br</strong> />

prOprio Centro Tecnologico. De Minas Gerais, la comparecemos, um<<strong>br</strong> />

medico, uma engenheira e um quimico (hoje, Ministro da Ciencia e<<strong>br</strong> />

Tecnologia) e la permanecemos durante um mes (duragao do Curso).<<strong>br</strong> />

Julgo ter sido ali que fui incentivada a prosseguir em minha carreira<<strong>br</strong> />

docente no campo da Fisica, abandonando, entao, o ensino da Matematica<<strong>br</strong> />

que eu tambem lecionava. Foi muito importante para nOs convivermos<<strong>br</strong> />

com os principais fisicos <strong>br</strong>asileiros da epoca: Leite Lopes, Jayme Tiomno,<<strong>br</strong> />

Cesar Lates, Oscar Sala, A<strong>br</strong>ao de Morais, alem do Premio Nobel de<<strong>br</strong> />

Fisica, Richard Feynman, que estava no Brasil e, tambem, compareceu a<<strong>br</strong> />

Sao Jose dos Campos, pronunciando conferencias e democraticamente<<strong>br</strong> />

participando de debates conosco. Ao longo de todo o curso contamos com a<<strong>br</strong> />

assistencia direta do Prof. Pompeia, do Prof. Cintra do Prado (da<<strong>br</strong> />

Politecnica da <strong>USP</strong>) e de outros professores do ITA.<<strong>br</strong> />

Embora o objetivo primordial do curso fosse incentivar os<<strong>br</strong> />

professores a introduzir atividades experimentais em suas aulas,<<strong>br</strong> />

pudemos nos beneficiar enormemente, tambem em outros aspectos, em<<strong>br</strong> />

que nossa formagao, nao especifica, apresentava diversas deficiencias.<<strong>br</strong> />

Os cursos do ITA tiveram continuidade durante mais alguns anos,<<strong>br</strong> />

aperfeigoando um razoavel numero de professores da nossa geragao mas,<<strong>br</strong> />

infelizmente, acabaram sendo interrompidos. Foi em um deles, que foi<<strong>br</strong> />

dada a sugestao de se traduzir o texto americano, que no Brasil, passou a<<strong>br</strong> />

ser conhecido pelo nome de um de seus autores: Blackwood. A tradugao<<strong>br</strong> />

cuidadosa, feita pelos fisicos Leite Lopes e Jayme Tiomno, proporcionou<<strong>br</strong> />

aos professores <strong>br</strong>asileiros uma interessante alternativa de livro didatico.<<strong>br</strong> />

Ao contrario da totalidade dos textos publicados no Brasil, na epoca, o<<strong>br</strong> />

Blackwood fazia o uso parcimonioso da Matematica, relacionava a fisica<<strong>br</strong> />

com fatos que ocorrem em nosso cotidiano e era prodigo em sugestoes de<<strong>br</strong> />

18

Discrirso de Agradecimen<<strong>br</strong> />

atividades experimentais. Seu uso embora restrito a um certo grupo de<<strong>br</strong> />

professores, se prolongou por muitos anos, mas ultimamente saiu de<<strong>br</strong> />

circulagdo.<<strong>br</strong> />

Novo salto e chegamos a janeiro de 1970. 0 Primeiro Simposio de<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica, organizado sob a coordenagao do Prof'. Ernesto<<strong>br</strong> />

Hamburger, estava sendo realizado com um grande nOmero de<<strong>br</strong> />

professores de varios Estados <strong>br</strong>asileiros, a grande maioria, constituida<<strong>br</strong> />

por professores universitarios. 0 namero de professores de Fisica, com<<strong>br</strong> />

habilitagao na area, havia crescido bastante mas, como o ensino de 2°<<strong>br</strong> />

grau tambem houvesse expandido, percebia-se ainda grande carencia de<<strong>br</strong> />

professores diplomados nos cursos de Licenciatura em Fisica. Em Minas<<strong>br</strong> />

Gerais' , corn a fundagao do Colegio Universitario (1965) ja haviamos<<strong>br</strong> />

experimentados o uso do PSSC, projeto de Ensino de Fisica, desenvolvido<<strong>br</strong> />

nos Estados Unidos e exportado para diversos paises. Foi, talvez a<<strong>br</strong> />

primeira experiencia feita no Brasil, com um projeto de ensino, usando<<strong>br</strong> />

todos os recursos instrucionais produzidos pela imensa equipe que o<<strong>br</strong> />

desenvolveu (cerca de 300 pessoas): livro texto, manual de laboratorio,<<strong>br</strong> />

manual do professor, filmes e material experimental. Coordenei a<<strong>br</strong> />

implantagao da proposta e o primeiro empecilho foi a dificuldade para<<strong>br</strong> />

obter professores competentes para trabalhar corn os novos textos, corn<<strong>br</strong> />

um tipo de trabalho experimental, muito diferente daqueles que<<strong>br</strong> />

eventualmente costumava ser desenvolvido em alguns poucos colegios.<<strong>br</strong> />

A experiencia foi dificil e trabalhosa pois a pr6pria traducao do<<strong>br</strong> />

texto se constituiu em problema. No 2' semestre, quando necessitavamos<<strong>br</strong> />

dos 3' e 4' volumes para o estudo do Eletromagnetismo e da Fisica<<strong>br</strong> />

Moderna, os editores nao os colocaram A venda. A pr6pria equipe do<<strong>br</strong> />

Colegio (3 professores licenciados em Fisica, 5 engenheiros, 2 monitores e<<strong>br</strong> />

um laboratorista) fez a primeira traducao e imprimiu os textos, em<<strong>br</strong> />

mimeografos, para serem usados pelos alunos. Estes mostravam-se<<strong>br</strong> />

satisfeitos, por estarem entrando em contato com uma fisica diferente<<strong>br</strong> />

daquela com que estavam acostumados: os conceitos eram discutidos e<<strong>br</strong> />

compreendidos, os trabalhos praticos e os filmes lhes auxiliavam nessa<<strong>br</strong> />

compreensao e propiciavam uma aprendizagem mais significativa.<<strong>br</strong> />

Talvez, aqueles que mais se beneficiaram corn a experiencia,<<strong>br</strong> />

tenham sido os mem<strong>br</strong>os da equipe citada. Alem de aprenderem muita<<strong>br</strong> />

fisica, tiveram a oportunidade de se relacionarem com um material<<strong>br</strong> />

inovador, apresentando uma fisica bastante conceitual com profundidade<<strong>br</strong> />

maior do que era costumeiro, mas usando menos matematica do que os<<strong>br</strong> />

textos mais adotados no Brasil. ApOs um ano de exercicio, engenheiros<<strong>br</strong> />

que nunca haviam ensinado Fisica, estavam prontos para repetir o Curso,<<strong>br</strong> />

mesmo sem a supervisdo e se entusiasmavam com a tarefa.<<strong>br</strong> />

Mas voltemos ao I Simposio de Ensino de Fisica. Relendo os anais<<strong>br</strong> />

desta reuniao e facil perceber que o problema crucial da epoca<<strong>br</strong> />

(provavelmente o problema permanente do nosso ensino em geral) era a<<strong>br</strong> />

falta de professores habilitados e os baixos salarios dos profissionais do<<strong>br</strong> />

ensino.<<strong>br</strong> />

19

Beatriz Aluarenga<<strong>br</strong> />

Pego licenca para inserir aqui alguns trechos das sinteses e<<strong>br</strong> />

conclusoes dos assuntos discutido neste I Simposio, apresentadas na<<strong>br</strong> />

sec-do de encerramento. Essas sinteses foram organizadas por tres<<strong>br</strong> />

professores, Oscar Ferreira, Alberto Maistegui e eu, solicitados pelo Prof.<<strong>br</strong> />

Hamburger, para atuarmos como uma especie de observadores das<<strong>br</strong> />

atividades.<<strong>br</strong> />

"A mim me parece que, com apenas algumas excecoes, houve<<strong>br</strong> />

concordancia em se considerar como problema central, a deficiencia de<<strong>br</strong> />

nUmero e da qualidade dos professores (tanto no ensino medic) como<<strong>br</strong> />

no de graduacao ou pos-graduacao). 0 motivo dessa deficiencia, talvez,<<strong>br</strong> />

seja a falta de interesse despertada pela carreira de professor de Fisica.<<strong>br</strong> />

Haja vista o pequeno niimero de estudantes que se dirigem para o curso<<strong>br</strong> />

de Fisica. Ao que me parece, houve tambem concordancia em se<<strong>br</strong> />

reconhecerem como causas provaveis dessa falta de interesse, as<<strong>br</strong> />

seguintes:<<strong>br</strong> />

• a dificuldade da carreira, confrontada com os beneficios<<strong>br</strong> />

financeiros que ela oferece. Apesar do mercado de trabalho ser<<strong>br</strong> />

amplo, as remuneracaes sao, em muitos casos, ridiculas<<strong>br</strong> />

• o descaso com que as Faculdades de Filosofia, Institutos de<<strong>br</strong> />

Ciencias e entidades responsaveis pela formacao de<<strong>br</strong> />

professores, tratam essa tarefa.<<strong>br</strong> />

No momento em que conseguirmos formar major ruamero de<<strong>br</strong> />

professores bem preparados, eles mesmos escolherao seus textos, farao<<strong>br</strong> />

seus programas, serao capazes de estabelecer claramente quais sao os<<strong>br</strong> />

objetivos que, na sua regiao, ambiente social ou em seu nivel de ensino,<<strong>br</strong> />

deverao nortear seus trabalhos.<<strong>br</strong> />

Tentaremos resumir, em poucas palavras, o que foi discutido e o<<strong>br</strong> />

que pudemos concluir das conversas que mantivemos nos pequenos<<strong>br</strong> />

horarios de folga e intervalos.<<strong>br</strong> />

• Que seja feito completo diagnestico da atual situacao do ensino<<strong>br</strong> />

medio da Fisica e encaminhado as autoridades competentes<<strong>br</strong> />

para que elas providenciem a respeito.<<strong>br</strong> />

• Que a SBF exerca trabalho efetivo junto as Faculdades de<<strong>br</strong> />

Filosofia, a fim de que se de maior atencao aos cursos de<<strong>br</strong> />

formacao pedagogica.<<strong>br</strong> />

• Que a SBF promova ou incentive a promocao de cursos de<<strong>br</strong> />

atualizagao e aperfeicoamento do professorado do ensino<<strong>br</strong> />

secundario.<<strong>br</strong> />

• Que a SBF procure olhar tambem o problema do ensino das<<strong>br</strong> />

Ciencias na escola secundaria, a fim de melhorar o nivel dos<<strong>br</strong> />

alunos que ascendem ao curso colegial."<<strong>br</strong> />

"Mi siento aqui como si estuviera en la Argentina: los mismos<<strong>br</strong> />

problemas. Si al hacer alguna afirmacion, o comentario, me equivoco o<<strong>br</strong> />

digo algo inconveniente, por favor interpretelo como referida a la<<strong>br</strong> />

Argentina.<<strong>br</strong> />

20

Discurso de Agradecimento<<strong>br</strong> />

Tambien he oido a un profesor expresar su convencimiento de que<<strong>br</strong> />

se debe realizar una campaila entre los jovenes para despertar vocaciones<<strong>br</strong> />

de profesores de fisica, informandolos de la carrera, y lograr una<<strong>br</strong> />

concientization profesional y vocacional. Por lo que yo se referido a la<<strong>br</strong> />

Argentina, y transladandolo al Brasil creo que tiene raz6n. Pero sabiendo<<strong>br</strong> />

las condiciones econOmicas y profesionales en que se desenvuelven los<<strong>br</strong> />

profesores, siempre ha<strong>br</strong>a jovenes com el desprendimiento y com la<<strong>br</strong> />

fuerza espiritual para querer realizar la tarea. Sera um milagro pero<<strong>br</strong> />

yo creo en los milagros."<<strong>br</strong> />

Nao quero lhes penalizar continuando com essa "lenga-lenga".<<strong>br</strong> />

Preferi comentar os fatos mais antigos, porque so mesmo eu, em virtude<<strong>br</strong> />

da idade, conhego mais de perto. Apos a instituicao, dos Simposios,<<strong>br</strong> />

realizados inicialmente de 3 em 3 anos e agora de 2 em 2, a evolugao dos<<strong>br</strong> />

acontecimentos pode ser acompanhada pela leitura de suas atas, ou por<<strong>br</strong> />

artigos publicados na Revista de Ensino da SBF e no Caderno<<strong>br</strong> />

Catarinense de Ensino de Fisica. Essas publicagoes, mantidas a duras<<strong>br</strong> />

penas, por um reduzido nUmero de professores, dos quais destaco os<<strong>br</strong> />

nomes de Marco Antonio Moreira, Sonia e Luiz Peduzzi e dos mem<strong>br</strong>os de<<strong>br</strong> />

suas equipes, sao exemplos vivos do heroismo e dedicagdo necessarios aos<<strong>br</strong> />

trabalhos relacionados com a educagao.<<strong>br</strong> />

Nao e facil medir, ou mesmo fazer apreciacao qualitativa dos<<strong>br</strong> />

progressos alcancados neste periodo na area do ensino de Fisica. Embora<<strong>br</strong> />

as atas do Simposio e as duas revistas citadas (alem de alguns trabalhos<<strong>br</strong> />

das teses de mestres e doutores da area) sejam os principais documentos<<strong>br</strong> />

que dispomos para pesquisar o que vem ocorrendo nessa Area, muitos<<strong>br</strong> />

outros fatos se passaram nos bastidores, nao sendo bem documentados,<<strong>br</strong> />

principalmente no periodo da ditadura (1964 a 1984). Se forem<<strong>br</strong> />

descortinados, desvendarao outros her6is, que lutaram denodadamente<<strong>br</strong> />

pela causa e ate mesmo perderam o animo, retirando-se da luta. Essas<<strong>br</strong> />

histOrias, certamente, cairao no esquecimento se alguem nao se dispuser<<strong>br</strong> />

a registra-las em trabalho de maior folego. Quem sabe, um dia, me anime<<strong>br</strong> />

a realiza-lo, se ainda tiver forgas?<<strong>br</strong> />

Entre aqueles fatos, uns de carater nacional e outros regionais,<<strong>br</strong> />

poderia citar, por exemplo, as dificuldades encontradas no trato coin as<<strong>br</strong> />

autoridades de varios niveis: batalha contra as arbitrariedades dos atos<<strong>br</strong> />

institucionais, contra aspectos da reforma universitaria, contra a lei<<strong>br</strong> />

5.692, contra influencias em nossa legislagao de ideias ditadas por orgaos<<strong>br</strong> />

esternos, com interesse escusos, contra a implantacao da resolugao 30/71<<strong>br</strong> />

e suas conseqiiencias nefastas em nossa educacao, que ate hoje<<strong>br</strong> />

perduram; luta pela obtencao de direitos e verbas para a pesquisa na<<strong>br</strong> />

area e para a representacao em comissoes instituidas pelos orgaos<<strong>br</strong> />

financiadores, etc.<<strong>br</strong> />

Finalmente, fazendo um balango geral do ensino de Fisica, desde<<strong>br</strong> />

aquela epoca ate hoje, podemos detectar pontos que estao a exigir enorme<<strong>br</strong> />

dedicacao e ainda maior esforgo para que grandes problemas a eles<<strong>br</strong> />

relacionados sejam equacionados. A frente de qualquer outro esta a<<strong>br</strong> />

21

13eatriz Aluarenga<<strong>br</strong> />

questao da melhoria de formagao e do crescimento do nUmero de<<strong>br</strong> />

professores habilitados, intimamente relacionada com o problema da<<strong>br</strong> />

obtengao de salarios condignos, melhores condicoes de trabalho,<<strong>br</strong> />

aperfeicoamento e atualizagdo dos docentes.<<strong>br</strong> />

Mas penso que podemos ser otimistas, pois conseguimos nesse<<strong>br</strong> />

periodo varias vitOrias. Lem<strong>br</strong>ando que estamos batalhando com<<strong>br</strong> />

problemas educacionais, os quais, em geral, demandam longo tempo para<<strong>br</strong> />

serem solucionados e que muitas vezes nem podem ser resolvidos<<strong>br</strong> />

totalmente (haja vista o seu carater internacional), julgo que temos<<strong>br</strong> />

obtido um progresso razoavel, distribuido em todo o pais, embora nao<<strong>br</strong> />

uniformemente. Principalmente, se compararmos a Fisica com outras<<strong>br</strong> />

areas de nossa educaga-o, podemos sentir uma certa satisfagdo . . . Nao<<strong>br</strong> />

uma euforia .<<strong>br</strong> />

Estabelecendo-se um paralelo entre a programagao dos primeiros<<strong>br</strong> />

simpesios e dos atuais fica patente o progresso em alguns setores. Ate o<<strong>br</strong> />

IV e V SimpOsio, talvez, a maior parte do tempo foi ocupada com o<<strong>br</strong> />

reconhecimento do terreno e com o levantamento dos principais<<strong>br</strong> />

problemas que o afetavam (evidenciados pelo grande nUmero de mesas<<strong>br</strong> />

redondas).<<strong>br</strong> />

Pouco a pouco, passaram a ser oferecidos alguns cursos e oficinas,<<strong>br</strong> />

cujo numero cresceu paulatinamente, alcangando agora, no XII simpOsio,<<strong>br</strong> />

um numero superior a 50 cursos e 11 oficinas! Como isto poderia<<strong>br</strong> />

acontecer naqueles velhos tempos? Nao havia nem professores nem<<strong>br</strong> />

alunos em nUmero suficiente . . .<<strong>br</strong> />

Outro aspecto que mostra a melhoria da qualidade de ensino e o<<strong>br</strong> />

numero de paineis e exposigoes orais de trabalhos, os mais variados,<<strong>br</strong> />

apresentados pelos professores , inclusive pelos de 2° grau, mostrando a<<strong>br</strong> />

evolugao de pesquisas na area. E verdade que ainda ha necessidade de<<strong>br</strong> />

maior divulgagdo dessas pesquisas entre os professores de 2° grau pois a<<strong>br</strong> />

maioria desconhece seus resultados e a importancia de sua realizagao,<<strong>br</strong> />

ignorando como esses resultados poderiam ser utilizados.<<strong>br</strong> />

Um fato que me preocupava bastante nos primeiros simposios era a<<strong>br</strong> />

baixa freqiiencia de professores do 2° grau, uma das causas do problema<<strong>br</strong> />

mencionado acima. Neste Simpesio so em Minas Gerais, estao sendo<<strong>br</strong> />

previstas 600 inscrigOes de professores do 2° grau.<<strong>br</strong> />

Evidentemente, estes progressos nao ocorrem por milagre, sao<<strong>br</strong> />

frutos do esforco de um grande nUmero de pessoas, professores e<<strong>br</strong> />

pesquisadores que vem se envolvendo nessa batalha cujos nomes como ja<<strong>br</strong> />

disse nao teria tempo de listar e aos quais, ainda, so me referi,<<strong>br</strong> />

indiretamente. Dirijo-me, pois, a esses jovens, que para mim sac. os<<strong>br</strong> />

menores de 70, iSto 6, a algumas geragoes dos presentes. Quero lhes<<strong>br</strong> />

agradecer o entusiasmo e a perseveranga com que vem enfrentando esses<<strong>br</strong> />

problemas e a grande contribuigao que prestam educagaTo nacional por<<strong>br</strong> />

realizarem essa importante tarefa. A todos o meu apelo para que nao<<strong>br</strong> />

abandonem a arena tao cedo! Aos mais jovens, de verdade, que estao<<strong>br</strong> />

chegando agora, principalmente aos estudantes das Licenciaturas,<<strong>br</strong> />

22

Discorso de Agradecimento<<strong>br</strong> />

Mestrados e Doutorados, uma convocacao especial: sigam os exemplos de<<strong>br</strong> />

seus mestres e deem prosseguimento a esse trabalho.<<strong>br</strong> />

O<strong>br</strong>igada por contribuirem para que meus sonhos, pouco a pouco<<strong>br</strong> />

sejam concretizados.<<strong>br</strong> />

23

Conferencias

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

NOVOS HORIZONTES NA FORMAcA0 DE RECURSOS HUMANOS<<strong>br</strong> />

PARA CIENCIA E TECNOLOGIA<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

Waldimir PirrO e Longo' Ariovaldo Bolzan2<<strong>br</strong> />

1 - Dept° de Enga. da Producao,UFF, FINEP<<strong>br</strong> />

2 - Dept° de Enga. de Producao, UFSC<<strong>br</strong> />

A revolucao causada pela informatica no peril' do trabalhador<<strong>br</strong> />

coloca a universidade em um lugar privilegiado na responsabilidade pela<<strong>br</strong> />

formacao do novo profissional e do novo cidadao da sociedade<<strong>br</strong> />

globalizada. Tendo sua disposicao valiosos recursos audiovisuais, de<<strong>br</strong> />

multimidia e de telecomunicacoes, a universidade nao pode apenas<<strong>br</strong> />

acompanhar e adaptar-se as mudancas, mas tem todas as condicoes<<strong>br</strong> />

para liderar este process° de transformacao. 0 artigo mostra como a<<strong>br</strong> />

criacao do PRODENGE, esta colaborando para patrocinar parcerias<<strong>br</strong> />

entre Escolas de Engenharia visando o ensino a distancia. 0 exemplo<<strong>br</strong> />

citado e o da Fundacao para o Ensino em Engenharia de Santa Catarina<<strong>br</strong> />

e da Fundacelo Carlos Alberto Vanzolini no projeto de criacao da Rede<<strong>br</strong> />

Tecnologica de Telecomunicacao Interativa para a Competitividade, que<<strong>br</strong> />

usa a videoconferencia para o ensino a distancia.<<strong>br</strong> />

As mudancas no perfil do profissional<<strong>br</strong> />

As inovagoes tecnologicas, organizacionais e gerenciais tem<<strong>br</strong> />

produzido uma mudanga no perfil do trabalhador ao transformar os<<strong>br</strong> />

processos de trabalho de linear, segmentado, padronizado e repetitivo<<strong>br</strong> />

para um formato definido muito mais pela integracao e flexibilidade.<<strong>br</strong> />

(Machado, 1995, p.171) As empresas querem mais capacidade intelectual<<strong>br</strong> />

que forga fisica e atributos musculares. Entre as principais qualificacaes,<<strong>br</strong> />

o trabalhador precisa unir inventividade a um forte espirito de equipe e<<strong>br</strong> />

compromisso com a empresa.<<strong>br</strong> />

Num mundo em que a informagao passa a ser a moeda mais<<strong>br</strong> />

valorizada, "ganha mais em qualificag-do quem estiver mais proximo e<<strong>br</strong> />

souber dominar o circuito completo de seu processamento, o que demanda<<strong>br</strong> />

fundamentos teOricos do conhecimento formal, habilidades que permitam<<strong>br</strong> />

uma intern-do inteligente com os equipamentos e a visa° ampla e<<strong>br</strong> />

profunda do processo produtivo como um todo." (op. cit., p.185) Essas<<strong>br</strong> />

qualidades requerem, "porem, um maior recurso atividade de<<strong>br</strong> />

abstracao, capacidade analitica, necessarias para lidar com operacoes<<strong>br</strong> />

que levem A transformagdo de simbolos em agoes de maquinas. E preciso<<strong>br</strong> />

interagir com o `cere<strong>br</strong>o' dos equipamentos e fazer com que ele leia e<<strong>br</strong> />

transforme cada instrucao em ago-es." (idem, p.185)<<strong>br</strong> />

Do novo trabalhador que vai conseguir chegar na frente na batalha<<strong>br</strong> />

pelo emprego, exigido que possua varias habilidades cognitivas. "Tais<<strong>br</strong> />

habilidades sao consideradas importantes para que o trabalhador tenha<<strong>br</strong> />

25

Waldimir Pirrd e Longo...<<strong>br</strong> />

condigoes de treinabilidade e saiba continuar aprendendo com<<strong>br</strong> />

autonomia." (ibidem, p.185) Neste cenario de constantes transformagoes,<<strong>br</strong> />

e questa° de so<strong>br</strong>evivencia aprender o tempo todo, para nao ficar<<strong>br</strong> />

ultrapassado. Sob estes condicionantes, a grande virada no mundo do<<strong>br</strong> />

trabalho significa "a substituigao da demanda de formagao profissional<<strong>br</strong> />

direcionada para o aprender a fazer por outra formacao que permita o<<strong>br</strong> />

aprender a aprender. Trata-se de uma nova maneira de trabalhar a<<strong>br</strong> />

informagao, de uma nova matriz a orientar os criterios de eficiencia e<<strong>br</strong> />

competencia, portanto, a prepria politica de qualificacaes." (ibidem,<<strong>br</strong> />

p.185)<<strong>br</strong> />

Se nao acompanharem as constantes mudangas tecnologicas, os<<strong>br</strong> />

individuos, mesmo recem saidos das escolas, simplesmente nao estarao<<strong>br</strong> />

preparados para o trabalho. Isto porque, "a desqualificagao para o<<strong>br</strong> />

mercado de trabalho, seja atraves da obsolescencia ou da ma formagao<<strong>br</strong> />

escolar, da origem ao que tem sido chamado de `analfabetismo<<strong>br</strong> />

tecnologico'. Os analfabetos tecnolOgicos nao retornardo ou ingressarao<<strong>br</strong> />

adequadamente no mercado de trabalho nem que a economia cresca e<<strong>br</strong> />

expanda os seus postos de trabalho. (Pirro e Longo e Rocha, 1996, p. 3)<<strong>br</strong> />

Tecnologia e Educagao<<strong>br</strong> />

Uma das alternativas para resolver este problema no mundo todo<<strong>br</strong> />

tem sido o ensino a distancia. Utilizado inicialmente para situagoes<<strong>br</strong> />

seletivas para resolver problemas de escala (nnmero insuficiente de<<strong>br</strong> />

estudantes em um nnico lugar) e raridade (um campo especializado que<<strong>br</strong> />

nao esti disponivel localmente), o ensino a distancia era entendido como<<strong>br</strong> />

melhor que nada, mas nao tao bom quanto o ensino presencial. (Dede,<<strong>br</strong> />

1996, p.10) Porem, o mercado globalizado e as emergentes infraestruturas<<strong>br</strong> />

de informacao estao mudando essa situagao. A tendencia cada<<strong>br</strong> />

vez mais disseminada e a de que o trabalhador deve possuir habilidades<<strong>br</strong> />

desenvolvidas para obter informacaes a partir de fontes remotas,<<strong>br</strong> />

trabalhando em colaboragao com mem<strong>br</strong>os de uma equipe espalhada<<strong>br</strong> />

geograficamente. Esse modo de trabalhar em grupo de forma partilhada,<<strong>br</strong> />

flexivel e A distancia, sera tao indispensavel para o futuro trabalhador de<<strong>br</strong> />

todos os niveis, como o foi a o<strong>br</strong>igagao de aprender a agir de maneira<<strong>br</strong> />

estruturada e rapida nos primordios da revolugao industrial.<<strong>br</strong> />

As novas tecnologias podem ser utilizadas de duas formas: a) no<<strong>br</strong> />

enriquecimento da sala de aula propriamente dita, atraves da utilizagdo<<strong>br</strong> />

das tecnologias audiovisuais (como o radio, a televisao, fitas de video) e<<strong>br</strong> />

dos recursos da informatica, com o uso do computador e b) na ampliagao<<strong>br</strong> />

do alcance da situagao didatica, atraves do ensino a distancia.<<strong>br</strong> />

0 computador na escola pode ser utilizado para os mais variados<<strong>br</strong> />

objetivos pedagogicos e os softwares existentes podem ser agrupados em<<strong>br</strong> />

varias categorias. Os de exercitacao tem por objetivo treinar certas<<strong>br</strong> />

habilidades. 0 programas tutoriais sao os que transmitem informagOes de<<strong>br</strong> />

modo pedagogicamente organizado, como se fossem um livro animado,<<strong>br</strong> />

26

Nocos lorizontes...<<strong>br</strong> />

um video interativo ou um professor eletrOnico. Os aplicativos, em geral<<strong>br</strong> />

voltados para aplicag6es especificas como processadores de texto ou<<strong>br</strong> />

planilhas eletremicas, permitem um uso educativo nada desprezivel. As<<strong>br</strong> />

linguagens de computador, tais como o Logo, utilizadas para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de programas tambem podem ser interessantes como<<strong>br</strong> />

estimulo organizacao das ideias, possibilitando um rico ambiente<<strong>br</strong> />

cognitivo. A extensao avangada das linguagens, os softwaTes de<<strong>br</strong> />

automacao permitem a criacao de protatipos de programas sem que se<<strong>br</strong> />

tenha conhecimentos avangados de programacao. Os jogos podem ter<<strong>br</strong> />

valioso uso educacional principalmente quando integrados a outras<<strong>br</strong> />

atividades . As simulag6es sao o ponto forte do computador na escola, pois<<strong>br</strong> />

possibilitam a vivencia de situagoes dificeis ou ate perigosas de serem<<strong>br</strong> />

reproduzidas em sala de aula. (Sea<strong>br</strong>a, 1994, p.1-2)<<strong>br</strong> />

Por causa da uniao entre informatica e telecomunicagao, mais<<strong>br</strong> />

comumente chamada de telematica, o uso do computador tem seu<<strong>br</strong> />

potencial muitas vezes ampliado. Atraves da Internet e possivel, por<<strong>br</strong> />

exemplo, a realizagao de projetos conjuntos A distancia com disciplinas do<<strong>br</strong> />

curriculo ou envolvendo conteAdos interdisciplinares principalmente<<strong>br</strong> />

naqueles trabalhos baseados em troca de mensagens e de dados, nas mais<<strong>br</strong> />

diversas areas de conhecimento. (op. cit., p.4) Pode-se ainda enumerar<<strong>br</strong> />

um sem-nAmero de projetos de busca de dados e analise em tempo real<<strong>br</strong> />

que ja estao em andamento unindo os mais diferentes campos de<<strong>br</strong> />

conhecimento, conduzidos por equipes de alunos e professores e<<strong>br</strong> />

professores espalhados geograficamente.<<strong>br</strong> />

A incorporagao da telematica no dia-a-dia a<strong>br</strong>e horizontes nao s6<<strong>br</strong> />

para o aluno, mas tambem para o professor que tem ampliada sua<<strong>br</strong> />

atividade docente atraves da troca de ideias em lista de discussoes, da<<strong>br</strong> />

pesquisa em bancos de dados, da assinatura de revistas eletrenicas e do<<strong>br</strong> />

compartilhamento de experiencias em comum com outros pares<<strong>br</strong> />

espalhados pelo mundo.(idem, p. 4)<<strong>br</strong> />

E justamente pelo incremento da diversidade dos recursos<<strong>br</strong> />

humanos colocada disposicao dos estudantes que o aprendizado<<strong>br</strong> />

distribuido distancia pode trazer igualdade, tanto como pluralismo, de<<strong>br</strong> />

modo a preparar para a competicao num mercado mundial. Classes<<strong>br</strong> />

virtuais tem como caracteristica possibilitar o contato com um largo<<strong>br</strong> />

espectro de colegas com os quais os estudantes podem colaborar numa<<strong>br</strong> />

quantidade bastante superior ao que podem encontrar em sua pr6pria<<strong>br</strong> />

regiao, alem de permitir o acesso a um quadro tan extenso de professores<<strong>br</strong> />

e mentores, numa dimensao impossivel para uma unica instituicao<<strong>br</strong> />

educacional local. (Dede, 1996, p. 10)<<strong>br</strong> />

Por esta razao, e cada vez mais comum a transmissao de palestras<<strong>br</strong> />

de especialistas dirigidas a pAblicos os mais diversos que podem de algum<<strong>br</strong> />

modo interagir com os palestrantes. Uma tendencia no ensino a distancia<<strong>br</strong> />

tem sido a combinagao destas teleconferencias interativas, com a<<strong>br</strong> />

orientagdo via correio eletrenico e ocasionais encontros face-a-face com os<<strong>br</strong> />

estudantes envolvidos localmente e coordenados por um monitor. Numa<<strong>br</strong> />

27

PirrO e Longo...<<strong>br</strong> />

economia de escala, o desenvolvimento deste metodo tem custos mais<<strong>br</strong> />

baixos que o atual sistema de cursos iguais duplicados a cada instituicao.<<strong>br</strong> />

Em poucos anos, computadores e telecomunicagOes de alta performance<<strong>br</strong> />

serao utilizados como material didatico, do mesmo modo, comunidades<<strong>br</strong> />

virtuais e ambientes artificiais compartilhados farao parte da rotina do<<strong>br</strong> />

dia-a-dia como o telefone, televisao, radio e jornais sao hoje. As<<strong>br</strong> />

experiencias de aprendizagem distribuida serao vistas como vitais para<<strong>br</strong> />

todos os estudantes mesmo quando o mesmo contend° puder ser ensinado<<strong>br</strong> />

face-a-face. Por esta razao, todo o ato de ensinar tera alguns atributos da<<strong>br</strong> />

educagao distancia. (op. cit., p.11)<<strong>br</strong> />

A atuagao da FINEP no incentivo formagao de recursos humanos<<strong>br</strong> />

No Brasil, as atividades profissionais diretamente envolvidas e<<strong>br</strong> />

afetadas pelo avanco cientifico e tecnologico, como e o caso dos<<strong>br</strong> />

engenheiros, ja vem sentindo a pressao destas mudancas e se preparando<<strong>br</strong> />

para a situacao de aprendizagem continuada. Segundo Pirro e Longo e<<strong>br</strong> />

Rocha, (1996, p.4) algumas das iniciativas a serem implementadas nos<<strong>br</strong> />

cursos para fazer frente a essas exigencias constituem parte de um<<strong>br</strong> />

processo de "reengenharia" do ensino de engenharia. Dentre as<<strong>br</strong> />

alteragoes, os autores citam as seguintes: acabar com a "formatura"<<strong>br</strong> />

entendida como o fim do tempo de estudos; incentivar a pratica do<<strong>br</strong> />

professor estudante; primar pela intransigencia com a qualidade;<<strong>br</strong> />

promover a formacao personalizada e multidisciplinar; priorizar o<<strong>br</strong> />

aprender a aprender; praticar a metodologia da pesquisa o mais cedo<<strong>br</strong> />

possivel; preparar para o "saber fazer" ainda durante o curso na<<strong>br</strong> />

universidade; proporcionar .forte embasamento em Ciencias e<<strong>br</strong> />

Matematica; evitar a compartimentagao do saber; facilitar o dominio da<<strong>br</strong> />

informatica e das linguas mais usuais no meio cientifico e tecnologico;<<strong>br</strong> />

desenvolver a capacidade gerencial e empreendedora e, finalmente,<<strong>br</strong> />

construir uma visao humanistica diante da profissao e dos interesses da<<strong>br</strong> />

sociedade.<<strong>br</strong> />

Para surtir o efeito desejado de transformacao em larga escala, esta<<strong>br</strong> />

proposta esta baseada na formagao de uma rede de instituicoes<<strong>br</strong> />

educacionais unidas com os mesmos objetivos. Papel importante no<<strong>br</strong> />

incremento destas redes cooperativas tem sido o desempenhado pelo<<strong>br</strong> />

Ministerio da Ciencia e Tecnologia, atraves da Financiadora de Estudos e<<strong>br</strong> />

Projetos - FINEP. Com o objetivo de estruturar e modernizar tanto o<<strong>br</strong> />

ensino como a conducao de pesquisas na area de engenharia, foi criado o<<strong>br</strong> />

PRODENGE, Programa de Desenvolvimento das Engenharias, que atua<<strong>br</strong> />

em dois subprogramas complementares: a Reengenharia do Ensino de<<strong>br</strong> />

Engenharia - REENGE e a criagao de Redes Cooperativas de Pesquisa -<<strong>br</strong> />

RECOPE. Alocando anualmente parcelas significativas de seus<<strong>br</strong> />

orcamentos, a FINEP, o CNPq, a SESU e a CAPES, desde 1995, tem<<strong>br</strong> />

possibilitado uma serie de iniciativas tanto do REENGE, como do<<strong>br</strong> />

PRODENGE. (Pirro e Longo e Rocha,1996, p.6)<<strong>br</strong> />

28

Nocos<<strong>br</strong> />

A base do PRODENGE esta fundada no esforco sistematico de<<strong>br</strong> />

diminuir os custos das pesquisas e dos desenvolvimentos experimentais,<<strong>br</strong> />

otimizando o potencial cientifico e tecnologico disponivel que gerou o<<strong>br</strong> />

nascimento das chamadas pesquisas cooperativas. A ideia central e a de<<strong>br</strong> />

que, a partir de um projeto comum, cooperam entre si instituicoes de<<strong>br</strong> />

pesquisa e empresas que participam com recursos financeiros ou tecnicos,<<strong>br</strong> />

tendo acesso em contrapartida, as informacoes produzidas. "A reducao<<strong>br</strong> />

dos custos, a melhoria de confiabilidade das tecnologias, a reducao dos<<strong>br</strong> />

riscos de sua utilizacao, a acessibilidade para pequenas e medias<<strong>br</strong> />

empresas, o alto potencial de difusao, alem do aumento da capacidade de<<strong>br</strong> />

integragdo/universidade/empresa/comunidade, sao caracteristicas que<<strong>br</strong> />

tem motivado o emprego deste instrumento." (op. cit., p. 5)<<strong>br</strong> />

0 ensino a distancia: o exemplo da parceria entre a FCAV e a FEESC<<strong>br</strong> />

Dentre as iniciativas do RECOPE, vale a pena citar a criacao em<<strong>br</strong> />

1996, da Rede Brasileira de Engenharia. Destinada a unir via satelite<<strong>br</strong> />

todas as escolas de engenharia do pais no movimento do REENGE,<<strong>br</strong> />

principalmente as mais isoladas do centro-oeste e do norte do pais. A<<strong>br</strong> />

programacao das palestras definida pela coordenacao do PRODENGE foi<<strong>br</strong> />

produzida e veiculada pela Fundacao Carlos Alberto Vanzolini, do<<strong>br</strong> />

Departamento de Engenharia de Produc5o da <strong>USP</strong>, escolhida pelos seus<<strong>br</strong> />

30 anos de experiencia na formacao de 15 mil profissionais. (Pirro e<<strong>br</strong> />

Longo e Rocha, 1996, p.8)<<strong>br</strong> />

Segundo a FCAV, o 1" ciclo de teleconferencias Engenheiro 2001 -<<strong>br</strong> />

0 Ensino da Engenharia na Era da Virtualidade, incentivou a<<strong>br</strong> />

implantacao de teles-salas nas escolas de engenharia de todo pais, visto<<strong>br</strong> />

que, no inicio do projeto, em meados de 1996, havia apenas oito escolas<<strong>br</strong> />

com antena parabolica dentre 140 pesquisadas chegando, ao final do ano,<<strong>br</strong> />

a um total de 70 teles-salas nas escolas de engenharia. Foram no total 13<<strong>br</strong> />

teleconferencias que abordaram temas como 0 Ensino da Engenharia e<<strong>br</strong> />

suas novas Tendencias e A Nova Engenharia e a Reestruturacao do<<strong>br</strong> />

Ensino. (FCAV, 1996, p.14)<<strong>br</strong> />

As teleconferencias tambem sao um meio importante de<<strong>br</strong> />

transmissao de conhecimento de um outro centro pioneiro de ensino a<<strong>br</strong> />

distancia, a FEESC - Fundacao do Ensino em Engenharia de Santa<<strong>br</strong> />

Catarina - do Programa de P6s-Graduagao em Engenharia de Producao<<strong>br</strong> />

da UFSC, que utiliza tambem tecnologias como videoconferencia e<<strong>br</strong> />

formatacao de video-aulas para a educacao tecnolOgica. Em marco de 96,<<strong>br</strong> />

a FEESC realizou a primeira teleconferencia exclusiva da discussao do<<strong>br</strong> />

projeto REENGE. Ainda na area de transmissao via satelite, numa<<strong>br</strong> />

parceria com a Secretaria de Educacao do Estado de Santa Catarina e<<strong>br</strong> />

com a Secretaria de Ensino a Distancia do MEC, a FEESC realizou o I<<strong>br</strong> />

Ciclo de Teleconferencias so<strong>br</strong>e Tecnologia e Educagao. As dez<<strong>br</strong> />

teleconferencias transmitidas tiveram o objetivo de sensibilizar os<<strong>br</strong> />

29

Wuldimir Pirro e Longo...<<strong>br</strong> />

professores da rede pUblica catarinense para a difusao da cultura do uso<<strong>br</strong> />

de novas tecnologias em sala de aula. (FEESC, 1996, p.9)<<strong>br</strong> />

A experiencia da FEESC na producao de videos educativos<<strong>br</strong> />

comecou em 1995, quando produziu 66 video-aulas distribuidas via<<strong>br</strong> />

satelite para o aperfeicoamento de processos em empresas de transporte<<strong>br</strong> />

rodoviario de cargas e passageiros de todo Brasil. Em 1996, a FEESC<<strong>br</strong> />

produziu mais 15 novos cursos de educacao continuada a distancia na<<strong>br</strong> />

area de engenharia de transportes, num total de 103 video-aulas para<<strong>br</strong> />

transmissao via TV digital. (op. cit., p.10)<<strong>br</strong> />

Um conjunto de equipamentos de videoconferencia foi adquirido<<strong>br</strong> />

pelo Programa de Pos-Graduacao em Engenharia de Producao da UFSC,<<strong>br</strong> />

buscando seguir o espirito de trabalho cooperativo, unindo as<<strong>br</strong> />

Universidades do interior de Santa Catarina atraves da Rede<<strong>br</strong> />

Catarinense de Ciencia e Tecnologia, criada para possibilitar a<<strong>br</strong> />

comunicacao de dados coin velocidade de 2Mb, resultante da parceria<<strong>br</strong> />

entre UFSC, UDESC e governo estadual.<<strong>br</strong> />

As experiencias da FEESC e da FCAV mostram a importancia de<<strong>br</strong> />

integrac5o por comunicacrao avancada entre os Centros Tecnologicos,<<strong>br</strong> />

NUcleos de Pesquisa, Instituicbes de Ensino de Engenharia e o setor<<strong>br</strong> />

produtivo. Isso porque, o forte diferencial competitivo, representado pelos<<strong>br</strong> />

grupos operando em redes com alto poder de difusao e de<<strong>br</strong> />

intercomunicacao proporcionados pela velocidade e qualidade na<<strong>br</strong> />

transmissao de dados e de processamento de imagem, pode estabelecer<<strong>br</strong> />

barreiras para o avanco cientifico e tecnologico dos nao-participantes<<strong>br</strong> />

prejudicados e isolados pela insuficiencia de comunicacao. (idem, p. 11)<<strong>br</strong> />

A Rede Tecnologica de Telecomunicagao Interativa para a Competitividade<<strong>br</strong> />

De maneira a seguir o espirito das redes cooperativas proposto pelo<<strong>br</strong> />

RECOPE, a FEESC e a FCAV uniram suas experiencias e iniciaram uma<<strong>br</strong> />

parceria no final de 1996, com o projeto Rede Tecnologica de<<strong>br</strong> />

Telecomunicacao Interativa para a Competitividade, cujo objetivo o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de programa de treinamento e capacitacao de<<strong>br</strong> />

professores de Engenharia no uso de novas tecnologias educacionais.<<strong>br</strong> />

A configuragao do nude() piloto da Rede por Videoconferencia<<strong>br</strong> />

contempla a integragdo da COPPE (UFRJ), da Fundacao Vanzolini<<strong>br</strong> />

(<strong>USP</strong>), da FEESC (UFSC) e da sede da FINEP. Os pontos a serem<<strong>br</strong> />

instalados nas quatro instituicoes estao configurados como capacitados<<strong>br</strong> />

para a transmissao e recepcao de videoconferencias. Os pontos a serem<<strong>br</strong> />

instalados na FCAV e FEESC terao acrescidos perifericos de suporte para<<strong>br</strong> />

configura-las como polos geradores. Na FEESC, estarao tambem alocados<<strong>br</strong> />

os equipamentos necessarios para uma estacao geradora de computacao<<strong>br</strong> />

grafica que dara suporte diario as aulas por videoconferencia bem como<<strong>br</strong> />

uma estacao geradora de modelos virtuais para uso permanente na<<strong>br</strong> />

Educacao Tecnolegica. (FEESC, 1996, p. 5)<<strong>br</strong> />

30

Nouos //orizontes...<<strong>br</strong> />

O objetivo da configuracao em formato de anel da Rede Tecnologica<<strong>br</strong> />

por Videoconferencia e o de criar um centro de integracao multiplicador<<strong>br</strong> />

que, a partir de um nUcleo gerador interaja com empresas e instituicoes<<strong>br</strong> />

de ensino e pesquisa a sua volta. Desta maneira, alem de formar um<<strong>br</strong> />

nOcleo de atendimento em Educacao TecnolOgica e de desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

produtos e pedagogia multimidia, podera consolidar-se como um polo de<<strong>br</strong> />

referencia para a expansao da rede atraves da incorporacao progressiva<<strong>br</strong> />

de novas instituicoes na utilizacao desta ferramenta educativa. (op. cit.,<<strong>br</strong> />

P. 5)<<strong>br</strong> />

Para se ter uma ideia do potencial educativo de uma rede de<<strong>br</strong> />

videoconferencias preciso explicar que este meio tecnico faz a<<strong>br</strong> />

integracao em tempo real de varias instituicoes ligadas por linhas de<<strong>br</strong> />

comunicacao com velocidade de transmissao acima de 64 Kb para<<strong>br</strong> />

imagem, som e dados e equipadas com kits formados por camera de TV,<<strong>br</strong> />

microfones, CPU-CODEC gerenciadora para compressao e descompressao<<strong>br</strong> />

de dados e modelagem de sinal a ser transmitido/recebido, aparelho de<<strong>br</strong> />

TV e perifericos como microcomputador, videocassete e camera para<<strong>br</strong> />

documentos .<<strong>br</strong> />

O sistema permite a geracao de uma aula em um dos pontos<<strong>br</strong> />

geradores da rede com recepcao interativa em todos os demais. Todos os<<strong>br</strong> />

pontos receptores podem acessar o sistema para realizar perguntas, fazer<<strong>br</strong> />

apresentacaes ou mesmo ministrar aulas aos outros polos de<<strong>br</strong> />

videconferencia conectados. Na pratica, a tecnologia da videoconferencia<<strong>br</strong> />

permite a multiplicacao de pontos qualificados de recepcao e interacao<<strong>br</strong> />

entre professor e alunos ou entre participantes de encontro ou<<strong>br</strong> />

programacao determinada.<<strong>br</strong> />

O uso da tecnologia de videoconferencia na educacao revela a<<strong>br</strong> />

potencialidade de interacao simultanea de audio e video em tempo real<<strong>br</strong> />

para as partes conectadas. Possibilita o uso combinado da apresentacao<<strong>br</strong> />

virtual de um ou mais professores com o suporte simultaneo de midias<<strong>br</strong> />

como CD-ROMs, videos pre-produzidos, Internet, arquivos digitalizados,<<strong>br</strong> />

apresentacao de modelos fisicos reais e aplicativos de computacao grafica.<<strong>br</strong> />

Uma amostra do impacto do uso da videoconferencia na integracao<<strong>br</strong> />

Universidade-Empresa pode ser percebido pelo seu funcionamento em<<strong>br</strong> />

Santa Catarina. No final de 96, foram gerados tres mOdulos do Mestrado<<strong>br</strong> />

TecnolOgico a Distancia no Programa de Pos-Graduacao em Engenharia<<strong>br</strong> />

de Producao da Universidade Federal de Santa Catarina, para os<<strong>br</strong> />

engenheiros da unidade de producao industrial da Equitel instalada em<<strong>br</strong> />

Curitiba, no Parana. As aulas foram assistidas pelo funcionarios durante<<strong>br</strong> />

o horario de trabalho em uma sala da empresa especialmente preparada<<strong>br</strong> />

para isso.<<strong>br</strong> />

A videoconferencia tambem tem servido desde meados de 96, para<<strong>br</strong> />

as reunioes de trabalho do projeto realizado em conjunto entre as equipes<<strong>br</strong> />

do Instituto de EletrOnica de Potencia da UFSC e da Empresa Brasileira<<strong>br</strong> />

de Compressores (EMBRACO), com sede em Joinville, Santa Catarina.<<strong>br</strong> />

Dentre as principais vantagens do uso desta tecnologia interativa, pode-<<strong>br</strong> />

31

Wo im ir Pirro Longo...<<strong>br</strong> />

se citar a economia de tempo e de recursos com viagens, a possibilidade<<strong>br</strong> />

gravacao em video da reuniao, a facilidade de manuseio e de interacao<<strong>br</strong> />

atraves do equipamento alem de permitir um contato mais agil e<<strong>br</strong> />

desburocratizado entre professores, pesquisadores e parceiros do setor<<strong>br</strong> />

produtivo.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Como se viu, a formacao de recursos humanos principalmente em<<strong>br</strong> />

areas de grandes transformacloes tecnologicas precisa incorporar os novos<<strong>br</strong> />

instrumentos da informatica e das telecomunicacoes. As experiencias da<<strong>br</strong> />

Fundacao do Ensino em Engenharia de Santa Catarina e da Fundacao<<strong>br</strong> />

Carlos Alberto Vanzolini, em especial, o exemplo da Rede Tecnologica de<<strong>br</strong> />

Telecomunicacao Interativa para a Competitividade por Videoconferencia<<strong>br</strong> />

falam por si. Ao mesmo tempo que responde a uma necessidade<<strong>br</strong> />

irreversivel de oferta por educacao tecnologica continuada, resblvida<<strong>br</strong> />

atraves do trabalho cooperativo e em parceria, a Rede TecnolOgica<<strong>br</strong> />

significa a aquisicao de conhecimento primordial para garantir o espaco<<strong>br</strong> />

das universidades <strong>br</strong>asileiras no emergente mercado do ensino a<<strong>br</strong> />

distancia.<<strong>br</strong> />

Mas se a formacao de recursos humanos e sem duvida, fator de<<strong>br</strong> />

geracao de competitividade, por isso mesmo nao deve vir apenas do<<strong>br</strong> />

esforco individual do profissional mas precisa ser compartilhado cada vez<<strong>br</strong> />

mais pelas empresas. E preciso que as organizacoes desenvolvam uma<<strong>br</strong> />

nova relacao entre trabalho e estudo, percebidas como os dois lados de<<strong>br</strong> />

uma mesma moeda, facilitando e promovendo a re-qualificacao de seus<<strong>br</strong> />

funcionarios, permitindo e incentivando o estudo permanente.<<strong>br</strong> />

Por seu lado, cabe as universidades, agencias de fomento e orgaos<<strong>br</strong> />

governamentais, encontrar solucoes que aumentem a eficiencia do<<strong>br</strong> />

sistema de ensino universitario, incorporando e testando de modo<<strong>br</strong> />

responsavel, tecnologias que se adequam as novas condicoes de<<strong>br</strong> />

f1exibilidade tanto para a graduacao, pos-graduacao e educagao<<strong>br</strong> />

continuada exigidas pelas mudancas vividas pela sociedade. SO assim o<<strong>br</strong> />

Brasil podera ocupar o seu espaco no cenario competitivo do seculo XXI.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Dede, Chris. "Emerging technologies in distance education for<<strong>br</strong> />

business". in Journal of Education for Business. v71, n.4, marapr<<strong>br</strong> />

1996.<<strong>br</strong> />

FCAV - Fundacao Carlos Alberto Vanzolini. "Rede de Educacao<<strong>br</strong> />

Tecnologica para a Competitividade: Projeto Piloto.<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento de Sistemas Pedagagicos Cooperativos<<strong>br</strong> />

Virtuais para Educacao Continuada dos Profissionais de<<strong>br</strong> />

Engenharia e Tecnologia". Sao Paulo, 1996, mimeo.<<strong>br</strong> />

FEESC - Fundagao Ensino de Engenharia de Santa Catarina.<<strong>br</strong> />

"Rede Tecnologica de Telecomunicacao Interativa para a<<strong>br</strong> />

32

No uo s 11oriz-on<<strong>br</strong> />

Competitividade: Projeto FINEP-RECOPE". Florianopolis, 1996,<<strong>br</strong> />

mimeo.<<strong>br</strong> />

Machado, Lucilia Regina de Souza. "A Educacao e os desafios das<<strong>br</strong> />

novas tecnologias" in Rev. TB, Rio de Janeiro, 120:71/80, jan.-<<strong>br</strong> />

mar., 1995.<<strong>br</strong> />

Pirro e Longo, Waldimir e Rocha, Ivan. "Reengenharia do Ensino<<strong>br</strong> />

da Pesquisa em Engenharia". Rio de Janeiro, 1996, mimeo.<<strong>br</strong> />

Sea<strong>br</strong>a, Carlos. "Software educacional e telematica: novos recursos<<strong>br</strong> />

para a escola". in Lecionare n. 2, nov. 1994.<<strong>br</strong> />

33

Ali simposio Nacional de Ensi no de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, 27 a .71 de fancily de 19.97<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasiteira de Fisica<<strong>br</strong> />

FiSICOS FLEXiVEIS: ENVELHECIMENTO, COMPUTADORES,<<strong>br</strong> />

MATRIZES E NITEROI<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

A. F. R. de Toledo Piza<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica, <strong>USP</strong>, Caixa Postal 66318<<strong>br</strong> />

05315-970 Sao Paulo, S. P., Brasil<<strong>br</strong> />

Idade e envelhecimento figuram de longuissima data entre as<<strong>br</strong> />

cmsas de que a fisica, a seu modo, se ocupa. Aristoteles, apes dar na sua<<strong>br</strong> />

Fisica uma cele<strong>br</strong>e e curiosa definicao de movimento ("a entelequia do<<strong>br</strong> />

que estA em potencia"), em que nao se percebe nenhuma referencia<<strong>br</strong> />

explicita ao tempo, passa a exemplificar: "quando o construtivel,<<strong>br</strong> />

enquanto o dizemos tal, esta em entelequia, ele se constrOi; e isso e a<<strong>br</strong> />

construcao; e de forma semelhante o aprendizado, a cura, a rotacao, o<<strong>br</strong> />

salto, o crescimento, o envelhecimento" [1,2]. Na medida em que essa<<strong>br</strong> />

definicao tao geral foi ao longo muitos seculos se restringindo ate se<<strong>br</strong> />

limitar ao que AristOteles chamava "movimento local", a relacao da fisica<<strong>br</strong> />

com todos esses exemplos -se compficou bastante (com excecao da rotacao<<strong>br</strong> />

talvez, do salto!). Nao me parece excessiva, no entanto, a afirmacao de<<strong>br</strong> />

que ela ,nunca a<strong>br</strong>iu mao. de ter o que dizer so<strong>br</strong>e tais coisas, mesmo<<strong>br</strong> />

quando nab era de forma alguina claro o .que .poderia dizer delas. No<<strong>br</strong> />

entanto, pelo menos para esses particulares exemplos tal ja nao e a<<strong>br</strong> />

situacao hoje, quando aprendizado, cura e crescimento voltam ao rol de<<strong>br</strong> />

temas ativos, possivelmente inseridos no estudo de sistemas complexos<<strong>br</strong> />

com capacidade de auto-organizacao [3]. Quanto ao envelhecimento,<<strong>br</strong> />

muito houve que dizer, e foi dito, no context° da tendencia irreversivel A<<strong>br</strong> />

desorganizacao -que se manifesta estatisticamente em sistemas<<strong>br</strong> />

complexos, e para a' qual foram inventadas medidas sofisticadas, como<<strong>br</strong> />

entropias e funcoes 'H. Praticamente a totalidade dos casos em que os<<strong>br</strong> />

fisicos atribuem "idades" a objetos ou estruturas - eventtialmente ao<<strong>br</strong> />

universu como um todo - envolvem essa ideia direta ou indiretamente [4].<<strong>br</strong> />

Evidentemente ela se apresenta logo como uma possibilidade obvia<<strong>br</strong> />

tambem ejuando se trate de entender o envelhecimento biologic°.<<strong>br</strong> />

Uma novidade importante no estudo dos processos de<<strong>br</strong> />

envelhecimento no context° da biologia surgiu; no entanto, atraves da<<strong>br</strong> />

ideia Darwiniana de selecao natural. Em seu plano geral, essa ideia de<<strong>br</strong> />

certo modo combina ingredientes aparentemente antagOnicos que sac),<<strong>br</strong> />

por um lado, os mesmos processos estatisticos tidos como responsaveis<<strong>br</strong> />

Oltimos pela degeneracao entrOPlea; e, por butro lado, preeessos de<<strong>br</strong> />

selecao que operam com base no cardApio oferecido pela Variabilidade<<strong>br</strong> />

estatistica, podendo levar a formas bastante complexas de (auto)-<<strong>br</strong> />

organizacao. Para identificar claramente o context° e as implicacoes<<strong>br</strong> />

gerais da ideia, preciso, antes de mais nada, notar que o processo de<<strong>br</strong> />

34

FISICOS<<strong>br</strong> />

auto-organizacau do qual se trata aqui nao ocorre ao nivel dos individuos<<strong>br</strong> />

particulares de um determinado conjunto, mas sim ,ao nivel do prOprio<<strong>br</strong> />

conjunto de individuos como um todo. Em ontras palavras, a dinamica<<strong>br</strong> />

Darwiniana e .uma dinami6a .de conjunto, coletiva. Nesse contexto<<strong>br</strong> />

ampliado, diferencas que existam ou que venham a ser.produzidas Tor<<strong>br</strong> />

variacoes estatisticaS entre os lndividuos, passam a poder funcionar como<<strong>br</strong> />

oportunidades,'"propostas" a serem avaliadas pelos processos,de selecao,<<strong>br</strong> />

para a auto7organizacao .ou reorganizacao do coujuido, 0 instrumento<<strong>br</strong> />

fundamental de que os processos de selecao dispoe para lipplementar<<strong>br</strong> />

suas. avaliacOes e simplesmpnte a rotatividade dos individuos que<<strong>br</strong> />

constituem,a populacao. Para que os processos de selecao possam operar<<strong>br</strong> />

6 precis°, entao, clue estejam presente.s,dois ingredientes:,11111. deles e que<<strong>br</strong> />

os individtios ,tenhatn,, entre as suas habilidades, capacidade de autoreplicacao,<<strong>br</strong> />

ou reproducao, mesmo que com fidelidade imperfeita (o que<<strong>br</strong> />

em particular contribuira para a variedade do cardapio ostatistico); o<<strong>br</strong> />

outro 6 que haja, efetivamente, criterios que permitanis decidir so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

viabilidade dos individuos que constituem a populacao, no, meio em que<<strong>br</strong> />

ela subsiste. Talvez a caracteristica mais fantastica desta dinamica<<strong>br</strong> />

complexa .6 a dp que ela Pode funcionar ,forma completamente<<strong>br</strong> />

autOnoma, incluindo os processos de selecao, coin base exclusivamente<<strong>br</strong> />

nos elementos de que possa momentaneamente dispor,<<strong>br</strong> />

independentemente de qualquer tipo de "designio" pre-estabelecido: nao<<strong>br</strong> />

e, de fato, qualquer designio que orienta o processo de selegao, mas<<strong>br</strong> />

simplesmente as propriedades, tambem momentaneas, do ambiente<<strong>br</strong> />

ocupado pela colecao de individuos auto-repheantes; das interacoes<<strong>br</strong> />

existentes entre o ambiente e os proprioS indiViduoS: Alem disso, nada<<strong>br</strong> />

impede de pens'ar o "ambiente" comb send°, na realidade tambem<<strong>br</strong> />

constituido de outras varias colecoes de outro's sistemas ou individuos,<<strong>br</strong> />

colecoes essas sujeitas por sua vez a uma dinamica desse mesmo tipo. As<<strong>br</strong> />

estruturas geradas ao nivel de conjunto sao portanto estruturas "a<<strong>br</strong> />

posteriori", obtidas sem projeto. Todas as propriedades que caracterizam<<strong>br</strong> />

uma determinada classe de sistemas ou ,individuos - e aqui deve-se<<strong>br</strong> />

incluir, em particular, a sua disposicao para o envelhecimento - aparecem<<strong>br</strong> />

entao como propriedades da auto-orgariizacao sem projeto previo<<strong>br</strong> />

produzida pelo proceSso de selecao.<<strong>br</strong> />

Desse modo, contrariamente ao ponto de vista segundo o qual o<<strong>br</strong> />

envelhecimento e apenas uma manifestacao da tendencia a<<strong>br</strong> />

desorganizacao que e inerente a sistemas complexos, segundo as teorias<<strong>br</strong> />

evolucionistas do envelhecimento biologic° este pode ser visto como<<strong>br</strong> />

resultante de urn, process° de auto-organizacao, sendo entao nesse<<strong>br</strong> />

sentido evolutivainente prograinado. Em particular, o tempo medio de<<strong>br</strong> />

vida de diferentes especies deve estar sob influencia genetica. Isso<<strong>br</strong> />

conduz, no entanto a urna nova questao: quais os mecanismos envolvidos<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

nessa prograth,acao evolutiva, do etivelhecirrientor? Ou, ern' outras<<strong>br</strong> />

palavras, quais,sao, e de,que forma agem,'os pro.cessos de selecao ligados<<strong>br</strong> />

programacao evolutiva do envelhecimento?<<strong>br</strong> />

35

A. Mier/0 Pi.:(1<<strong>br</strong> />

A discussao dessa questao assumiu.contornos mais bem definidoS a<<strong>br</strong> />

partir da decada de 40, (inclusive os anos de guerra!) e foi recentemente<<strong>br</strong> />

revista por 'Partridge , e Barton [5]. Nessa revisdo sac) discutidos<<strong>br</strong> />

basicamente dois mecanismos para a programacao do envelhecimento.<<strong>br</strong> />

Segundo um dos mecanismos, de uma forma esquematica, a selecao<<strong>br</strong> />

favore6e individuos que investem um maior volume de recursos na fase<<strong>br</strong> />

de vida reprodutiva, as expensas de se defrontar com um deficit<<strong>br</strong> />

posterior. 0 outro mecanismo consiste, tambem esquematicamente, em<<strong>br</strong> />

que mutacoes de efeito deleterio com manifestacdo temporalmente<<strong>br</strong> />

delimitada, e que se manifestam aPenas, ou principalmente, nos estagios<<strong>br</strong> />

mais avancados da vida dos individuos, tendem a ser menos sttprintidas<<strong>br</strong> />

pelo processo de selecao que outras, pois os individuos que as carregam<<strong>br</strong> />

perecem corn maior freqUencia por razoes acidentais antes que o efeito<<strong>br</strong> />

deleterio se torne seletivamente relevante. Para nossos objetivos<<strong>br</strong> />

especificos 6 Otil observar que, por mais sentido que faca a distincao entre<<strong>br</strong> />

esses dois mecanismos no ambito da biologia, ela pode se tornar duvidosa<<strong>br</strong> />

e ate mesmo desaparecer completamente no caso de modelos<<strong>br</strong> />

simplificados do esquema evolucionista, apesar da enorme diferenca de<<strong>br</strong> />

linguagem envolvida na formulacao de cada um deles. De fato, pelo<<strong>br</strong> />

menos em modelos simples, 6 perfeitamente concebivel que a menor<<strong>br</strong> />

supressah de tracos deleterios de manifestacao tardia associada ao<<strong>br</strong> />

segundo mecanismo. seja apenas o modo pelo qual se exprime a<<strong>br</strong> />

preferencia evolutiva pela estrategia de vida "Otima", no sentido do<<strong>br</strong> />

primeiro mecanismo.<<strong>br</strong> />

Na medida em que tais ideias funcionem, claro que nao existe<<strong>br</strong> />

qualquer razao de principio para limitar o seu dominio potencial de<<strong>br</strong> />

aplicabilidade aos sistemas de natureza biologica que as motivaram.<<strong>br</strong> />

Como esquemas dinamicos gerais, elas podem se tornar relevantes<<strong>br</strong> />

sempre que se junte os ingredientes essenciais para a sua operacao. E<<strong>br</strong> />

possivel mesmo inventar sistemas inteiramente artificiais, e de<<strong>br</strong> />

preferencia tambem confortavelmente simples, para experimentar com o<<strong>br</strong> />

funcionamento de seus mecanismos, coin eventuais dividendos tambem<<strong>br</strong> />

para a compreensao do dominio biologic°. No que segue vamos tratar de<<strong>br</strong> />

um programa justamente deste tipo, iniciado por um trabalho feito em<<strong>br</strong> />

1994 (e publicado em 1995 [6]) por Thadeu Penna, da Universidade<<strong>br</strong> />

Federal Fluminense. Esse programa se desenvolveu desde entao muito<<strong>br</strong> />

rapidamente, como pode ser visto, por exemplo, lendo dois trabalhos de<<strong>br</strong> />

revisdo publicados so<strong>br</strong>e ele no decorrer de 1996 [7,8]. Neste caso, os<<strong>br</strong> />

"individuos" sao na realidade objetos computacionais muito simples<<strong>br</strong> />

(seqUencias de simbolos binarios, ou "bit-strings") e o seu process°<<strong>br</strong> />

evolutivo 6 estudado atraves de simulacOes em computador. Um grande<<strong>br</strong> />

bonus dessa eStrategia 6 que ela retem intacta a base estatistica da qual<<strong>br</strong> />

dePende essencialmente a operacao do mecanismo evolutivo, permitindo<<strong>br</strong> />

um estudo direto nao s6 de propriedades medias mas tambem das<<strong>br</strong> />

flutuagOes estatisticas em torno das propriedades medias, e de suas<<strong>br</strong> />

conseqUencias.<<strong>br</strong> />

36

Fisicos<<strong>br</strong> />

2. 0 modelo Penna<<strong>br</strong> />

A descricao do modelo inventado por Thadeu Penna para estudar<<strong>br</strong> />

os mecanismos de envelhecimento sugeridos pelas teorias evolucionistas<<strong>br</strong> />

6 semelhante A enumeragdo das regras de um jogo, enquanto sua<<strong>br</strong> />

simulacdo computacional semelhante a uma partida desse jogo. Para<<strong>br</strong> />

que as regras possam fazer sentido, e precis() porem antes que se diga<<strong>br</strong> />

com que elementos se joga o jogo. De acordo corn o que foi dito so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

cenario geral das teorias evolucionistas do envelhecimento, preciso<<strong>br</strong> />

dispor de uma colecao extensa de "individuos", para usar um termo de<<strong>br</strong> />

conotacAo biologica. Nas realizacoes correntes do modelo Penna, cada um<<strong>br</strong> />

dos individuos consiste nurna seqUencia de caracteres binarios ("bitstring",<<strong>br</strong> />

tarnbem muitas vezes chamada "genoma"), cada um dos guars<<strong>br</strong> />

pode assumir dois valores distintos (tipo "cara ou coroa"), que podem ser<<strong>br</strong> />

tornados como sendo 0 e 1. A colecao de individuos tem entao a forma de<<strong>br</strong> />

uma lista de muitas seqUencias desse tipo, que podem ser escritas numa<<strong>br</strong> />

folha de papel ou nurna memoria de computador. Um exemplo contendo<<strong>br</strong> />

trechos de uma tal lista, transcrita de memOria de computador para<<strong>br</strong> />

folha de papel, pode ser visto na fig. 1.<<strong>br</strong> />

Nessa particular lista, cada individuo consiste em uma seqUencia<<strong>br</strong> />

de 11 simbolos. Ern principio, o comprimento comum das varias<<strong>br</strong> />

#<<strong>br</strong> />

Idadc<<strong>br</strong> />

Gcnotna<<strong>br</strong> />

()I 11 0 0 0 0 ()() 0 0 () 0 I<<strong>br</strong> />

02 I I 0 0 0 0 0 0 (10 (1(10<<strong>br</strong> />

03 11 0 0 () () 0 0 0 () () 0 I<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

04 I I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I<<strong>br</strong> />

05 I I (1() 0 () 0 () 0 0 0 ()()<<strong>br</strong> />

06 I() o 0 o (.) o o o o o 1 o<<strong>br</strong> />

()7 1() 0 () () () 0 () () () 0 0 I.<<strong>br</strong> />

08 I() 0 0 (1 0 0 0 0 0 0 0 0<<strong>br</strong> />

09 I() () 0 0 0 0 0 0 t) 0 I 0<<strong>br</strong> />

I() I() 0 () 0 0 0 0 0 0 () 0 I<<strong>br</strong> />

3059 0 0 () 0 () I I () 0 I 0 1<<strong>br</strong> />

3060 0 I ()() 0 0 1 (1 I 0 () I<<strong>br</strong> />

3061 0 0 0 0 I I I 0 () I 0 I<<strong>br</strong> />

3062 0 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0<<strong>br</strong> />

3063 () () I () () 0 0 1 I I 0 0<<strong>br</strong> />

3064 0 0 0 0 0 0 I 0 I 0 I 0<<strong>br</strong> />

3065 () 0 I () 0 0 I ()I I () 0<<strong>br</strong> />

3066 () 0 0 0 ()1(1 01111<<strong>br</strong> />

3067 () 0 0 0 I 0 1 I I 0 I I<<strong>br</strong> />

3068 () 0 1 () () 0 (11 I 0 I 1<<strong>br</strong> />

Figura 1. Os dez individuos mais velhos e os dez mais novos de uma populacao<<strong>br</strong> />

total de 3068 individuos de 11 bits para os quais apenas um traco deleterio e<<strong>br</strong> />

letal e que se reproduzem desde a idade 4 ate a idade 9 inclusive (v. "regras do<<strong>br</strong> />

jogo" abaixo).<<strong>br</strong> />

37

.• I. 'rolc(1(., /<<strong>br</strong> />

seqUencias da colecao •,pode • ser qualquer namero (inteiro!) que<<strong>br</strong> />

chamaremos genericamente B (entao B=11 na fig. 1), mas a<<strong>br</strong> />

preferencia de computadores com relgao a folhas de papel, mais a forma<<strong>br</strong> />

como os computadores soem ser organizados, leyou a uma consideravel<<strong>br</strong> />

popularidade de seqUencias de •32 simbolos, corn. uso ocasional menos<<strong>br</strong> />

intenso de 16 ou 64 sirabolos.Definidos entrap os elementos basicos,<<strong>br</strong> />

podemos passar As regras do jogo propriamente ditas.• Cada seqUencia de<<strong>br</strong> />

caracteres binarios codifica a historia potencial de vida de cada individuo<<strong>br</strong> />

da seguinte-jorma: os seus caraeteres sao "ativados" seqUencialmente<<strong>br</strong> />

two. de tim por period() de vida padrao (tambem chamado geracao, "arm".<<strong>br</strong> />

ciclo, etc.)• e um dos valores possiveis (digamos, 1) 6 tido como deleterio,<<strong>br</strong> />

no sentido de que a ativacao de T desses -caracteres em um individuo<<strong>br</strong> />

acarreta a sua morte. Aqui ja vai, entao, um criterio•para o mecanismo de<<strong>br</strong> />

selecao, como tambem mencionado na descricao do cenario geral. Essa<<strong>br</strong> />

morte, determinada pela estrutura do genoma, nao 6 no entanto o anico<<strong>br</strong> />

tipo de morte a que os individuos. estao sujeitos. Eles podem tambem<<strong>br</strong> />

morrer devido a "pressoes ou limitacoes do meio externo". As press6es ou<<strong>br</strong> />

limitacoes do meio extern() sao introduzidas atraves de uma<<strong>br</strong> />

prob.abtliclade x < 1 de so<strong>br</strong>eviveneia de cada individuo at6 o proximo<<strong>br</strong> />

ciclo, de modo que, a cada ciclo, uma fracao (1-x) da Populacao, escolhida<<strong>br</strong> />

ao acaso, perece devido ao efeito de "causas externas", A fracao<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>evivente x depende da populacao total P, presente ao iniciar-se o<<strong>br</strong> />

ciclo, send() definida.pela relacao. •<<strong>br</strong> />

• x =<<strong>br</strong> />

P,<<strong>br</strong> />

• P mov<<strong>br</strong> />

onde tim parathetro que tem o sentido de uma pepulacao maxima,<<strong>br</strong> />

pois P, te'rna a sO<strong>br</strong>eviveneia iMpossivel. EsSa probabilidade x de<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>evivencia causas,,externas 6. normalmente chamada fator de<<strong>br</strong> />

Verbulst, e introduz no jogo, de ,forma simples, fato de que,existe a<<strong>br</strong> />

populacao ,maxiMa. que pode ser suportada por um dado ambiente.<<strong>br</strong> />

Finalmente, preciso introduzir no jogo a reproducao dos individuos. Isso<<strong>br</strong> />

e feito adicionando pop.ulacao, a,cada ciclo, um dado namero b de copias<<strong>br</strong> />

novas, Com. idade, zero, de cada individuo que so<strong>br</strong>eviva As pressoes<<strong>br</strong> />

extrnas, tenha tim namero total de caracteres, deleterios ativados menor<<strong>br</strong> />

• .<<strong>br</strong> />

que Te tenha i compreen-clida entre dois limites dados, R,.<<strong>br</strong> />

Esses individuos. sao,,entao os individuos ,progenitores. Cada uma .dessas<<strong>br</strong> />

b, cepias nao e porern „inteiramente. fiel,. mas difere da ,seqUencia<<strong>br</strong> />

progenitora por ter,,alteracoes ("mutacoes") em um namero prefixado<<strong>br</strong> />

de simbolos, escolhidos aleatoriamente entre os B simbolos existentes em<<strong>br</strong> />

cada se,qUencia., _Como cada simbolo -pode _assumir dois valores (que<<strong>br</strong> />

tomamos ,com,o 0 ,e, 1),, existem etn, principio varios casos a considerar,<<strong>br</strong> />

dependendo do . valor.. inicial encon.trado simbolo :selecionado. As<<strong>br</strong> />

alteragoes usualmente,.consideradas sao,de dois tipos: a) muda-se o valor<<strong>br</strong> />

do sim.bolo qualquer que ele seja inicialmente, isto 6, se o simbolo<<strong>br</strong> />

38'

Fisicos<<strong>br</strong> />

inicialmente 0 ele substituldo por 1 e vice versa; b) o sirnbolo 6 alterado<<strong>br</strong> />

apenas se ele 6 inicialmente 0, permanecendo igual a 1 no outro caso.<<strong>br</strong> />

Como dito • mais acima, as mutacoes contribuem para enriquecer o<<strong>br</strong> />

cardapio de possibilidades a ser considerado pelo process° de selecao.<<strong>br</strong> />

Lem<strong>br</strong>ando da regra que determina a morte do individuo uma vez que<<strong>br</strong> />

entre os simbolos ativados se encontrem T simbolos corn valor 1<<strong>br</strong> />

(definido como "deleterio"), mutacoes do segundo tipo fazem corn que o<<strong>br</strong> />

potencial de so<strong>br</strong>evivencia dos descendentes seja sempre igua/ ott meuor<<strong>br</strong> />

que o dos seus respectivos progenitores. No caso das mutac6es do tipo a),<<strong>br</strong> />

no entanto, o potencial de so<strong>br</strong>evivencia de um descendente pode ser<<strong>br</strong> />

major que o do progenitor, gracas a tuna mutacao que substitua um<<strong>br</strong> />

simbolo corn valor 1 deste por um simbolo corn valor 0 no descendente.<<strong>br</strong> />

Portanto, o tipo de mutacao tem um forte papel determinante no sentido<<strong>br</strong> />

geral em que se da a ampliagao do cardapio estatistico.<<strong>br</strong> />

Tais sao as regras do jogo. E irnportante notar que elas invocam<<strong>br</strong> />

escolhas aleatorias em dois pontos (em outras palavras, para se jogar o<<strong>br</strong> />

jogo preciso, em cada ciclo, usar roletas ou dados de algurn tipo em duas<<strong>br</strong> />

ocasi6es): em primeiro lugar, para decidir pela so<strong>br</strong>evivencia ou nao As<<strong>br</strong> />

pressoes externas representadas pelo fator de Verhulst e em segundo<<strong>br</strong> />

lugar, na escolha dos simbolos binarios dos genomas dos progenitores que<<strong>br</strong> />

deverao sofrer mutacoes em situagoes de reproducao. 0 model° 6<<strong>br</strong> />

portant° um modelo estocastico, e varias quantidades de interesse<<strong>br</strong> />

associadas a ele (populacao total, nUmero total de nascimentos,<<strong>br</strong> />

distribuicao etaria, etc.) sac) na realidade variaveis aleatorias, que a rigor<<strong>br</strong> />

devem ser descritas em termos de distribuicoes de probabilidade. Estas<<strong>br</strong> />

distribuicaes dependem evidentemente ainda da particular distribuicao<<strong>br</strong> />

que seja utilizada para o sorteio associado As mutacoes. Nas<<strong>br</strong> />

implementacoes usuais todos os simbolos do genoma sao tornados "a<<strong>br</strong> />

priori" como sendo equiprovaveis.<<strong>br</strong> />

Uma simulacao tipica consiste entao na aplicacao reiterada dessas<<strong>br</strong> />

regras a uma populacao inicial, em principio qualquer. Um ciclo da<<strong>br</strong> />

simulacao envolve, para cada um dos individuos, 1.) urna decisao de<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>evivencia ou nao frente ao fator de Verhulst, 2) a contagem dos tracos<<strong>br</strong> />

deleterios ativados at6 a idade atual do individuo para decidir so<strong>br</strong>e sua<<strong>br</strong> />

viabilidade "genomica" e finalmente 3) reproducao dos individuos<<strong>br</strong> />

qualificados para isso que tenham so<strong>br</strong>evivido As duas etapas anteriores,<<strong>br</strong> />

e atualizacao da idade. 0 resultado uma nova populacao, que consiste<<strong>br</strong> />

da parte so<strong>br</strong>evivente da populacao do ciclo anterior corn a sua idade<<strong>br</strong> />

devidamente atualizada mais o novo contingente de recern nascidos. A<<strong>br</strong> />

natureza das regras tal que permite que elas sejam eficientemente<<strong>br</strong> />

executadas por um computador. E comurn (embora para muitos fins nao<<strong>br</strong> />

indispensavel) o uso de populacoes contendo centenas de milhares de<<strong>br</strong> />

individuos e o seu acompanhamento por milhares de geracoes. Um dos<<strong>br</strong> />

efeitos conseguidos coin o uso de populacoes grandes 6 a atenuacao<<strong>br</strong> />

relativa das flutuacoes estatisticas inerentes ao carater estocastico do<<strong>br</strong> />

model°, de modo a reforcar a significancia dos valores medios das varias<<strong>br</strong> />

39

.1. To lcdo<<strong>br</strong> />

quantidades de interesse. Casos que envolvam populace-es de milhares,<<strong>br</strong> />

ou mesmo dezenas de milhares de individuos acompanhada por muitas<<strong>br</strong> />

centenas de ciclos podem ser calculados em tempos na escala de uma<<strong>br</strong> />

hora ou menos em um computados pessoal pouco incrementado, e o<<strong>br</strong> />

esforco de programagao envolvido nisso esta certamente ao alcance de<<strong>br</strong> />

qualquer amador diligente que tenha assimilado as regras do jogo. Em<<strong>br</strong> />

caso, pode-se digitar um programa FORTRAN que aparece<<strong>br</strong> />

transcrito na referencia [8] ou, para economizar trabalho, pode-se copia-lo<<strong>br</strong> />

no endereco www indicado tambem nessa referencia.<<strong>br</strong> />

3. Resultados<<strong>br</strong> />

Um ponto que e bom ter sempre em mente que, uma vez fixados<<strong>br</strong> />

os parametros B, R,, M e e uma vez escolhida uma dada<<strong>br</strong> />

populacao inicial, o tamanho e a constituicao da populacao em ciclos<<strong>br</strong> />

posteriores determinado completamente pelas proprias regras do<<strong>br</strong> />

modelo que, tambem born lem<strong>br</strong>ar, inclui ingredientes estocasticos. Em<<strong>br</strong> />

particular, a extincao completa da populacao apes algum nitmero de<<strong>br</strong> />

ciclos em principio sempre uma ocorrencia possivel no sentido de que e<<strong>br</strong> />

um evento com probabilidade nao nula, embora em muitos casos essa<<strong>br</strong> />

probabilidade seja suficientemente pequena para poder ser ignorada para<<strong>br</strong> />

todos os fins praticos.<<strong>br</strong> />

3.1 PopulagOes estaveis e o mecanismo de envelhecimento.<<strong>br</strong> />

0 primeiro resultado que deve entao ser mencionado o de que nas<<strong>br</strong> />

simulacoes freqUentemente se obtem populacoes estacionalias (isto 6,<<strong>br</strong> />

10000<<strong>br</strong> />

8000<<strong>br</strong> />

16. 6000<<strong>br</strong> />

ci<<strong>br</strong> />

Q_° 4000<<strong>br</strong> />

2000<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

50 100 150<<strong>br</strong> />

ado<<strong>br</strong> />

Figura 2. Evolucao da populacao total durante os 150 primeiros ciclos<<strong>br</strong> />

para duas populacoes iniciais (P.i.) com mutavies 0-41, 1—>0. Para<<strong>br</strong> />

valores dos parametros e °taros detalhes v. texto.

icos<<strong>br</strong> />

constantes a menos 'de flutuacoes eStatisticas, nao nulas) apos um<<strong>br</strong> />

nnmero suficiente de ciclos [6]. Mais que isso, o tamanho da populacao<<strong>br</strong> />

estacionaria independe da particular populacao inicial de que se tenha<<strong>br</strong> />

partido (desde qvie esta nao seja tab eotica a ponto de ser levada<<strong>br</strong> />

extincao). Diferencas iniciais certamente produzem diferentes tipos de<<strong>br</strong> />

transientes, mas finalmente desaparecem quando o regime estacionario<<strong>br</strong> />

atingido. A fig. 2 ilustra esse fato para vim caso em que os parametros sao<<strong>br</strong> />

B=26, b=2, Ri =4, R,=9, M=T=1 e = 3 x10 4 , e para duas populacoes<<strong>br</strong> />

iniciais diferentes escolhidas respectivamente como a) 500 individuos de<<strong>br</strong> />

idade zero e genomas perfeitos, isto 6, contend° apenas zeros em todas as<<strong>br</strong> />

posicees; e b) 9000 individuos idade zero corn genomas sorteados<<strong>br</strong> />

aleatoriamente de forma que a probabilidade "a priori" de se ter 0 ou 1<<strong>br</strong> />

em cada posicao seja a mesma. A anica mutacao (pois M=1) sofrida pelos<<strong>br</strong> />

descendentes 6 do tipo a) descrito mais acima, i.e. consiste simplesmente<<strong>br</strong> />

em inverter um dos 26 simbolos binarios do genoma progenitor escolhido<<strong>br</strong> />

aleatoriamente, de forma que qualquer deles tenha a mesma<<strong>br</strong> />

probabilidade "a priori" de ser sorteado. Entao, se. o simbolo escolhido<<strong>br</strong> />

tiver o valor 0, ele passa a ter o valor 1 (isto 6, o descendente adquire um<<strong>br</strong> />

novo frac() deleterio na posicao .escolhida); no caso contrario o ,simbolo<<strong>br</strong> />

passa de 1 a0e o descendente perde um dos tracos deleterios do<<strong>br</strong> />

progenitor.<<strong>br</strong> />

A tendencia para uma populagao em regime estacionario ja da uma<<strong>br</strong> />

indicacao clara da capacidade de "auto-organizacae" do conjunto de<<strong>br</strong> />

individuos como um todo. 0 particular tipo de auto-organizacao que se<<strong>br</strong> />

obtem depende porem tanto dos valores escolhidos para os parametros do<<strong>br</strong> />

model° como do tipo de mutacao que seja adotado na reproducao. Para<<strong>br</strong> />

l0000<<strong>br</strong> />

8000<<strong>br</strong> />

6000<<strong>br</strong> />

ci.<<strong>br</strong> />

° a_ 4000<<strong>br</strong> />

2000<<strong>br</strong> />

0 ->1, 1 ->1<<strong>br</strong> />

— P. I. 500<<strong>br</strong> />

— P. I. 9000<<strong>br</strong> />

o o 50 100 150<<strong>br</strong> />

Cid°<<strong>br</strong> />

Figura 3. Resultados correspondentes aos da fig. 2 para o caso de<<strong>br</strong> />

mutacoes deleterias apenas (0—>l, 1-41).<<strong>br</strong> />

41

7Wedo<<strong>br</strong> />

austral- eSte ponto, a fig.'3-thoStra o resultado de simulace-es corn<<strong>br</strong> />

os Mesmos•pararnetros e Populace-es iniciais que a fig. 2, mas eam<<strong>br</strong> />

inutaCoes do tipo b). Neste caso, se o simbolo escolhido para a mutacao<<strong>br</strong> />

tem o Valor 0 no gerionia do pi'ogehitor, ele paSsa a ter o valor 1-no do<<strong>br</strong> />

deseendente, comb- no' caso. Ma's se ele tem o valor 1, ele<<strong>br</strong> />

permaneCe como'l no descendente. Como foi dito, isso implica que o<<strong>br</strong> />

nnmero' total de tracos, deleteria-s sO pbde aumentar A medida que<<strong>br</strong> />

populacao •se renova, uma Situacao As vezes descrita como "mais<<strong>br</strong> />

realistica'', 'clado que mutacoes deleterias parecem ser muito mais<<strong>br</strong> />

freqUentes que mutacoes •"beneficas" em populace-es reais [7]. Seria<<strong>br</strong> />

natural•esperar que com este •tipo de mutacao as mortes determinadas<<strong>br</strong> />

pelo genoma ocorressem de alguma- forma em maior nnmero, e que<<strong>br</strong> />

portanto a populacao se estabilizasse num patamar inferior ao<<strong>br</strong> />

encontrado no primeiro caso. Mais ainda, poderia mesmo ser tido como<<strong>br</strong> />

imprOvavel que ela pudeSse se estabilizar num patamar nao nulo, dado<<strong>br</strong> />

que a constituicao dos genomas so pOde se alterar para pior. 0 resultado<<strong>br</strong> />

da fig. 3, que Mbstra poPiaa'can de equili<strong>br</strong>io que e essencialmente a<<strong>br</strong> />

mesina que a eneontrada no caso da fig. 2, tem entao algo de<<strong>br</strong> />

ill-preendente. Ulna exPli6acao pai-a essa surpresa pode no entanto ser<<strong>br</strong> />

obtida notando qu6, nb Caso preSente em que. T=1 (um imico traco<<strong>br</strong> />

deleterio ativado e letal), -qualqUe-r Mutacao deleteria efetuada num<<strong>br</strong> />

simbolo que' 8e'ria atiVadb depois do - plimeiro que tenha esse carater e<<strong>br</strong> />

de fato inocua -para capacidade de so<strong>br</strong>evivencia do individuo.<<strong>br</strong> />

conseqUencia disso e que a presenca de caracteres deleterios no genoma<<strong>br</strong> />

tem como efeito 'colateral a reducao'da probabilidade de uma maior piora<<strong>br</strong> />

futura do genoma. 0 que res'ultados como o da fig. 3 mostram, entao,<<strong>br</strong> />

que essa auto-limitacao da piora do genoma pode ser •suficiente para<<strong>br</strong> />

perinitir a existencia de!uina populacao estdvel e em niveis semelhantes<<strong>br</strong> />

aos obtidos quando se admite •tambem a ocorrencia de mutacoes<<strong>br</strong> />

benefieas:<<strong>br</strong> />

0 quo se pode fazer em seguida 6 procurar outras caracteristicas<<strong>br</strong> />

das populacoes que sirVam pata'consolidar esses-argumentos, por serem<<strong>br</strong> />

mais reveladoras do tipo de'auto-organizacao promovida em cada caso.<<strong>br</strong> />

Uma propriedade bastante obvia-nesse sentido 'a distribuicao etaria .da<<strong>br</strong> />

populacab de !equili<strong>br</strong>io:.0s•resultados-correspondentes As figs; 2 e 3 sao<<strong>br</strong> />

mostrados em um nnico,•grafico, que• aparece na fig. 4. Os nnmeros<<strong>br</strong> />

colocados •na - abcissa •desse • grafico (notar a escala logaritmica!)<<strong>br</strong> />

correspo-ndem'ao valor das fracOes<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

cuja sonia e igual a 1,- sendo nnmero de individuos de idade 0<<strong>br</strong> />

denominador e entao evidentemente a populacao total. Para atenuar os<<strong>br</strong> />

42

Fisicos<<strong>br</strong> />

efeitos de flutuacoes estatisticas especialmente no caso das idades<<strong>br</strong> />

maiores, nas quais o niimero de individuos na populaciloi pequeno,<<strong>br</strong> />

foram tomadas anada medias so<strong>br</strong>e os resultados. de• 50 geracoes<<strong>br</strong> />

sucessivas. Com os.dois tipos de mutacao decresce mais depressa que<<strong>br</strong> />

exponencialmente corn a idade mas no caso em que apenas<<strong>br</strong> />

mutacoes deleterias o decrescimo se torna mais a<strong>br</strong>upt() para as idades<<strong>br</strong> />

maiores e a idade maxima registrada na populacao nitidamente<<strong>br</strong> />

reduzida.<<strong>br</strong> />

Para interpretar isso preciso,. antes iriterpretar o decrescimo<<strong>br</strong> />

puramente exponencial do qual distribuicees da fig. 4 se aproximam<<strong>br</strong> />

no limite de pequenas idades. Em geral, tim decrescimo puramente<<strong>br</strong> />

exponencial implica na morte de timp fracao eonstante (I-x) dos<<strong>br</strong> />

individuos uma dada idade a cada periodo de.vida, ja que nesse caso a<<strong>br</strong> />

dependencia dos corn a idade e dada pot.<<strong>br</strong> />

Como para uma populaciao em equili<strong>br</strong>io os sao na realidade<<strong>br</strong> />

independentes de t, 6 claro que essa ditribuicao 6 a que resulta quando<<strong>br</strong> />

todas as mortes ocorridas se devem unicamente ao fator de Verhulst. Isso<<strong>br</strong> />

corresponde, em outras palavras, uma populacao de individuos<<strong>br</strong> />

"intrinsecamente imortais", mas ainda assim sujeitos a mortes acidentais<<strong>br</strong> />

por causas externas cuja taxa e em media independente do tempo (em<<strong>br</strong> />

diverSas tradicoes, aS Co<strong>br</strong>as seriam lendariamente dotadas desse curioso<<strong>br</strong> />

destino, poiS se rejuveneSCeriAm completamente a cada mitda de pele<<strong>br</strong> />

o<<strong>br</strong> />

a°<<strong>br</strong> />

=<<strong>br</strong> />

— P. i. 500, 0-.1, 1-.0<<strong>br</strong> />

p. I. 90c13. 0->1.<<strong>br</strong> />

-- P. I. 500, 0-.!,<<strong>br</strong> />

a p. I. 8000,<<strong>br</strong> />

o4<<strong>br</strong> />

o'<<strong>br</strong> />

5 10 15<<strong>br</strong> />

Wade (i)<<strong>br</strong> />

Figura 4..DistribuicOes etarias para as populacOes das figs. 2 e 3. Os<<strong>br</strong> />

valores'mostr.ados correspondem a medias so<strong>br</strong>e 50 ciclos consecutivos a<<strong>br</strong> />

partir do ciclo 500<<strong>br</strong> />

20

Toledo<<strong>br</strong> />

io°<<strong>br</strong> />

— P. I. 500, 0->l, 1->0<<strong>br</strong> />

0 P. I. 9000, 0->1,<<strong>br</strong> />

-- P. I. 500. 0->1. '1-><<strong>br</strong> />

A P. I. 9000, 0->1. 1->1<<strong>br</strong> />

io.'<<strong>br</strong> />

io<<strong>br</strong> />

i o<<strong>br</strong> />

5 10 15 20<<strong>br</strong> />

ldade (i)<<strong>br</strong> />

Figura 5. Valores das viabilidades intrinsecas corresponclentes As<<strong>br</strong> />

clistribuicoes etarias mostradas na fig. 4.<<strong>br</strong> />

podendo no entanto ser mortas pelos..homens ou por outros animais).<<strong>br</strong> />

Consistentemente coin essa interpretacao, as inclinacoes iniciais das duas<<strong>br</strong> />

curvas da fig. 4 correspondem a decrescimos exponenciais consistentes<<strong>br</strong> />

coin o valor de equili<strong>br</strong>io do fator de Verhulst para cada caso. Isso<<strong>br</strong> />

significa que mortes de individuos jovens oCorrem, na Situacao de<<strong>br</strong> />

populacao equili<strong>br</strong>ada, predominantemente devido a causas externas. As<<strong>br</strong> />

mortes adicionais que aparecem com o aumento da idade e que fazem<<strong>br</strong> />

coin que as curvas -tenham na realidade um decrescimo mais forte que o<<strong>br</strong> />

exponencial representain uma Thiortalidade intrinseca" associada A<<strong>br</strong> />

presenca de caracteres deleterios no genoma. Elas refletem portanto o<<strong>br</strong> />

envelhecimento auto-program-ado das teorias evolucionistas. Uma forma<<strong>br</strong> />

simples de separar esse efeito da letalidade acidental do ambiente<<strong>br</strong> />

extern() consiste• em graficar Airetamente as fracoes etArias<<strong>br</strong> />

definidas acima, mas as quantidades•obtidas delas eliminando os efeitos<<strong>br</strong> />

do fator de Verhulst, i.e.<<strong>br</strong> />

—<<strong>br</strong> />

I •<<strong>br</strong> />

onde x o fator de Verhulst para•a populacdo equili<strong>br</strong>ada. Melhor ainda 6<<strong>br</strong> />

usar uma versa() convenientemente normalizada delas definida como<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

= — =<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

No caso das co<strong>br</strong>as lendarias os resultam iguais a 1<<strong>br</strong> />

independentemente da idade revelando assim a imortalidade<<strong>br</strong> />

intrinseca. Em casos "reais", os decrescem coin i como um reflex° do<<strong>br</strong> />

44

Fisicos<<strong>br</strong> />

— 1 .0<<strong>br</strong> />

><<strong>br</strong> />

-o<<strong>br</strong> />

73 0.5<<strong>br</strong> />

1E5<<strong>br</strong> />

sa<<strong>br</strong> />

'2.<<strong>br</strong> />

a_<<strong>br</strong> />

P. I. 500, 0-> I, 1->0<<strong>br</strong> />

0 P. I. 9000. 0->l, 1->0<<strong>br</strong> />

-- P. I. 500, 0->1,<<strong>br</strong> />

a p. 9000. 0->1. 1->1<<strong>br</strong> />

0.0<<strong>br</strong> />

5 1 0 1 5 20 25<<strong>br</strong> />

Bit<<strong>br</strong> />

Figura 6. Probabilidade da presenca de simbolos<<strong>br</strong> />

deleterios (1) nas diversas posicoes do genoma para as<<strong>br</strong> />

populacOes das figs. 2 e 3. Os nemeros deste gridico n5o<<strong>br</strong> />

envolvem medias e correspondem populacoes no ciclo<<strong>br</strong> />

500.<<strong>br</strong> />

envelhecimento intrinseco, de modo que podem ser interpretados como<<strong>br</strong> />

uma medida da viabilidade intri:useca para so<strong>br</strong>evivencia numa<<strong>br</strong> />

determinada idade. A fig. 5 mostra essas quantidades calculadas para as<<strong>br</strong> />

populacoes da fig. 4. 0 que se ve agora 6 que a ocorrencia apenas de<<strong>br</strong> />

mutacoes deleterias tem um poderoso efeito acelerador so<strong>br</strong>e o process°<<strong>br</strong> />

de envelhecimento Darwinian°, ou seja, so<strong>br</strong>e a reducao progressiva com<<strong>br</strong> />

a idade da viabilidade intrinseca para so<strong>br</strong>evivencia.<<strong>br</strong> />

0 que se pode ainda fazer com proveito para elucidar a natureza da<<strong>br</strong> />

populacao de equili<strong>br</strong>ia descer efetivamente, por assim dizer, ao<<strong>br</strong> />

substrato microscopic° do modelo e examinar propriedades medias dos<<strong>br</strong> />

prOprios genomas. Um procedimento que tem sido usado para esse fim<<strong>br</strong> />

consiste em calcular as fracoes da populacao total que contem tracos<<strong>br</strong> />

deleterios (simbolos bin6rios com valor 1) em cada uma das posicoes do<<strong>br</strong> />

genoma. Graficos dessas quantidades para as mesmas populacoes ja<<strong>br</strong> />

consideradas anteriormente aparecem na fig. G.<<strong>br</strong> />

0 que se nota nos dois casos o acumulo de tracos deleterios nas<<strong>br</strong> />

posicoes que sao ativadas apenas em idades maiores que o inicio do<<strong>br</strong> />

periodo reprodutivo. Esse acumulo se limita a 50% no caso de mutacaes 0<<strong>br</strong> />

—>1 e 1—>0, mas e de 100% (isto 6, posicoes de ativacao tardia contem<<strong>br</strong> />

sempre o valor 1) no caso de mutacaes 0—>1 apenas. Ele mostra o<<strong>br</strong> />

mecanismo pelo qual o envelhecimento programado 6 registrado nos<<strong>br</strong> />

genomas dos individuos.<<strong>br</strong> />

45

Tolcdp<<strong>br</strong> />

3.2 Envelhecimento e reproducaos<<strong>br</strong> />

0 nUmero de variacoes que podem ser estudadas alterarido valores<<strong>br</strong> />

de parametros do-ip,iodlo .evidentemente enorme. Algumas levam a<<strong>br</strong> />

resultados bastante simples, por exemplo, pode ser verificado facilmente<<strong>br</strong> />

que a populacao de equili<strong>br</strong>io e estritamente proporcional a Prn,,, se os<<strong>br</strong> />

°taros parametros..permanecem fixos. Uma caracteristica especial do<<strong>br</strong> />

model° e porein -a de que entre os seus parametros figuram os limites<<strong>br</strong> />

e R, do periodo de vida dos individuos em que ocOrre a reproduc5o [6], e e<<strong>br</strong> />

possivel estudar, coin resultados interessanteg, o efeito que tem so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

process° de envelhecimento a variacao desses limites. A fig. 7 mostra<<strong>br</strong> />

distribuicOes etarias e valores das quantidades para populacoes<<strong>br</strong> />

estacionnrias coin os mesmos parametros e tipos de mutacao usados na<<strong>br</strong> />

fig. 4, exceto que agora RI = isto 6, os individuos se _reproduzem<<strong>br</strong> />

numa Unica idade. Esse-8 grUficoS,foram obtidos tomando a media so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

100 geragoes sucessivas e usando P,„„, 2>< 10' para obter populacoes<<strong>br</strong> />

estaveis dra ordem de 5000 individuos. Esse aumento de P e necessUrio<<strong>br</strong> />

porque a restricai do period.° reprodutivo a uma Unica idade reduz<<strong>br</strong> />

consideravelmente a fertilidade da populacao, e ,com ela o tamanho da<<strong>br</strong> />

populac5o de equili<strong>br</strong>io para um dad° valor desse parametro. A<<strong>br</strong> />

populac5o total ao longo das 100 geracoes envolvidas na media aParece<<strong>br</strong> />

na fig. 8 para o caso em que as mutacaes sao apenas do tipo deleterio (0-4<<strong>br</strong> />

1). Essa figura mostra que o recurs() a media e necessarionqui ruzoes<<strong>br</strong> />

mais especificas ,que apenas o aplainamento de,,flutuagoes estatisticas,<<strong>br</strong> />

5 10 15 20 25<<strong>br</strong> />

Idade (i)<<strong>br</strong> />

Fi gura 7. Distribuicoes etarias,e viabilidades intrinsecas medias para os ciclos<<strong>br</strong> />

1000 a 1100 de tuna pbpulacao caracterizada pelos mesmos parametros e tipo<<strong>br</strong> />

de miitacao clue a fig. 3, exceto R]=R2=9 e 2 x-105

isicos<<strong>br</strong> />

.corho foi o caso nos exemplos anteriores. 0 que se nota nela, de fato, 6 um<<strong>br</strong> />

comportamento ,oscilatOrio regular, corn um period° de 10 geracoes<<strong>br</strong> />

(compare com :as flutuacoes estatisticas da populacao total nas figs. 2 e 3).<<strong>br</strong> />

Este comportamento oscilatOrio se manifesta tambem nas distribuicoes<<strong>br</strong> />

etarias, que oscilam corn esse mesmo period°. torno da -distribuicao<<strong>br</strong> />

media mostrada na fig. 7.<<strong>br</strong> />

facil entender a origem dessas oscilacaes. $oponhamos, fato,<<strong>br</strong> />

uma populagao inicial constituida inteiramente de recem-nascidos (idade<<strong>br</strong> />

zero). Entao nao havera ItOUOS recem-nascidos antes da decima geracao,<<strong>br</strong> />

que quando os so<strong>br</strong>eviventes da populacao inicial atingem a idade<<strong>br</strong> />

reprodutiva Unica. A populacao total decresce monotonicamente,<<strong>br</strong> />

portanto, ate a decima geracao, quando volta a aumentar com o<<strong>br</strong> />

aparecimento de um novo contingente de recem-nascido.s,. Depois disso, os<<strong>br</strong> />

individuos porventura remanescentes da pOpulacao inicial nao .se<<strong>br</strong> />

reproduzem mais, enquanto os novoS' recem-nascidos so se reproduzirao<<strong>br</strong> />

outras dez geracoes adiante, etc., . leVando as'sim . a um forte<<strong>br</strong> />

comportamento oscilatorio da populacao total com um periodo de dez<<strong>br</strong> />

geracoes. Essas oscilacoes podem no entanto ser reduzidas, e ate mesmo<<strong>br</strong> />

eliminadas, com uma escolha judiciosa da populacao que deve em<<strong>br</strong> />

particular incluir individuos. de'varias idades para que isso aconteca. Os<<strong>br</strong> />

resultados mostrados nas figs. 7 e 8 foram na realidade obtidos tomando<<strong>br</strong> />

inicialmente 100 individuos de cada idade (de 0 a 26) com genomas<<strong>br</strong> />

"perfeitos", isto em que todos os simbolos binarios sac) 0, num total de<<strong>br</strong> />

2700 individuos.." Essa particular escolha atenua apreciavelmente as<<strong>br</strong> />

oscilacoes, sem no entanto elimina-las. 0 caso em que a reproducao se da<<strong>br</strong> />

numa Unica .idade 6 portanto especial no sentido de que<<strong>br</strong> />

6000"<<strong>br</strong> />

a_<<strong>br</strong> />

5000<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

a.<<strong>br</strong> />

-<<strong>br</strong> />

\IT<<strong>br</strong> />

P„,,,,,-2x1<<strong>br</strong> />

• • R,=Rea: 0 1 ,->,1<<strong>br</strong> />

4000<<strong>br</strong> />

1000: ° 1,050 1100<<strong>br</strong> />

CiclO<<strong>br</strong> />

Figura 8. Comportamento da populacao total durante os ciclos<<strong>br</strong> />

envolvidos na media utilizada na fig. 7.<<strong>br</strong> />

47

Toledo<<strong>br</strong> />

inhomogeneidades etarias da populacao sao mantidas, resultando<<strong>br</strong> />

numa sensibilidade particular As condicoes iniciais. Oscilacoes<<strong>br</strong> />

produzidas por esse mecanismo foram estudadas ja em 1941 por H.<<strong>br</strong> />

Bernardelli, que as discutiu com o nome de "ondas populacionais" em um<<strong>br</strong> />

trabalho publicado no Journal of the Burma Research Society [9], na<<strong>br</strong> />

epoca em que Burma (hoje Myanma!) viu envolvida no processo da<<strong>br</strong> />

guerra em curso que, entre outras coisas, dificultou a comunicacao cam<<strong>br</strong> />

essa parte do mundo, e com isso tambem a discussao desse trabalho.<<strong>br</strong> />

0 comportamento do envelhecimento intrinseco (revelado pelas<<strong>br</strong> />

viabilidades intrinsecas e particularmente notavel nestas condicOes.<<strong>br</strong> />

No caso de haver apenas mutacoes deleterias, ele extremamente<<strong>br</strong> />

pequeno (isto e, os sac> muito proximos de 1) ate a idade reprodutiva,<<strong>br</strong> />

quando entao aumenta a<strong>br</strong>uptamente (os caem a<strong>br</strong>uptamente para<<strong>br</strong> />

valores muito pequenos ou zero). Uma outra forma de exprimir isso que<<strong>br</strong> />

os individuos praticamente nao envelhecem ate a idade reprodutiva, e<<strong>br</strong> />

depois dela envelhecem e morrem Inuit° rapidamente. Esse tipo de<<strong>br</strong> />

"senescencia catastrofica" e observada notadamente nos salmi:5es do<<strong>br</strong> />

Pacifico, que se reproduzem uma Unica vez aos cerca de 1.0 Linos de idade.<<strong>br</strong> />

Este caso foi tratado em termos do model° Penna pelo grupo de Niteroi<<strong>br</strong> />

em 1995 [10]. No caso em que as mutacOes sao do tipo 0—>1 e tambem 1—><<strong>br</strong> />

0, queda a<strong>br</strong>upta a zero dos substituida por uma queda exponencial<<strong>br</strong> />

que se liga ao patamar pre-reprodutivo de forma angulosa (dir-se-ia que<<strong>br</strong> />

"coin derivada descontinua"). Como 6 verificar na figura, essa queda<<strong>br</strong> />

exponencial corresponde essencialmente a uma diminuicAo por um fator<<strong>br</strong> />

0.5 por periodo de vida decorrido desde o fim do period() reprodutivo.<<strong>br</strong> />

Lem<strong>br</strong>ando que os efeitos letais das pressoes externas (mortes de<<strong>br</strong> />

Verhulst) foram eliminados na definicao dessas quantidades, esse<<strong>br</strong> />

resultado indica que em media a metade dos individuos de idade pOs<<strong>br</strong> />

reprodutiva perecem por via de envelhecimento intrinseco em cada<<strong>br</strong> />

periodo adicional de vida, nesse caso. A razAo desse fator 0.5 pode ser<<strong>br</strong> />

imediatamente revelada voltando por um momento A fig. 6. Essa figura<<strong>br</strong> />

mostra que, para o caso de mutacoes 0—>1 e 1—>0, a probabilidade de se<<strong>br</strong> />

encontrar um traco deleterio numa posicAo ativada posteriormente ao fim<<strong>br</strong> />

do periodo reprodutivo tende precisamente a 0.5, que 6 a probabilidade "a<<strong>br</strong> />

priori", independentemente de qualquer mecanismo de selecao. 0<<strong>br</strong> />

decrescimo exponencial indica portanto a cessacao de eleitos seletivos, e a<<strong>br</strong> />

sua instalacao a<strong>br</strong>upta (dando origem mencionada angulosidade na<<strong>br</strong> />

distribuicao etaria) indica a cessacao tambem a<strong>br</strong>upta desses efeitos.<<strong>br</strong> />

claro que exatamente o mesmo mecanismo 6 o que da origem<<strong>br</strong> />

chamada senescencia catastrOfica no caso de mutacoes deleterias apenas.<<strong>br</strong> />

Nesse caso, de fato, a probabilidade "a priori" de encontrar um traco<<strong>br</strong> />

deleterio independentemente de processos de selecAo 6 1, de acordo com o<<strong>br</strong> />

que se ve no caso correspondente da fig. 6. Como resultado disso, o fator<<strong>br</strong> />

0.5 do caso anterior, que caracteriza o decrescimo da populacao pOs-<<strong>br</strong> />

48

Fisicos<<strong>br</strong> />

reprodutiva por ano de vida, se torna agora nulo. Isso mostra entao que,<<strong>br</strong> />

tanto num como noutro caso, apes a idade nnica em que ocorre a<<strong>br</strong> />

reproducao, os mecanismos seletivos deixam "catastroficamente" de<<strong>br</strong> />

operar, abandonando o segmento restante dos genomas pr6pria sorte; e<<strong>br</strong> />

que as diferencas notadas entre as populacoes refletem apenas diferentes<<strong>br</strong> />

probabilidades "a priori" da ocorrencia de tracos deleterios.<<strong>br</strong> />

3.3 Outros resultados e desenvolvimentos.<<strong>br</strong> />

Desde que o modelo foi originalmente proposto por Thadeu Penna,<<strong>br</strong> />

diversas questees de motivacao biolOgica, alem das ja mencionadas,<<strong>br</strong> />

foram estudadas coin base nele ou em algumas extensoes dele. Nao<<strong>br</strong> />

possivel tratar dessas questa-es todas aqui, mas pode ser citar<<strong>br</strong> />

algumas para dar uma ideia da atividade existente nesse tipo de<<strong>br</strong> />

trabalho. Elas incluem os efeitos da pesca predatoria so<strong>br</strong>e as populace-es<<strong>br</strong> />

de bacalhau [1.1], conseqiiencias para as populacoes envolvidas da<<strong>br</strong> />

mortalidade associada a guerras [12], a existencia de um ancestral<<strong>br</strong> />

comum "a posteriori" apes um nnmero suficientemente grande de<<strong>br</strong> />

geracoes (que, embora se trate antes de uma questa() de parentesco que<<strong>br</strong> />

de origem, foi chamado o problema de "Eva") [13], e o papel de flutuagoes<<strong>br</strong> />

estatisticas na extincao de populace-es pequenas [14]. Entre as extensees<<strong>br</strong> />

do model° original esta notadamente o tratamento de um tipo de<<strong>br</strong> />

reproducao sexuada, com a concomitante elaboracao dos mecanismos de<<strong>br</strong> />

heranca genetica [1.5]. Revisees recentes desses desenvolvimentos se<<strong>br</strong> />

encontram nas referencias [7] e [8].<<strong>br</strong> />

Enquanto este texto estava sendo escrito, D. Stauffer enviou de<<strong>br</strong> />

CoIonia (Alemanha) por correio eletranico a mensagem aberta que vai<<strong>br</strong> />

abaixo transcrita na sua forma e lingua originals:<<strong>br</strong> />

Dear Ageing Simulators,<<strong>br</strong> />

after I gave here a talk on Sex and the Single Bit, Dr.<<strong>br</strong> />

Andreas Strotmann from our computer center made an<<strong>br</strong> />

interesting suggestion to explain child mortality and old-age<<strong>br</strong> />

mortality in one single model: the Penna model assumes one bit<<strong>br</strong> />

position to one time unit, often called one year. However, the<<strong>br</strong> />

beginning of life (as well as about anything else we begin) is quite<<strong>br</strong> />

difficult. Why not take a NONLINEAR scale relating bit position<<strong>br</strong> />

to age. For example, I suggested in response to him that the first<<strong>br</strong> />

bit could correspond to the first day, the second bit to the first<<strong>br</strong> />

week, the third bit to the first month, and the fourth bit to the<<strong>br</strong> />

first year in the individual life. Then the exponentially increasing<<strong>br</strong> />

mortality in the traditional Penna model (without Verhulst<<strong>br</strong> />

deaths) would be counteracted by an exponentially growing<<strong>br</strong> />

translation factor from bit positions to time. As a result the<<strong>br</strong> />

mortality per day could first decrease, and then increase, just as it<<strong>br</strong> />

does in reality.<<strong>br</strong> />

49

A. Toledo Piz()<<strong>br</strong> />

Any comments? Does anybody wish to simulate this?<<strong>br</strong> />

Dietrich Stauffer.<<strong>br</strong> />

4. Matrizes<<strong>br</strong> />

Todos os resultados mostrados ate aqui foram obtidos atraves de<<strong>br</strong> />

simulacoes computacionais. 0 uso da palavra "simulacao" nesse context°<<strong>br</strong> />

acabou por adquirir uma conotacao tecnica que evidentemente nao cabe<<strong>br</strong> />

questionar, mas pelo menos num momento de distracao mais informal<<strong>br</strong> />

pode surgir a indagagao natural do que e que esta sendo simulado. Penso<<strong>br</strong> />

que pode valer a pena levar tal distracao a seri° pela razao simples de<<strong>br</strong> />

que evidentemente nao 6 o model° que esta sendo simulado (no sentido<<strong>br</strong> />

nao tecnico), ja que a chamada simulacao (no sentido tecnico) na<<strong>br</strong> />

realidade a realizacao experimental completa, do model°. Este 6 o ponto a<<strong>br</strong> />

que queria chegar, e deixo entao o restante de uma eventual procura do<<strong>br</strong> />

que possa estar sendo simulado (no sentido nao tecnico) imaginacao de<<strong>br</strong> />

cada um. Limito-me apenas a observar que, sendo a simulacao uma<<strong>br</strong> />

realizacao experimental completa, faz sentido procurar uma descricao<<strong>br</strong> />

teOrica dela, isto e, do modelo Penna. Mais especificamente, a questa°<<strong>br</strong> />

que se coloca 6 a seguinte: como possivel entender, independentemente<<strong>br</strong> />

de ume referencia direta ao que 6 efetivamente observado em simulacoes<<strong>br</strong> />

realizadas, as propriedades e a evolucao das populacoes que resultam das<<strong>br</strong> />

regras do modelo?<<strong>br</strong> />

Trabalho nessa direcao foi iniciado tambem pelo grupo de Niteroi<<strong>br</strong> />

[16], e ja nao esta restrito a apenas esse grupo [12, 17]. Para situar o que<<strong>br</strong> />

seria uma resposta completa a questa° teOrica, preciso lem<strong>br</strong>ar mais<<strong>br</strong> />

uma vez que o modelo Penna e um model° estocastico, e que portanto<<strong>br</strong> />

uma descricao teOrica dele deve tratar nao sO de propriedades medias,<<strong>br</strong> />

como populacao, distribuicao etaria, etc. mas tambem das flutuacoes<<strong>br</strong> />

estatisticas inerentes a elas. Como um tratamento quantitativo deste<<strong>br</strong> />

ultimo aspecto do modelo ainda esta por ser feito, vou me limitar daqui<<strong>br</strong> />

em diante a dar algumas indicac5es so<strong>br</strong>e como pode ser abordado<<strong>br</strong> />

teoricamente o problema das propriedades medias [18] e a mostrar<<strong>br</strong> />

alguns resultados da abordagem proposta.<<strong>br</strong> />

Para expor o ponto central da forma mais simples possivel, e<<strong>br</strong> />

conveniente comecar considerando uma forma tao simplificada que deve<<strong>br</strong> />

mesmo ser vista como uma forma desvirtuada do modelo, a qual consiste<<strong>br</strong> />

em tomar T > B. Isso significa que nao ha mortes geneticamente<<strong>br</strong> />

motivadas (pois o limite letal de T tracos deleterios nunca atingido), e<<strong>br</strong> />

que portanto nao ha envelhecimento no sentido das teorias<<strong>br</strong> />

evolucionistas. A escolha desse ponto de partida pode parecer algo do tipo<<strong>br</strong> />

"jogar a crianca fora junto com a agua do banho", entendendo o<<strong>br</strong> />

envelhecimento intrinseco como a crianca, no caso. De fato a crianca aqui<<strong>br</strong> />

na realidade o tipo de descricao teorica que se pretende desenvolver, e<<strong>br</strong> />

essa crianca rid° esta sendo descartada pela simplificagao considerada,<<strong>br</strong> />

como se vera. E mais facil, uma vez entendida a ideia geral, acrescentar<<strong>br</strong> />

50

Ftsicos<<strong>br</strong> />

as complicacoes necessarias para restaurar a possibilidade de<<strong>br</strong> />

envelhecimento intrinseco, que extrair a ideia geral de um tratamento ja<<strong>br</strong> />

de saida cheio dessas complicacoes de natureza mais tecnica.<<strong>br</strong> />

Se entao T> B, claro que o niimero M de mutacOes que ocorrem a<<strong>br</strong> />

cada nascimento, bem como a natureza dessas mutacoes, s5o<<strong>br</strong> />

irrelevantes, restando para caracterizar o model° desvirtuado apenas a<<strong>br</strong> />

taxa de natalidade b, o intervalo de idades reprodutivas RI a R, e a<<strong>br</strong> />

populacao maxima P... Uma realizacao equivalente da mesma situacao<<strong>br</strong> />

pode ser obtida fazendo ilf=0 (isto 6, eliminando as mutacOes), partindo<<strong>br</strong> />

de uma populacao inicial sem qualquer traco deleterio (todos os<<strong>br</strong> />

individuos so tem zeros em suas seqUencias de simbolos binarios) e<<strong>br</strong> />

usando qualquer valor T > O. Em qualquer destes dois casos, a<<strong>br</strong> />

distribuicao etaria n,(t) descreve completamente todas as propriedades<<strong>br</strong> />

da populacao que sac) relevantes para a dinamica do modelo (estes<<strong>br</strong> />

simbolos indicam o niimero 11, de individuos de idade i que estao presentes<<strong>br</strong> />

na populacao no tempo, ou na geracao, ou no ciclo t; esse tempo 6<<strong>br</strong> />

portanto uma variavel discreta que assume, digamos, valores inteiros<<strong>br</strong> />

positivos). De fato, usando as regras do modelo 6 facil ver que o nUmero<<strong>br</strong> />

de individuos de idade i + 1 no tempo t + 1 sera dado simplesmente por<<strong>br</strong> />

n,+I(I +1) = x(t)n,(1).<<strong>br</strong> />

Isso, mais a condicao de que o tempo maxim° de vida B, e portanto<<strong>br</strong> />

ni,+1= 0, permite obter em t + / o numero de individuos qualquer idade,<<strong>br</strong> />

exceto o niimero de recem nascidos no (t +1). Ainda segundo as regras do<<strong>br</strong> />

modelo, este 6 no entanto dado em media por<<strong>br</strong> />

no(t +1) = x(t)b<<strong>br</strong> />

R2<<strong>br</strong> />

ni(t).<<strong>br</strong> />

,=k,<<strong>br</strong> />

Com mais essa relacao, temos agora uma formulacao analitica completa<<strong>br</strong> />

do comportamento medio do modelo desvirtuado. Ela pode ser combinada<<strong>br</strong> />

com as relacoes anteriores sob a forma geral<<strong>br</strong> />

nk(1+1)= x(1)Iilk,n,(t) (1)<<strong>br</strong> />

i=o<<strong>br</strong> />

onde os elernentos diferentes de zero da matriz ki<<strong>br</strong> />

Sa0 b ou 1. Um<<strong>br</strong> />

exemplo explicito para visualizar a estrutura geral dessa matriz.<<strong>br</strong> />

Tomando B = 4, RI = 2 e R, = 3<<strong>br</strong> />

51

A. Toledo Piz('<<strong>br</strong> />

00/37)0<<strong>br</strong> />

0000<<strong>br</strong> />

11= o .1 o o o<<strong>br</strong> />

o olo o<<strong>br</strong> />

00010 -<<strong>br</strong> />

E importante lem<strong>br</strong>ar a definicao do fator de Verhulst x(/), que com a<<strong>br</strong> />

notacao usada aqui aparece como<<strong>br</strong> />

117/(1)<<strong>br</strong> />

X (I ) = 1<<strong>br</strong> />

'=°<<strong>br</strong> />

mostrando que a evolucao temporal prescrita pelo modelo e nao linear, ja<<strong>br</strong> />

que aparecem produtos de n's no segundo termo da equacao dinamica (1).<<strong>br</strong> />

Trata-se, no entanto, de uma forma muito especial de nao linearidade,<<strong>br</strong> />

que aparece nessa equacao apenas atraves de um fator comum numeric°,<<strong>br</strong> />

embora dependente do estado, que e o que afinal de contas 6 x(0. Por<<strong>br</strong> />

outro lado, a parte da dinamica que envolve as diferentes idades i e<<strong>br</strong> />

completamente descrita pela matriz independente do tempo riki, e pode<<strong>br</strong> />

ser submetida a uma analise linear, que sera portanto valida para todas<<strong>br</strong> />

as geracoes, ou ciclos.<<strong>br</strong> />

Vamos nos limitar aqui a estudar as solucoes estacionarias,<<strong>br</strong> />

ignorando tambem algumas complicacoes tecnicaS ligadas ao fato de que<<strong>br</strong> />

a matriz real e nao negativa nao e simetrica (ou hermitiana; em todo<<strong>br</strong> />

caso, coin diligencia suficiente as.complicacoes podem ser tratadas com<<strong>br</strong> />

tecnicas disponiveis no arsenal padrao da teoria de matrizes). No caso<<strong>br</strong> />

das solucoes estacionarias, tanto os ni(/) como o fator de Verhulst x<<strong>br</strong> />

devem ser independentes do tempo (ciclo). Neste caso a equacao (1) se<<strong>br</strong> />

reduz a<<strong>br</strong> />

i<<strong>br</strong> />

P111(11<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

= -11 k<<strong>br</strong> />

i =0<<strong>br</strong> />

que uma equacao de autovalores na qual os it; sao identificados como<<strong>br</strong> />

componentes de um autovetor da matriz com autovalor 1/x. Como x

asicos<<strong>br</strong> />

autovalor e o autovetor que nos interessam. De fato, se numa dada<<strong>br</strong> />

geracao t o vetor representado pelo conjunto dos ii,(/) contem alguma<<strong>br</strong> />

componente associada a outro autovetor, este corresponderd a um<<strong>br</strong> />

autovalor que nao pode ser maior (em modulo) que o autovalor positivo do<<strong>br</strong> />

teorema. Sempre que ele for menor, esta componente diferente tera sua<<strong>br</strong> />

importancia reduzida relativamente A primeira a cada aplicacao da<<strong>br</strong> />

matriz de propagacao FI (o que vale dizer a cada geracao), ate<<strong>br</strong> />

desaparecer completamente no regime estacionario. (0 caso especial em<<strong>br</strong> />

que ha outros autovalores de mesmo modulo que o autovalor especial e<<strong>br</strong> />

precisamente o que leva As oscilacoes A la Bernardelli).<<strong>br</strong> />

Chamando 7"1" o autovalor positivo especial desse teorema, claro<<strong>br</strong> />

que o fator de Verhulst para a populacao estacionaria pode ser<<strong>br</strong> />

imediatamente identificado como<<strong>br</strong> />

X =<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

Por outro lado, facil obter tambem a estrutura do autovetor associado a<<strong>br</strong> />

diretamente da Eq. (1). Dessa equacao resulta, de fato, que os grupos<<strong>br</strong> />

etarios da populacao estacionaria estao relacionados por<<strong>br</strong> />

n 0<<strong>br</strong> />

= x n o — —<<strong>br</strong> />

7Zj<<strong>br</strong> />

sendo fixado em Ultima andlise pelo tamanho da populacao total.•<<strong>br</strong> />

Sempre que recuperamos portanto a partir desse autovetor a<<strong>br</strong> />

distribuicao etaria exponencialmente decrescente que caracteriza as<<strong>br</strong> />

populacoes intrinsecamente imortais (como as co<strong>br</strong>as lendarias) do<<strong>br</strong> />

modelo desvirtuado. Isso leva imediatamente a duas conclusoes<<strong>br</strong> />

adicionais: 1) para que exista uma populacao de equili<strong>br</strong>io nao nula<<strong>br</strong> />

preciso que x1 que garante o carater decrescente<<strong>br</strong> />

da distribuicao etaria na realidade tambem uma condicao de populacao<<strong>br</strong> />

de equili<strong>br</strong>io nao nula (no caso do exemplo com B=4, z=1.22074 para<<strong>br</strong> />

b=1, o que da x=0.819172); e ainda 2) usando a definicao do fator de<<strong>br</strong> />

Verhulst em termos da populacao P, obtemos<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

Buff<<strong>br</strong> />

7"1"<<strong>br</strong> />

ou seja<<strong>br</strong> />

P = 1 — 7.1.)<<strong>br</strong> />

o que mostra a proporcionalidade entre P e P„„ty.<<strong>br</strong> />

Essencialmente este mesmo tipo de analise matricial foi usado para<<strong>br</strong> />

discutir a distribuicaO etaria de populacoes reais tambem na decada de<<strong>br</strong> />

40 por P. H. Leslie, entao pesquisador do Bureau of Animal Population da<<strong>br</strong> />

Universidade de Oxford [19], mas evidentemente num context° (ate<<strong>br</strong> />

causalmente) independente do model° Penna. Ela pode ser no entanto ser<<strong>br</strong> />

53

it. Toledo l'i:o<<strong>br</strong> />

estendida de modo a incluir tambem o envelhecimento intrinseco na<<strong>br</strong> />

forma como ele e tratado nesse model° [18], basicamente atraves de um<<strong>br</strong> />

esmiugamento da descricao da populacao. Por exemplo, cada um dos<<strong>br</strong> />

grupos etarios pode ser por sua vez separado em subgrupos definidos pela<<strong>br</strong> />

capacidade de so<strong>br</strong>evivencia programada nos respectivos genomas, de<<strong>br</strong> />

acordd com as regras do modelo Penna. Assim<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

onde g corresponde ao namero de individuos coin idade i e genomas que<<strong>br</strong> />

permitem a sua so<strong>br</strong>evivencia ate a idade /. E claro entao que / Isso<<strong>br</strong> />

leva finalmente, com um procedimento semelhante ao usado no caso do<<strong>br</strong> />

model° desvirtuado, a uma matriz de transicao nao negativa que tem no<<strong>br</strong> />

entanto dimensao maior e estrutura mais complicada que nesse caso. 0<<strong>br</strong> />

estudo de autovalores e autovetOres dessa matriz permite entender<<strong>br</strong> />

quantitativamente os resultados de simulagoes como as discutidas na<<strong>br</strong> />

secao anterior.<<strong>br</strong> />

5. Conclusao<<strong>br</strong> />

Espero que, a esta altura, a afirmacao de que em tudo o que foi dito<<strong>br</strong> />

ha na realidade muito pouca ou nenhuma biologia nao deva causar maior<<strong>br</strong> />

surpresa ou controversia. Invocamos especies bizarras como co<strong>br</strong>as<<strong>br</strong> />

imortais perseguidas por inimigos externos e simplificamos os individuos<<strong>br</strong> />

do modelo ate um ponto em que a distincao entre o mecanismos de<<strong>br</strong> />

favorecimento da estrategia 6tima e o do acumulo de mutacoes [5] e no<<strong>br</strong> />

minimo questionavel. 0 que se fez, de fato, foi usar ideias muito gerais do<<strong>br</strong> />

campo biologic° como fonte motivadora para um particular sistema<<strong>br</strong> />

dinamico discreto - o que se chama usualmente um "mapeamento" - de<<strong>br</strong> />

natureza estocastica, com capacidade de auto-organizacao e completo em<<strong>br</strong> />

si mesmo; e em seguida utilizar recursos normais da fisica tearica para<<strong>br</strong> />

estudar propriedades desse sistema. A exploragao do modelo atraves de<<strong>br</strong> />

simulagoes computacionais uma estrategia que da acesso imediato e<<strong>br</strong> />

concreto (isto e, atraves de realizagoes especificas e completas) tanto ao<<strong>br</strong> />

comportamento de propriedades medias como ao das flutuaciies inerentes<<strong>br</strong> />

ao seu carater estocastico. A fonte de inspiragao biologica passa entao a<<strong>br</strong> />

fornecer uma linguagem interessante para a interpretacao dos<<strong>br</strong> />

resultados.<<strong>br</strong> />

Numa linha paralela, que depende muito mais da natureza<<strong>br</strong> />

quantitativa do modelo que da particular fonte de inspiracao que o<<strong>br</strong> />

motiva, se situa a busca de uma analise te6rica da dinamica do modelo.<<strong>br</strong> />

Aqui e preciso lem<strong>br</strong>ar mais uma vez a sua natureza estocastica, que<<strong>br</strong> />

exige nao s6 uma analise teorica de comportamentos medios - so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

qual algumas indicacbes foram dadas na secao 4 - mas tambem uma<<strong>br</strong> />

analise teOrica das flutuagoes - que ainda esta por ser feita.<<strong>br</strong> />

g,,<<strong>br</strong> />

54

Fisicos<<strong>br</strong> />

6. Referencias<<strong>br</strong> />

[1] Aristoteles, Fisica 201a, 9-19. A edicao dessa referencia que estou<<strong>br</strong> />

consultando informa convenientemente, em nota de rodape, que<<strong>br</strong> />

"usualmente o ato (evegisia) e o que conduz essencia perfeita,<<strong>br</strong> />

a entelequia e a essencia perfeita em si mesma".<<strong>br</strong> />

[2] 0 grau de sofisticacao das ideias de AristOteles e usualmente nao<<strong>br</strong> />

pouco injusticado a partir de posigoes preconceituosas que<<strong>br</strong> />

tendem, desinformadamente, a opor tais ideias a outras tidas ou<<strong>br</strong> />

dadas como "cientificamente corretas". Um caso notavel em que<<strong>br</strong> />

isso nao ocorre (ate possivelmente pelo contrario!) o Capitulo 8,<<strong>br</strong> />

Some observations 071, Aristotle's Theory of Mathematics and, of the<<strong>br</strong> />

Continuum, do livro Farewell to Reason, de P. K Feyerabend, Ed.<<strong>br</strong> />

Verso, London-New York (1987).<<strong>br</strong> />

[3] Uma referencia nao tecnica so<strong>br</strong>e as incursoes da fisica e dos fisicos<<strong>br</strong> />

em direcao complexidade o livro de Murray Gell-Mann, The<<strong>br</strong> />

Quark and the Jaguar, W . H. Freeman and Company, N.Y.<<strong>br</strong> />

(1995).<<strong>br</strong> />

[4] Victor F. Weisskopf, Knowledge and Wonder (2nd. Ed.), The MIT<<strong>br</strong> />

Press, 1982.<<strong>br</strong> />

[5] L. Partridge e N. H. Barton, Nature 362, 305 (1993).<<strong>br</strong> />

[6] T. J. P. Penna, Jour. Stat. Phys. 78, 1620 (1995).<<strong>br</strong> />

[7] A. T. Bernardes, Annual Reviews of Computational Physics (D.<<strong>br</strong> />

Stauffer, ed.) Vol IV, pag. 395, World Scientific, Singapura, 1996.<<strong>br</strong> />

[8] D. Stauffer, Computers in Physics 10, 341 (1996).<<strong>br</strong> />

[9] H Bernardelli, J. Burma Res. Soc. 31, 1 (1941). Provavelmente a<<strong>br</strong> />

lem<strong>br</strong>anca desta referencia se deve em grande parte a sua citacao<<strong>br</strong> />

por Leslie [19], que tambem comenta acerca da guerra em Burma.<<strong>br</strong> />

[10] T. J. P. Penna, S. Moss de Oliveira e D. Stauffer, Phys. Rev. E52,<<strong>br</strong> />

R3309 (1995).<<strong>br</strong> />

[11] S. Moss de Oliveira, T. J. P. Penna and D. Stauffer, Physica A215,<<strong>br</strong> />

298 (1995)<<strong>br</strong> />

[12] H. Puhl, D. Stauffer e S. Roux, Physica A221, 445 (1995).<<strong>br</strong> />

[13] P. M. C. de Oliveira, S. Moss de Oliveira e D. Stauffer, "Searching<<strong>br</strong> />

for Eve through Monte Carlo Simulations of Biological Ageing", a<<strong>br</strong> />

ser publicado em J. of Theory in Biosciences.<<strong>br</strong> />

[14] K. F. Pal, Int. J. Mod. Phys. C7, 899 (1996).<<strong>br</strong> />

[15] D. Stauffer, P. M. C. de Oliveira, S. Moss de Oliveira e R. M.<<strong>br</strong> />

Zorzenon dos Santos, Physica A231, 504 (1996) e referencias ai<<strong>br</strong> />

citadas.<<strong>br</strong> />

[16] T. J. P. Penna e S. Moss de Oliveira, J. Phys. I (France) 5, 1697<<strong>br</strong> />

(1995).<<strong>br</strong> />

[17] N. Ito, Physica A232, 134 (1996).<<strong>br</strong> />

[18] A. F. R. de Toledo Piza, "Dynamics of the bit-string model of age<<strong>br</strong> />

structured populations", submetido a Physica A (1997).<<strong>br</strong> />

[19] P. H. Leslie, Biometrika 33, 183 (1945); ibid. 35, 213 (1948).<<strong>br</strong> />

55

XII Simposio Nacional de Ensino de Elsica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

1- Revisao TeOrica<<strong>br</strong> />

1-1 Introducao<<strong>br</strong> />

RECUPERAcA0 BIOLOGICA DE METAIS<<strong>br</strong> />

Regina Pinto de Carvalho<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica - ICEx - UFMG<<strong>br</strong> />

A Biossorgao o fenOmeno que consiste na sorcao de ions em<<strong>br</strong> />

solucao por material derivado de organismos vivos (biomassa). A sorgao<<strong>br</strong> />

de ions metalicos em solucao pode ser utilizada na despoluicao de Aguas<<strong>br</strong> />

industriais e a recuperagdo posterior desses metais por dessorcao pode<<strong>br</strong> />

representar interesse economic°. A biomassa pode ser constituida de<<strong>br</strong> />

microorganismos vivos (bacterias, fungos) de derivados desses<<strong>br</strong> />

organismos (leveduras, componentes celulares purificados) ou mesmo de<<strong>br</strong> />

macroorganismos (algas, raizes, folhas vivas ou secas). No caso de<<strong>br</strong> />

biomassa seca, fica evidente que o processo de sorcao nao e biologic° mas,<<strong>br</strong> />

em geral, trata-se apenas de adsorcao do ion metalico em algum<<strong>br</strong> />

componente da biomassa. Por exemplo, em algas e bacterias existem<<strong>br</strong> />

indicagoes que a adsorcao se da nas paredes das celulas. Estas paredes<<strong>br</strong> />

sea° compostas de cadeias organicas longas, com sitios favoraveis sorc5o<<strong>br</strong> />

(ligacao fraca) de ions positivos.<<strong>br</strong> />

1-2 AplicacOes da Biossorcao<<strong>br</strong> />

Na descarga de efluentes industriais, e necessario reduzir a<<strong>br</strong> />

concentracao de ions metalicos ate o nivel aceitavel pela legislacao de<<strong>br</strong> />

diversos paises (5 a 10 ppm). Para altas concentragoes iniciais, os<<strong>br</strong> />

processos de despoluigao mais utilizados se baseiam na precipitagdo e<<strong>br</strong> />

filtragem dos elementos metalicos, mas esses processos se tornam<<strong>br</strong> />

ineficientes a baixa concentragdo. Para concentrag5es abaixo de 200 ppm<<strong>br</strong> />

pode ser utilizada a sorcao por carvao ativado ou processos de eletrOlise.<<strong>br</strong> />

A biosorgao apresenta uma alternativa mais econOmica e eficiente nessa<<strong>br</strong> />

faixa de concentracoes.<<strong>br</strong> />

Nos filtros para uso industrial, a biomassa preparada e colocada<<strong>br</strong> />

em cilindros ou tanques onde circula a agua contaminada. 0 uso de<<strong>br</strong> />

biomassa nao-viva e interessante porque nesse caso o material sorbente<<strong>br</strong> />

tem caracteristicas estaveis, alem de apresentar menos risco de<<strong>br</strong> />

contaminacao por acidente.<<strong>br</strong> />

Apes a saturacao da biomassa, utilizam-se os processos de<<strong>br</strong> />

dessorgao (em geral, lavagem em solugaes concentradas, com pH muito<<strong>br</strong> />

alto ou muito baixo) para regeneracao da biomassa e eventual<<strong>br</strong> />

recuperagao dos metais capturados.<<strong>br</strong> />

56 .

Recuperacao Biologica de Metals<<strong>br</strong> />

1-3 Um Modelo de Sorgao<<strong>br</strong> />

As curvas de sorcao em funcao da concentracao final da solucao,<<strong>br</strong> />

para uma dada biomassa, sao denominadas isotermas de sorcao e<<strong>br</strong> />

geralmente tem a forma mostrada na fig. 1.<<strong>br</strong> />

URANIUM<<strong>br</strong> />

200<<strong>br</strong> />

23° C<<strong>br</strong> />

pli= 4 ; 5<<strong>br</strong> />

Rhisopue arrhixus<<strong>br</strong> />

ponioillium<<strong>br</strong> />

ehrysocanum<<strong>br</strong> />

industrial<<strong>br</strong> />

set. sludge,<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

Figura 1 -Aspecto das curvas de sorc5o. Transcrito de B.Volesky -<<strong>br</strong> />

`Biosorption of Heavy Metals'- CRC Press, 1990.<<strong>br</strong> />

Essas curvas podem ser descritas pelo modelo de sorcao de<<strong>br</strong> />

Langmuir, que se baseia nas seguintes suposicoes:<<strong>br</strong> />

• as particulas sao adsorbidas em sitios definidos na superficie do<<strong>br</strong> />

sorbente;<<strong>br</strong> />

• cada sitio acomoda apenas uma particula;<<strong>br</strong> />

57

1'. (le CairoMu<<strong>br</strong> />

• a area de cada sitio determinada somente pela geometria da<<strong>br</strong> />

superficie;<<strong>br</strong> />

• a energia de adsorcao 6 a mesma para todos os sitios.<<strong>br</strong> />

Alem disso, as particulas nao podem migrar pela superficie nem<<strong>br</strong> />

interagir coin particulas vizinhas.<<strong>br</strong> />

Consideremos um sorbente corn qo sitios de sorcao mergulhado em<<strong>br</strong> />

uma solucao contendo uma concentracao C de particulas do sorbato. ApOs<<strong>br</strong> />

um certo tempo de contato, a fracao de sitios ocupados sera:<<strong>br</strong> />

onde q e o nnmero de sitios ocupados pelas particulas.<<strong>br</strong> />

A taxa de adsorcao das particulas e:<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

go<<strong>br</strong> />

T„ = k„C(1—<<strong>br</strong> />

onde ka uma constante de sorcao e (/ - ) 6 a fracao de sitios<<strong>br</strong> />

desocupados.<<strong>br</strong> />

A taxa de dessorcao sera dada por:<<strong>br</strong> />

Td = 0<<strong>br</strong> />

onde kd uma constante de dessorcao.<<strong>br</strong> />

Numa situacao de equili<strong>br</strong>io, em que o sorbente e a solucao<<strong>br</strong> />

estiveram em contato durante tempo suficiente para que a camada<<strong>br</strong> />

adsorbida esteja em equili<strong>br</strong>io com a solucao:<<strong>br</strong> />

T„ =T,, ou ka C(1 — = ka0<<strong>br</strong> />

Chamando k„/kd = b , uma constante que relaciona a forca de<<strong>br</strong> />

ligacao sorbato-sorbente com a forca de ligacao sorbato-agua (ou outro<<strong>br</strong> />

solvente da solucao), teremos:<<strong>br</strong> />

e finalmente, como 0 = gig,<<strong>br</strong> />

0 bC<<strong>br</strong> />

bC — ou 0 = 1— 0 1+ bC<<strong>br</strong> />

qobC<<strong>br</strong> />

q = 1+ bC<<strong>br</strong> />

Essa 6 a equagao de sorcao de Langmuir, que mostra a variacao da<<strong>br</strong> />

sorcao q em funcao da concentracao C de equili<strong>br</strong>io do sistema.<<strong>br</strong> />

As curvas descritas pela equacao de Langmuir possuem duas<<strong>br</strong> />

regioes de interesse:<<strong>br</strong> />

• Para baixas concentracoes (bC1): q = qo ( a biomassa atinge o<<strong>br</strong> />

ponto de saturacao, onde todos os sitios estao ocupados.

Recuperavio Biologica de Metais<<strong>br</strong> />

1-4 Construcao das lsotermas<<strong>br</strong> />

As isotermas de sorcao q q(C) sao construidas atraves de<<strong>br</strong> />

experimentos em equili<strong>br</strong>io (fig. 2). Uma dada quantidade de biomassa e<<strong>br</strong> />

posta em contato com um volume conhecido de sblucao contendo ions<<strong>br</strong> />

metalicos numa certa concentragao inicial. Apos um tempo de contato<<strong>br</strong> />

necessario para alcangar o equili<strong>br</strong>io, a biomassa filtrada e recuperada.<<strong>br</strong> />

A solugao final e analisada para que se conhega a concentragao final (de<<strong>br</strong> />

equili<strong>br</strong>io) da solugao. A partir dos valores das concentrag6es inicial e<<strong>br</strong> />

final da solugao, pode-se deduzir a quantidade de metal adsorbida pela<<strong>br</strong> />

biomassa.<<strong>br</strong> />

Os valores de sorgao dependem das condigoes do experiment°<<strong>br</strong> />

(temperatura, pH da solugao, tipo do sorbente e do sorbato).<<strong>br</strong> />

Normalmente as isotermas apresentam valores da sorgao q<<strong>br</strong> />

relativos a quantidade de biomassa (q = massa de metal/massa de<<strong>br</strong> />

biomassa, ou q = moles de metal/massa da biomassa) e as concentragoes<<strong>br</strong> />

de equili<strong>br</strong>io sao dadas nas unidades usuais de concentragoes liquidas<<strong>br</strong> />

(ppm, g/L, M).<<strong>br</strong> />

Para calcular q indiretamente, atraves das concentracoes inicial e<<strong>br</strong> />

final da solugao, fazemos:<<strong>br</strong> />

[ Massa Massa de<<strong>br</strong> />

( massa de<<strong>br</strong> />

de metal = metal na metal na<<strong>br</strong> />

adsorbida, solucao inicial solugao final<<strong>br</strong> />

M (metal) = M — Mj = Cy — Cji7 = (Ci — Cj )V<<strong>br</strong> />

onde V e o volume da solugao eCea concentragao do metal na solugao( =<<strong>br</strong> />

M (metal)/V(solugao))<<strong>br</strong> />

MOnetal)<<strong>br</strong> />

— Cr)V<<strong>br</strong> />

q = M(biomassa) M(bioniassa)<<strong>br</strong> />

59

R. P. de Carualho<<strong>br</strong> />

Biossorcao - experimento em equili<strong>br</strong>io<<strong>br</strong> />

Parametros importantes<<strong>br</strong> />

ion metalico<<strong>br</strong> />

concentragao inicial (AA)<<strong>br</strong> />

volume<<strong>br</strong> />

pH<<strong>br</strong> />

temperatura<<strong>br</strong> />

• •<<strong>br</strong> />

biomassa<<strong>br</strong> />

massa<<strong>br</strong> />

tipo<<strong>br</strong> />

) a.; 2 :0<<strong>br</strong> />

tempo de contato<<strong>br</strong> />

temperatura<<strong>br</strong> />

pH<<strong>br</strong> />

agitagao<<strong>br</strong> />

o 00 0 0<<strong>br</strong> />

o 0<<strong>br</strong> />

solugao \<<strong>br</strong> />

final<<strong>br</strong> />

Recuperagao<<strong>br</strong> />

ou<<strong>br</strong> />

Analise<<strong>br</strong> />

analise (AA)<<strong>br</strong> />

RX<<strong>br</strong> />

EPR<<strong>br</strong> />

TEM<<strong>br</strong> />

concentracao final<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Experimentos em equili<strong>br</strong>io.<<strong>br</strong> />

60

XII SimPdsio ATaciolull de Ens/.no Ksiul<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 janeiro / .9.9 7<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Ffsica<<strong>br</strong> />

A ALQUIMIA E 0 SINCRETISMO RACIONAL DE NEWTON -<<strong>br</strong> />

EXPERIMENTOS, SiMBOLOS E METAFORAS: NOVA LINGUAGEM,<<strong>br</strong> />

NOVA PERCEPCAO<<strong>br</strong> />

Apresentagao<<strong>br</strong> />

Amelia Imperio Hamburger<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica Gera!<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica<<strong>br</strong> />

Universidade de Sao Paulo - <strong>USP</strong> - Brasil<<strong>br</strong> />

Neste ensaio fazemOs um exercicio prazeiroso de imaginacao,<<strong>br</strong> />

entrelacando varias fontes de conhecimento usadas por Isaac Newton que<<strong>br</strong> />

nos sao trazidas por estudos de grandes historiadores de sua o<strong>br</strong>a e de<<strong>br</strong> />

leituras proprias de seus textos.<<strong>br</strong> />

Este exercicio tem sido feito em situagoes dialogicas em que<<strong>br</strong> />

atribuicoes de significados sao compartilhadas pelos participantes. Esse<<strong>br</strong> />

trabalho conjunto promove uma libertacao de definicoes estereotipadas<<strong>br</strong> />

em estudos e aplicagoes anteriores, no sentido de pensar e falar os<<strong>br</strong> />

conceitos corn ligacoes pessoais com a realidade, isto 6,.de compreender os<<strong>br</strong> />

contextos de delimitacao dos significados cientificos com recursos de<<strong>br</strong> />

conhecimento e de sensibilidade caracteristicos de cada pessoa.<<strong>br</strong> />

As pesquisas tem base teOrica em teorias de aprendizagem que<<strong>br</strong> />

estabelecem ligacoes com teorias da linguagem permitindo a reflexao<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e as semelhancas, mas, principalmente, so<strong>br</strong>e as distinceles entre a<<strong>br</strong> />

linguagem cientifica e as outras linguagens, inclusive a do cotidiano dos<<strong>br</strong> />

alunos. Estudos dos contextos de criacao das teorias cientif'icas tem<<strong>br</strong> />

levado ao desenvolvimento de novas formas de percepcao dos fenOmenos<<strong>br</strong> />

e dos significados das palavras.<<strong>br</strong> />

Trabalhamos no programa de pesquisa na pos-graduacao de ensino<<strong>br</strong> />

de fisica, em cursos de graduacao da licenciatura, com professores em<<strong>br</strong> />

exercicio de primeiro e segundo graus e em pesquisas interdisciplinares<<strong>br</strong> />

nas Areas de psicologia do desenvolvimento, linguagem e historia da<<strong>br</strong> />

ciencia. A proposta mais recente e de programacao conjunta com estudos<<strong>br</strong> />

da linguagem junto a escolas da rede pOblica da cidade de Sao Paulo, na<<strong>br</strong> />

colaboracao <strong>USP</strong>- Secretaria Estadual de Educacao.<<strong>br</strong> />

A metodologia, melhor sera dizer a dinamica de pensamento, tem<<strong>br</strong> />

para estabelecer as correlacoes uma logica auto-referente, no sentido<<strong>br</strong> />

de Maturana, mas que foi apreendida nos textos de Wallon, Vigostski,<<strong>br</strong> />

Bahktin e Heller. E uma lOgica que exige, para a atribuicao de<<strong>br</strong> />

significado, a correlacao entre as formas de expressar o pensamento e o<<strong>br</strong> />

context° exterior que onde a significacao esta tambem contida.<<strong>br</strong> />

Chamei, quando desco<strong>br</strong>i essa lOgica em Newton, na definicao de<<strong>br</strong> />

Lei da Natureza pelas quais a.s coisas mesmas sdo formada.s, de logica<<strong>br</strong> />

da constituigao reciproca e simultanea de significados. E a<<strong>br</strong> />

61

Ilam burgcl.<<strong>br</strong> />

aplicacao dessa logica que permite criar novos vinculos pessoais com o<<strong>br</strong> />

conhecimento. As novas definicOes se relacionam a conhecimentos<<strong>br</strong> />

anteriores e se ciao significado mutuamente.<<strong>br</strong> />

A meu ver e essa logica que fundamenta a possibilidade do que<<strong>br</strong> />

chamei de SINCRETISMO RACIONAL DE NEWTON, isto e, a conquista de<<strong>br</strong> />

uma significacao, de uma delimitacao poderosa em termos de conter uma<<strong>br</strong> />

realidade transformadora da aced° humana so<strong>br</strong>e a natureza e so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

sociedade, procurando as possibilidades de expressao, em diferentes<<strong>br</strong> />

linguagens, do "discurso de Deus".<<strong>br</strong> />

Newton viveu numa Inglaterra riquissima de fontes e praticas do<<strong>br</strong> />

conhecimento, na epoca da "revolucao gloriosa" que, para alguns<<strong>br</strong> />

historiadores salvou o pais para uma epoca de criatividade e equili<strong>br</strong>io<<strong>br</strong> />

politico. Na Cam<strong>br</strong>idge de muita liberdade e efervescencia, Newton<<strong>br</strong> />

buscava, por tendencias pessoais e extrema dedicacao ao trabalho,<<strong>br</strong> />

durante longos anos, distrinchar as origens diversificadas das formas de<<strong>br</strong> />

ligagao do ser human° com a natureza e suas expressoes culturais.<<strong>br</strong> />

Neste ensaio, atraves da analise de B.J.T. Dobbs, explicitamos<<strong>br</strong> />

correlacoes entre o conceito fundante da larva de atraciio universal e<<strong>br</strong> />

varias das fontes de conhecimento que Newton perscrutava e praticava: a<<strong>br</strong> />

alquimia, a religiao, os classicos, a teoria da materia, e, quem sabe, a casa<<strong>br</strong> />

da moeda trabalho que nao tem entrado em consideracao na formacao de<<strong>br</strong> />

ideias. Entretanto uma boa definicao que justamente ganhava esse<<strong>br</strong> />

significado no seculo XVII coin o desenvolvimento do mercantilism°, e o<<strong>br</strong> />

dinheiro como um instrumento de acelo a distancia,. (T.Rowland, N.Y.<<strong>br</strong> />

1989, comunicacao privada)<<strong>br</strong> />

Sera() revisitados conceitos fundamentais, nao so na teoria fisica<<strong>br</strong> />

mas que estao subjacentes nossa sensibilidade e percepcau<<strong>br</strong> />

fenomenologica: o espa,co, o tempo e a duracao, como contidos em<<strong>br</strong> />

definicoes e teorias onde a fisica, e a, matematica, se entrelaca,m em<<strong>br</strong> />

significa,cao reciproca,, em que as dimensoes filosOficas de absoluto e<<strong>br</strong> />

relcitivo se esclarecem como concomitantes e complementares. 0<<strong>br</strong> />

acontecer da Natureza como discurso e vontade de Deus, absoluta<<strong>br</strong> />

enquanto nao muda, o pneuma estoico e o conhecimento como ligacao<<strong>br</strong> />

religiosa profunda. 0 corpuscularismo de Epicuro como fundamental<<strong>br</strong> />

para a individuacao e para a relacao com o cosmos, ao relacionar a coesao<<strong>br</strong> />

e a acao A distancia a nivel das substancias terrenas e dos corpos celestes.<<strong>br</strong> />

A geometria de Euclides se definindo ao mesmo tempo que o raio retilineo<<strong>br</strong> />

de luz que define e delimita certo tipo de percepcao fenomenologica. Os<<strong>br</strong> />

Principios como causas mais gerais em situagoes fenomenologicas bem<<strong>br</strong> />

delimitadas. Os limites como fontes de acao e de possibilidade de<<strong>br</strong> />

transformacao.<<strong>br</strong> />

Enquanto estudamos reconhecemos as questOes do nosso proprio<<strong>br</strong> />

discurso: gestos, representacoes, simbolos, metaforas, conceitos, teorias,<<strong>br</strong> />

as relacOes individuo-social, cotidiano-histeria, filogenese-ontogenese, e<<strong>br</strong> />

ficamos pensando que tambem podemos falar de tudo isso para o paha)<<strong>br</strong> />

em geral, para professores de primeiro grau. Como um exercicio de<<strong>br</strong> />

62

sensibilizacao para a percepcao cientifica no sentido de recriacao so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

linguagem usada.<<strong>br</strong> />

Da Alquimia a Filosofia Natural: Betty Jo Dobbs e o "Claw's"<<strong>br</strong> />

Estudos so<strong>br</strong>e a importancia da alquimia como pensamento<<strong>br</strong> />

reflexivo e investigador das relagoes entre o ser humano e a natureza, na<<strong>br</strong> />

epoca do Renascimento, interessam pela riqueza de simbolos e<<strong>br</strong> />

possibilidades de interpretacao em sua relacao com o pensamento<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

A alquimia, mais conhecida como um exercicio experimental, tem<<strong>br</strong> />

subjacente uma filosofia estimulante da criatividade. Seu grande poder<<strong>br</strong> />

heuristico para a teoria da materia de Newton, e demonstrado pela<<strong>br</strong> />

quimica e historiadora norte-americana Betty Jo Dobbs (Dobbs, 1975).<<strong>br</strong> />

Os trabalhos de Dobbs, e tambem do precursor R.S.Westfall tem sido<<strong>br</strong> />

fundamentais em nossa pesquisa so<strong>br</strong>e a formacao do corpo conceitual da<<strong>br</strong> />

fisica de Sir Isaac Newton.<<strong>br</strong> />

A Inglaterra. em que Newton viveu de 1642 a 1727 e incrivelmente<<strong>br</strong> />

rica das mais variadas linhas de pensamento, como descrito, por exemplo,<<strong>br</strong> />

pelo grande historiador ingles Christopher Hill em "0 Munclo de Ponta-<<strong>br</strong> />

Cabega" (Hill, Christopher, 1972, traducao de Renato Janine Ribeiro,<<strong>br</strong> />

Companhia das Letras, S.P. 1991).<<strong>br</strong> />

A alquimia, pela propria natureza de sua pratica, origens e<<strong>br</strong> />

histOria, envoltos em incertezas e registros intencionalmente despistados,<<strong>br</strong> />

e assunto dificil para estudo. De acordo corn Newton, um exercicio tao<<strong>br</strong> />

emaranhado e atribulado que ele nao aconselharia a seu maior inimigo.<<strong>br</strong> />

(Dobbs 1982)<<strong>br</strong> />

Certamente e uma forma fecunda de conhecimento, desenvolvida<<strong>br</strong> />

desde muitos seculos, em varias partes do mundo. Desdo<strong>br</strong>a-se em varias<<strong>br</strong> />

vertentes, com diversas caracteristicas de epocas e de regi6es, do oriente<<strong>br</strong> />

ao ocidente, da antiguidade remota a idade media, chegando ao<<strong>br</strong> />

Renascimento, na Europa.<<strong>br</strong> />

Em particular, na Inglaterra de Newton, apresenta-se corn grande<<strong>br</strong> />

forca de expressao da percepcao do mundo natural e social atraves de<<strong>br</strong> />

complexas atividades experimentais, riquissimo universo simbOlico, e<<strong>br</strong> />

logicas nao lineares de correlacao entre interacaes e significados.<<strong>br</strong> />

Entre eles, o ouroboros tem sido particularmente adequado a<<strong>br</strong> />

estes estudos newtonianos. Representando, em sua versa° grega, o todo, o<<strong>br</strong> />

uno, formado de duas partes em oposicao, e uma figura de serpente que<<strong>br</strong> />

quase se fecha so<strong>br</strong>e si mesma, em circulo. A meu ver representa a teoria<<strong>br</strong> />

cientifica de Newton, um todo auto-consistente, formada atraves de<<strong>br</strong> />

processo de analise e sintese em que a causa mais geral, encontrada pelo<<strong>br</strong> />

metodo da razao e experiencia, e transformada em principio. Assim a<<strong>br</strong> />

teoria contem seu objeto de explicacao, contem os fenemenos cujas causas<<strong>br</strong> />

estao contidas na prepria teoria pelo metodo de construcao, e e expressa<<strong>br</strong> />

por linguagem, que tem significado pr6prio, conceitual e matematico, que<<strong>br</strong> />

63

.11,10i(1 Ilamburger<<strong>br</strong> />

se constituem mutuamente. Entretanto, a teoria nao contem as causas de<<strong>br</strong> />

suas leis, que devem ser pesquisas por outros estudos. Por isso o circulo<<strong>br</strong> />

nao se fecha.<<strong>br</strong> />

As variadas tradig5es juntam-se as praticas de dissimulacao dos<<strong>br</strong> />

significados dos resultados obtidos, talvez ate porque esses resultados<<strong>br</strong> />

nao fossem as metas mais importantes. Segundo algumas interpretacoes<<strong>br</strong> />

das ,praticas da alquimia o importante era o caminho de desenvolvimento<<strong>br</strong> />

pessoal percorrido pelo pesquisador. Dai nao ser importante a busca das<<strong>br</strong> />

causas. Jung, por exemplo, destaca esse significado, e identifica grandes<<strong>br</strong> />

metaforas e representacoes simbolicas que alia a seu conceito de<<strong>br</strong> />

inconsciente coletivo. (Dobbs, 1975)<<strong>br</strong> />

Nessa pratica de tao longa data foram-se deseueolueudo logicas de<<strong>br</strong> />

siguificacap e de correlacdo, que partiam dos individuos e de suas acOes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o mundo que os rodeava, sem estabelecer separacao nitida na<<strong>br</strong> />

interacao humano-natureza.<<strong>br</strong> />

Assim, por exemplo, a quimica uegetal e a quimica <strong>br</strong>iaa (mineral)<<strong>br</strong> />

eram constituintes do conhecimento que se distinguiam, mas lido se<<strong>br</strong> />

separavam na natureza comum de seu espirito vital. A unidad,e e a<<strong>br</strong> />

trausformabilidade da materia eram principios seguidos como regra do<<strong>br</strong> />

conhecer. As manifestagoes da natureza em seu acontecer eram as<<strong>br</strong> />

realizagOes que continham a verdade, na conformidade das coisas<<strong>br</strong> />

da natureza entre elas mesmas e com seus principios de agao.<<strong>br</strong> />

Encontramos essas ideias explicitamente delineados no ()packs,<<strong>br</strong> />

livro de Newton nao difundido nos seculos XVII e XIX, mas intensamente<<strong>br</strong> />

lido pelos cientistas que trabalhavam nos fundamentos da fisica,<<strong>br</strong> />

Maupertuius, Faraday, Maxwell, Bohr, Einstein,. (Trabalhos realizados<<strong>br</strong> />

com Idely Garcia Rodrigues, Patricia A<strong>br</strong>amof e L.A. Mardegan, Nara<<strong>br</strong> />

Guisoni, Edison Martins)<<strong>br</strong> />

Dobbs defende teses estimulantes so<strong>br</strong>e o complex° process° de<<strong>br</strong> />

criacao, por Newton, do conceito fundamental da teoria da materia - a<<strong>br</strong> />

form grauitacional de atraceio entre os corpos. Dobbs interpretou no<<strong>br</strong> />

C/avis, a chave, sugerida pelo titulo, do conceit° newtoniano.,<<strong>br</strong> />

Considerado misterioso e "metafisico" em epocas posteriores, o<<strong>br</strong> />

con.ceito de form rm. teoria d,a, materia, sempre esta associado as<<strong>br</strong> />

interacoes especificas inerentes natureza dos fenomenos considerados.<<strong>br</strong> />

Forca de atracao entre os graves, entre os corpos carregados de carga<<strong>br</strong> />

eletrica, de corpos magneticos, entre os componentes da materia do<<strong>br</strong> />

nUcleo atomic°.<<strong>br</strong> />

0 manuscrito "Clovis", juntamente com outros manuscritos<<strong>br</strong> />

alquimicos pertencentes a Newton, datados de 1667 a 1727, nem todos de<<strong>br</strong> />

autoria de Newton, foram. analisados por Dobbs. 0 metodo de Dobbs<<strong>br</strong> />

repousa em sua habilidade de articular o que chama de compreeuselp<<strong>br</strong> />

racional nos trabalhos de Newton, que se realizam dentro das varias<<strong>br</strong> />

doutrinas filosoficas praticadas no seculo XVII :<<strong>br</strong> />

64

1. Filosofia Natural<<strong>br</strong> />

Newton segue, certamente, a corrente da filosofia natural, em<<strong>br</strong> />

posicao declarada e efetivamente contra o principio Aristotelico<<strong>br</strong> />

segundo o qual, nas palavras de Newton, "cada Especie de coisa esta<<strong>br</strong> />

embuida com uma qualidade oculta caracteristica, pela qual age e produz<<strong>br</strong> />

Efeitos manifestos," e por isso "nao dizer nada: mas derivar dos<<strong>br</strong> />

FenOmenos, dois ou tres principios gerais do Movimento, e seguindo dai<<strong>br</strong> />

dizer como as propriedades e ago-es de todos os coisas corporeas estao<<strong>br</strong> />

contidas nesses principios manifestos, seria um grande passo em filosofia<<strong>br</strong> />

natural, embora as Causas desses principios nao tenham ainda sido<<strong>br</strong> />

descobertas...".<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista filosOfico Newton 6, tambem, contra o<<strong>br</strong> />

mecanicisrno da corrente de Descartes, e de outros teoricos da<<strong>br</strong> />

materia e seus niovimentos, que veem os fenOmenos regidos por forcas<<strong>br</strong> />

mecanicas que atuam nos corpos pela sua qualidade de extensao, por<<strong>br</strong> />

contato, provocando o movimento a partir do repouso, atraves de leis de<<strong>br</strong> />

conservacao ou de restauracao da perfeicao da ordem divina inicial<<strong>br</strong> />

perdida nos fenOmenos perturbativos.<<strong>br</strong> />

2. Principios epistemologicos da alquimia<<strong>br</strong> />

Em sua rigorosa andlise Dobbs indica certos priucipios<<strong>br</strong> />

epistemologicos que delineiam o caminho de Newton para o preferi<<strong>br</strong> />

chamar de sincretismo racionalizador.<<strong>br</strong> />

Entre eles destacam-se pelo poder de estabelecer correlacaes de<<strong>br</strong> />

significado: a busca da prisca sapientiae, a sabedoria primeira que se<<strong>br</strong> />

perdeu em sua evolucao, a natureza e conforme a si mesma em suas<<strong>br</strong> />

manifestacoes; principios ativos sao responsayeis pelas<<strong>br</strong> />

tranformacoes, em plantas, animais, minerais, ou mesmo nos<<strong>br</strong> />

significados; e o principio fundamental da unidade e a<<strong>br</strong> />

transformabilidade da materia, que inclue a luz em constante<<strong>br</strong> />

transformacao nos corpos e vice-versa (Newton - °packs, 1704).<<strong>br</strong> />

"Aos olhos de Newton todo conhecimento verdadeiro era um sO, e<<strong>br</strong> />

todas as suas variantes elaboracaes eram, em Ultima analise,<<strong>br</strong> />

concilidveis".<<strong>br</strong> />

Um exemplo do sincretismo diz respeito tanto ao conceito de Deus<<strong>br</strong> />

como aos de espaco e tempo, mostrando como indissolUveis, em Newton a<<strong>br</strong> />

religiao e a teoria da materia.<<strong>br</strong> />

Suas fontes de conhecimento para a definicao de Deus como<<strong>br</strong> />

substancia, aparecem na chamada ao rodape em que explicita as<<strong>br</strong> />

referencias, inclusive os idolatras, mesmo que equivocadas em seus<<strong>br</strong> />

objetos de adoracao (conservamos a notacao original):<<strong>br</strong> />

Essa era a opiniao dos Antigos. Assim Pythagoras, em Cicero, De<<strong>br</strong> />

Natura Deorum, livro Thales, Anaxagoras, Virgilio, Georg. lib. iv, ver.<<strong>br</strong> />

220; e Eneida, Lib.vi, ver. 721. Philo Alegor, Philo Alegor, no comeco do<<strong>br</strong> />

Aratus, no comeco de seus FenOmenos. Assim tambem os escritores<<strong>br</strong> />

65

Amelia Hamburger<<strong>br</strong> />

sagrados, Sao Paulo Actos xvii, ver. 27,28, o Evangelho segundo Sao Joao,<<strong>br</strong> />

cap.xiv, ver. 2, Moises, em Deut. iv, ver.39 e x ver. 14, nos Salmos cxxxix,<<strong>br</strong> />

de David, ver.7,8,9, em Salomao, I Reis ver. 27, Jo, xxii, ver.12,13.<<strong>br</strong> />

Jeremias,xxviii, ver.23,24.:Os Idolatras supunham o sol, a lua, e estrelas;<<strong>br</strong> />

as almas dos homens, e outras partes do mundo, como partes do Deus<<strong>br</strong> />

Supremo, e portanto como objetos de adoracao; mas erroneamente.<<strong>br</strong> />

(Principia 1687, Book III: The System of' the World, General Scholium,<<strong>br</strong> />

pg.545) (Traducao nossa)<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e a prisca sapientiae: compreendo que a origem contem todos<<strong>br</strong> />

os seus desdo<strong>br</strong>amentos de significado. Mas cada um deles e mais<<strong>br</strong> />

limitado em sua potencialidade de desdo<strong>br</strong>amentos posteriores de<<strong>br</strong> />

significados. (Ideia semelhantes lemos em Vico, G. ( sec. e em<<strong>br</strong> />

Umberto Eco, 1987) A ideia de evolucan ciclica ilustrada por Escher,<<strong>br</strong> />

(1938).<<strong>br</strong> />

A natureza conforme consigo mesma deve incluir o ser humano,<<strong>br</strong> />

que faz parte dela, assim como o prOprio conhecimento.<<strong>br</strong> />

0 pensamento da unidade e transformabilidade da materia e um<<strong>br</strong> />

pensamento subjacente, profundo, nas teorias fisicas como dinamicas,<<strong>br</strong> />

como estudos dos movimentos, das mudancas, das transformacaes, em<<strong>br</strong> />

dados contextos.<<strong>br</strong> />

Outros conceitos chave<<strong>br</strong> />

Dobbs analisa conceitos usados na interpretacao de Newton, no<<strong>br</strong> />

Clavis, entre eles o da sociabilidade. Uma sociabilidade inerente<<strong>br</strong> />

capacidade de acao, de realizacdo, de interacao entre os compostos<<strong>br</strong> />

quimicos, sais e metais.<<strong>br</strong> />

A realizaccio em questdo no "Clavis" e a formacao, em delicadas<<strong>br</strong> />

experiencias, da estrela proveniente da aglutinacao do antinomio<<strong>br</strong> />

metAlico na presenca de ferro - a Stella Regulus - com suas linhas que<<strong>br</strong> />

irradiam de urn ponto central. Segundo Dobbs, essa experiencia e de<<strong>br</strong> />

grande importancia para a interpretacan de Newton, que nela aprofunda<<strong>br</strong> />

a compreensao das qualidades de atra,ceio entre as partes da materia,<<strong>br</strong> />

como analisaremos adiante.<<strong>br</strong> />

Trabalhosa e exOtica elaboracan do uso dos conceitos de<<strong>br</strong> />

sociabilidade, mediaccio, coesCio, individuacao, regulacCio, palavraschave<<strong>br</strong> />

desta inusitada pesquisa das "possibilidades da natureza"<<strong>br</strong> />

realizadas experimentalmente, esclarece, segundo Dobbs, a passagem da<<strong>br</strong> />

alquimia a quimica. A verdade do acontecer experimental e razao de ser,<<strong>br</strong> />

e prova de uma Proposigdo. (Opticks)<<strong>br</strong> />

Esses conceitos, discutidos na psicologia atual, apareciam como<<strong>br</strong> />

metaforas das interacoes entre os homens, entre os homens e a natureza -<<strong>br</strong> />

cOsmica (dos planetas) e da terra (dos metais e seus compostos) - e de<<strong>br</strong> />

suas regras semanticas. Num contexto movedico confrontam-se e se<<strong>br</strong> />

complementam "a materia e o espirito", em experiencias sem buscas de<<strong>br</strong> />

causas imediatas. Reconhecida a possibilidade de acontecer na natureza,<<strong>br</strong> />

66

.11(itt<<strong>br</strong> />

passa-se da alquimia, da teologia, do neo-platonismo, do epicurism°, A<<strong>br</strong> />

filosofia natural e suas leis, como metodo racional:<<strong>br</strong> />

"...foi na resolucao desse conflito (a separacao entre o corpo e o<<strong>br</strong> />

espirito) que o novo conceit° de form nasceit na 0°17111110,0:o) de Arewton".<<strong>br</strong> />

(da acao distancia, nao s6 por contato e pela extensao dos corpos)<<strong>br</strong> />

Desco<strong>br</strong>indo L6gicas para a Criagao de Significados<<strong>br</strong> />

Newton (Opticks, pg. 405) ao assumir as Causas como descobertas<<strong>br</strong> />

propoe estabelece-las como Principios ( e nisso consiste, pelo que chamei<<strong>br</strong> />

de logica da transmutaccio. Essa uma logica que contem tanto a<<strong>br</strong> />

continuidade como a descontinuidade, ao realizar a Stintese, no final do<<strong>br</strong> />

processo de investigacao pelo metodo de Analise. Pela AnAlise se chegou<<strong>br</strong> />

As Causas mais profundas, atraves do estudo dos fen6Menos, que passam<<strong>br</strong> />

entao a ser pensandos como delas provindo. Os fenOmenos sera° entao<<strong>br</strong> />

explicados pelos Principios, ou Leis da natureza, pelas quais as coisas<<strong>br</strong> />

mesmas sao formadas.<<strong>br</strong> />

Nenhum raciocinio 6, a nosso ver, tao claro e consistente, autoexplicativo<<strong>br</strong> />

no sentido da propria possibilidade humana de conhecer. Vein<<strong>br</strong> />

da ideia de que a natureza conforme a si mesma.<<strong>br</strong> />

Essa e uma logica circular, no sentido da constituicao<<strong>br</strong> />

reciproca (da existencia) das coisas e das interacoes entre elas. No piano<<strong>br</strong> />

do conhecimento, isto e, da significacao, plano contido nas relacoes<<strong>br</strong> />

intersubjetivas pois provem das atribuicOes compartilhadas de<<strong>br</strong> />

significado, ha uma emergencia simultanea de significados, na<<strong>br</strong> />

constituicao do enunciado das Leis (descobertas) da Natureza e das<<strong>br</strong> />

definicoes das coisas que as constituem...<<strong>br</strong> />

A logica da constituicao simultanea e reciproca de significados 6, a<<strong>br</strong> />

meu ver, fundamental para a compreensao da linguagem cientifica, para<<strong>br</strong> />

o que esta chamado neste ensaio de sincretismo racional de Newton.<<strong>br</strong> />

E fundamental para a percepcao da epistemologia de Newton como<<strong>br</strong> />

manifesta na pennitima pagina do Opticks, provavelmente escrita em<<strong>br</strong> />

uma das nitimas revisoes do livro.<<strong>br</strong> />

Discerni-la nesse context°, depende de leitura corn certo bias. A<<strong>br</strong> />

familiaridade e a percepcao da circularidade constitutiva de significado,<<strong>br</strong> />

se forma pela analise da complexidade da dinamica do pensamento de<<strong>br</strong> />

Newton. Acompanhamos seus exercicios de raciocinar eliminando<<strong>br</strong> />

dicotomias, isto 6, aprendendo a distinguir significados antigos em<<strong>br</strong> />

relacao a novos significados que provem de novas percepcoes<<strong>br</strong> />

fenomenolOgicas e conceituais que guardam entre si relacao de<<strong>br</strong> />

complementaridade.<<strong>br</strong> />

Linguagem Alquimica<<strong>br</strong> />

Linguagem cientifica<<strong>br</strong> />

0 livro da Otica permeado por linguagem alquimica e de<<strong>br</strong> />

compreensao dificil por muitas razoes, entre elas a de oferecer uma visao<<strong>br</strong> />

extremamente complexa da natureza da luz, que talvez s6 seja<<strong>br</strong> />

67

Inirgcr<<strong>br</strong> />

reconhecida, ou percebida, pela compreensao retrospectiva pela<<strong>br</strong> />

eletrodinamica quantica. (Penrose, 1987)<<strong>br</strong> />

0 presente ensaio procura, entao, a sensibilizacao para percepcao<<strong>br</strong> />

da compreensdo racional. Essa disponibilidade se cria a partir da<<strong>br</strong> />

epistemologia subjacente nas o<strong>br</strong>as de Newton que se perdeu totalmente<<strong>br</strong> />

nas exposicoes de suas teorias nos livros diddticos, formando, numa<<strong>br</strong> />

ironia da historia, a ideia de Newton mecanicista, ele que explicitamente<<strong>br</strong> />

contra o mecanicismo em filosofia natural, ao enfatizar o acontecer na<<strong>br</strong> />

natureza como o discurso de Deus representando, a cada instante, a<<strong>br</strong> />

inandestacCio de sua vontade.<<strong>br</strong> />

Entendemos como sintese racional, isto e, implantadora de<<strong>br</strong> />

racionalidade como filosofia natural, a prOpria busca, e realizacao, por<<strong>br</strong> />

Newton, no seculo XVII, da sintese de significados provindos de fontes de<<strong>br</strong> />

conhecimento culturalmente diversificadas em suas variadas formas de<<strong>br</strong> />

ligacOes com a natureza. Essa sintese criou uma objetividade, que, ao<<strong>br</strong> />

contrario do que se lhe atribui hoje em dia, nao se dicotomiza da<<strong>br</strong> />

subjeduidade.<<strong>br</strong> />

Definida pelo proprio Newton, em seus dias de estudante, em 166,1,<<strong>br</strong> />

escrita em caderno de notas como um programa de pesquisa, essa<<strong>br</strong> />

Philosophia tem as conotacaes da ciencia atual, contendo tambem, no<<strong>br</strong> />

context° do seculo XVII, a valorizacao de questoes metafisicas<<strong>br</strong> />

fundamentals:<<strong>br</strong> />

Philosophia<<strong>br</strong> />

A Natureza das coisas e deduzida, de forma mais segura e natural,<<strong>br</strong> />

a partir das operacoes de umas so<strong>br</strong>e as outras do que so<strong>br</strong>e nossos<<strong>br</strong> />

sentidos. E quando, priorizando as Experiencias so<strong>br</strong>e as operacaes das<<strong>br</strong> />

coisas uma so<strong>br</strong>e a outra tivermos encontrado a natureza dos corpos,<<strong>br</strong> />

teremos como encontrar mais claramente a natureza de nossos sentidos.<<strong>br</strong> />

Mas, enquanto durar nossa ignorancia so<strong>br</strong>e a natureza tanto da alma<<strong>br</strong> />

como do corpo, nao poderemos claramente distinguir quanto um ato de<<strong>br</strong> />

sensacao procede da alma e quanto ele vem do corpo, e etc (Questiones<<strong>br</strong> />

quaedam philosophicae) (Traducao nossa).<<strong>br</strong> />

Percebemos nessa definicao profunda uma objetividade que, pelo<<strong>br</strong> />

principio da logica que constitue seu significado, nao esta separada da<<strong>br</strong> />

subjetividade. A linguagem de Newton que e dificil de Newton de ser<<strong>br</strong> />

assimilada, mais facilmente trazida a nossa sensibilidade pela poesia<<strong>br</strong> />

de Joao Ca<strong>br</strong>al de Mello Neto (em Agrestes).<<strong>br</strong> />

Sempre Mar de mim<<strong>br</strong> />

Falar-me.<<strong>br</strong> />

Qui s<<strong>br</strong> />

das coisas.<<strong>br</strong> />

Alas 17C1 selecdo dessas coisas<<strong>br</strong> />

17C-10 haverci um Mar de inim?<<strong>br</strong> />

68

ESTRELAS E COESAO DA MATERIA : a Stella Regulus - com suas linhas que irradiam<<strong>br</strong> />

de um ponto central.<<strong>br</strong> />

Estrela Simbolo e Coesao Metafora<<strong>br</strong> />

A chave de Dobbs e ser uma historiadora que analisa com<<strong>br</strong> />

discernimento os modos de pensar da epoca e, com grande conhecimento<<strong>br</strong> />

de trabalhos alquimicos e de suas interpretacOes, reconhece como<<strong>br</strong> />

configuracao arquettipica o simbolo da estrela constituida pela amalgama<<strong>br</strong> />

de antimOnio e como metafora, a coesdo universal.<<strong>br</strong> />

Como simbolo: a star regulus ou rex regulus, representa o<<strong>br</strong> />

acontecido pelas leis manifestas (pela acao dos humanos) da natureza e<<strong>br</strong> />

reflete nossos sentimentos e intuicoes, e tambem o todo.<<strong>br</strong> />

Sendo a natureza conforme a, si inesina, nag reacoes quimicas e<<strong>br</strong> />

em seu significado simbolico (alquimia), se o simbolo representa a atracao<<strong>br</strong> />

entre os corpos, sera a atracao eletromagnetica ou gravitacional, ou da<<strong>br</strong> />

forca centripeta dos corpos em rotacao (Newton fala sempre na atracao<<strong>br</strong> />

magnetica, para exemplificar uma ideia primordial de atracao).<<strong>br</strong> />

A convergencia para um centro seria a grande metafora da<<strong>br</strong> />

coesdo.A realizacao contem as regras, o metodo que revela o processo: o<<strong>br</strong> />

fazer, a consciencia (do fazer). E a fonte do conhecimento.<<strong>br</strong> />

Naquele moment() Newton buscava as correlacoes subjacentes aos<<strong>br</strong> />

movimentos dos corpos : assim relacionou espaco, duracao (tempo) e<<strong>br</strong> />

principios vitais (vis, virtu). Seu conceit° de forca exprimird, na teoria da<<strong>br</strong> />

epoca, a realizacao da mudanca da quantidade de movimento. A forca nao<<strong>br</strong> />

e a causa, Inas a expressao da propria mudanca, que tem a ver coin a<<strong>br</strong> />

natureza dos corpos em movimento.<<strong>br</strong> />

Os fenOmenos dinamicos compreendidos nessas teorias acontecem<<strong>br</strong> />

num espaco euclidiano. (Tambem ele somente um recorte, limitado em<<strong>br</strong> />

seu conteudo, a partir da realidade de fenOmenos existentes e nao<<strong>br</strong> />

conhecidos). Assim, a expressao matematica da forca gravitacional como<<strong>br</strong> />

distancia entre os centros dos corpos e definida pelo Angulo solid° que<<strong>br</strong> />

define a perspectiva reciproca entre os corpos, portanto 1/ r2.<<strong>br</strong> />

Pensando o papel da estrela do antimonio como indicando a<<strong>br</strong> />

sociabilidade universal que evidencia a constituicao simultanea da forca,<<strong>br</strong> />

da variacao do movimento, das massas do espaco-tempo do acontecer,<<strong>br</strong> />

leva a considerar o espaco, conceitualmente, dentro dos significados dos<<strong>br</strong> />

outros fenOmenos que nele se dao, constituindo-o com as caracteristicas<<strong>br</strong> />

das correlacOes que formam um todo coerente.<<strong>br</strong> />

0 espa.co nao entao absoluto para qualquer tipo de fenemeno. E',<<strong>br</strong> />

entretanto absoluto para os fenomenos que o definem com as<<strong>br</strong> />

propriedades coerentes com a linguagem matematica e experimental que<<strong>br</strong> />

definem e sao definidas pelos principios da teoria. Assim, tambem o<<strong>br</strong> />

tempo.<<strong>br</strong> />

69

Ain (qiu /lam<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Este trabalho pode mostrar - quando se tem um insight - como<<strong>br</strong> />

historia da interpretacao fisica da natureza esta ligada A psicologia,<<strong>br</strong> />

percepcao e As atribuicoes de significado, As metaforas que odem valer<<strong>br</strong> />

para varios tipos de conhecimento.<<strong>br</strong> />

. A filosofia de Newton, um sincretista que funda a racionalidade<<strong>br</strong> />

cientifica, atraves da fusao critica de conceitos e percepcoes de sua epoca.<<strong>br</strong> />

A conclusao importante e clue a forca gravitacional alca a<<strong>br</strong> />

percepcdo humana objetividade do cosmos, num processo<<strong>br</strong> />

complexo de criacao.<<strong>br</strong> />

A compreensao da origem desse tipo de conceito de form, nos<<strong>br</strong> />

mostra um aspecto estetico da racionalidade cientifica.<<strong>br</strong> />

Alem disso, o estudo das transformagaes na atribuicao de<<strong>br</strong> />

significado a certas palavras faz compreender, mais profundamente, a<<strong>br</strong> />

simultaneidade, no espaco de significacao (Pedrosa et al., 1996), do<<strong>br</strong> />

pensamento (interior, razao) e da acao (exterior, experiencia e/ou<<strong>br</strong> />

histOria), como em Bakhtin, Wallon e Vygotsky.<<strong>br</strong> />

Bibliografia parcial<<strong>br</strong> />

Carvalho, Jose Jorge 1995 Ensaio Introdutorio, Comentarios e Notas<<strong>br</strong> />

in Mutus Liber - 0 Livro Mudo da Alquimia, Attar Editorial,<<strong>br</strong> />

Sao Paulo<<strong>br</strong> />

Dobbs, B.J.T. 1988 Newton's Alchemy and his "Active Principle"of<<strong>br</strong> />

Gravitation in, Schuer and De<strong>br</strong>ock (eds.) Newton's Scientific<<strong>br</strong> />

and Philosophical Legacy , Kluwer Academic Publishers pp.<<strong>br</strong> />

55-80<<strong>br</strong> />

Houston, H.E. 1945 Euclids'Opticks Journal of the American Optical<<strong>br</strong> />

Society<<strong>br</strong> />

Ku<strong>br</strong>in, David 1967 Newton and the Cyclical Cosmos: Providence and<<strong>br</strong> />

the Mechanical Philosophy, Journal of the History of Ideas, 28,<<strong>br</strong> />

pp. 325-34<<strong>br</strong> />

Metzer, Helene 1938 Attraction UniverseIle et Religion Naturelle chez<<strong>br</strong> />

quelques Commentateurs Anglais de Newton in Philosophie et<<strong>br</strong> />

Histoire de la Pensee Scientifique, Enriques, Federico, (ed.)<<strong>br</strong> />

Hermann & Cie (Ed.) Paris<<strong>br</strong> />

Pedrosa, M.I., Almeida Carvalho, A.M. e Hamburger, A. Imperio 1996<<strong>br</strong> />

- Auto-organizacao em Brincadeiras de Criancas, em Autoorganizacao,<<strong>br</strong> />

CLE-UNICAMP, Pessoa Jr. O., M.E. Gonzalez,<<strong>br</strong> />

De<strong>br</strong>un M..(Eds.)<<strong>br</strong> />

Westfall,R.S.(1962) "The Foundations of Newton's Philosophy of<<strong>br</strong> />

Nature" - The British Journal for the History of Science, Vol.I,<<strong>br</strong> />

no2, pg 171-183<<strong>br</strong> />

70

Simposio Nacional Ensino risiro<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 31 janeiro 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasiteiro de Fisica<<strong>br</strong> />

1. Caracterizacao de Modelos<<strong>br</strong> />

MODELOS MENTAIS<<strong>br</strong> />

A. Tarciso Borges (tarciso@collecufmg.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Colegio Tecnico da Universidade Federal de Minas Gerais<<strong>br</strong> />

Os processos pelos quais nOs compreendemos uma situacao nova<<strong>br</strong> />

tem sido objeto de interminaveis discussoes entre filosofos, e mais<<strong>br</strong> />

recentemente, psicOlogos e estudiosos da cognicao. Nao ha respostas<<strong>br</strong> />

simples para tal questa°, embora seja aceito que nossa habilidade em<<strong>br</strong> />

falar so<strong>br</strong>e um fenOmeno ou so<strong>br</strong>e um objeto esta intimamente<<strong>br</strong> />

relacionada coin a nossa compreensao dele. 0 interesse em analogias,<<strong>br</strong> />

modelos e modelos mentais se deve aceitagao da ideia de que nos so<<strong>br</strong> />

podemos apreender o novo em termos daquilo que ja conhecemos. Deste<<strong>br</strong> />

ponto de vista, explicacoes sao tentativas de compreender um evento ou<<strong>br</strong> />

uma situacao nao-familiar em termos de coisas com as quais estamos<<strong>br</strong> />

habituados, ou em termos de sistemas familiares de relacoes por meio de<<strong>br</strong> />

analogias.<<strong>br</strong> />

Quando uma coisa dita ser andloga a outra, implica que uma<<strong>br</strong> />

comparagao entre suas estruturas e feita e a analogia 6 o veiculo que<<strong>br</strong> />

expressa os resultados de tal comparacao. Analogias sao, portant°,<<strong>br</strong> />

ferramentas para o raciocinio e para a explicacao. Um model° pode ser<<strong>br</strong> />

definido como uma representagdo de um objeto ou uma ideia, de um<<strong>br</strong> />

evento ou de um processo, envolvendo analogias Portanto, da mesma<<strong>br</strong> />

forma que uma analogia, um model° implica na existencia de uma<<strong>br</strong> />

correspondencia estrutural entre sistemas distintos.<<strong>br</strong> />

Na linguagem de modelos, o primeiro sistema que 6 conhecido 6 a<<strong>br</strong> />

fonte da analogia. 0 sistema desconhecido que alguem tenta<<strong>br</strong> />

compreender por meio da analogia e o alvo. 0 sistema fonte pode ser<<strong>br</strong> />

caracterizado como sendo formado de um nitmero de entidades, concretas<<strong>br</strong> />

ou simplesmente imaginadas, que tem propriedades conhecidas, e por<<strong>br</strong> />

relagaes entre entidades e suas propriedades. Analogias sao usualmente<<strong>br</strong> />

classificadas em analogias materiais e analogias formais (Black, 1962).<<strong>br</strong> />

Numa analogia material e o conjunto de entidades e propriedades que<<strong>br</strong> />

descrevem o sistema fonte que serve de base para a compreensao do<<strong>br</strong> />

sistema alvo. Numa analogia formal e uma estrutura abstrata de<<strong>br</strong> />

relacoes que serve de model° para entender o dominio nao familiar. A<<strong>br</strong> />

estrutura relacional que descreve o sistema fonte permite-nos construir<<strong>br</strong> />

uma representacao para compreender o sistema desconhecido. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, ao imaginar o atom° de Rutherford como um sistema solar em<<strong>br</strong> />

miniatura, o que interessa e o fato que ambos os sistemas podem ser<<strong>br</strong> />

descritos por meio de uma forca central que varia com o inverso do<<strong>br</strong> />

quadrado da distancia. Atributos do sistema fonte tais como a<<strong>br</strong> />

temperatura e a cor dos objetos que formam o sistema solar, a<<strong>br</strong> />

71

Torciso Borges<<strong>br</strong> />

constituicao deles ou a quantidade e o tamanho relativo dos planetas sao<<strong>br</strong> />

atributos que nao interessam nesse exemplo de analogia formal.<<strong>br</strong> />

Alvo<<strong>br</strong> />

Fonte<<strong>br</strong> />

Figura 1- Relacao esquematica entre modelo, sistema fonte e sistema<<strong>br</strong> />

alvo<<strong>br</strong> />

2. Modelos e Modelos Mentais<<strong>br</strong> />

Modelos e modelos mentais sao correntemente empregados em<<strong>br</strong> />

diversas Areas do conhecimento, tais como:<<strong>br</strong> />

• Filosofia,<<strong>br</strong> />

• Psicologia,<<strong>br</strong> />

• Estudo de Sistemas Homem-Maquina,<<strong>br</strong> />

• Estudo da Interacao Humano-Computador,<<strong>br</strong> />

• Compreensao da Linguagem e<<strong>br</strong> />

• .Educacao.<<strong>br</strong> />

Apesar de ser utilizado ha pelo menos 30 anos, nao existe uma<<strong>br</strong> />

definicao explicita do que seja um modelo mental. 0 conceito de modelo<<strong>br</strong> />

mental se disseminou a partir da publicacao de dois livros, ambos corn o<<strong>br</strong> />

titulo "Mental Models", publicados em 1983. 0 primeiro deles, editado<<strong>br</strong> />

por Gentner e Stevens (1983) 6 uma colecao de contribuicoes a um<<strong>br</strong> />

seminario so<strong>br</strong>e o assunto. Nele varias visoes do conceito sao<<strong>br</strong> />

apresentadas de maneira mais ou menos implicita. 0 segundo livro<<strong>br</strong> />

(johnson-Laird, 1983) e um trabalho em que o autor procura explicar o<<strong>br</strong> />

raciocinio dedutivo e a compreensao de texto. A partir dai, o conceito de<<strong>br</strong> />

modelo mental comecou a ser usado ao lado de outros como "frame',<<strong>br</strong> />

"schema" e "script" e como resultado, a terminologia empregada nas<<strong>br</strong> />

diferentes Areas nao e uniforme. Uma discussao mais detalhada acerca<<strong>br</strong> />

do uso de tais construcoes pode ser encontrada em Brewer (1987).<<strong>br</strong> />

Uma caracterizacao simples de um modelo mental e que ele e um<<strong>br</strong> />

modelo que existe na mente de alguem. Dessa forma, s6 podemos falar a<<strong>br</strong> />

respeito de nossa prOpria concepcao do modelo mental de uma outra<<strong>br</strong> />

pessoa, o usuArio do modelo. Intuitivamente a ideia 6 simples: pensar<<strong>br</strong> />

7 9

Modelos Mentais<<strong>br</strong> />

envolve a criacao e a internalizacao de modelos simplificados da<<strong>br</strong> />

realidade. Entretanto, o conceito nao pode ser considerado corno unitario.<<strong>br</strong> />

Ao contrario, diferentes limitacoes e pressupostos sao impostos no<<strong>br</strong> />

significado do termo pelas diversas comunidades que o empregam.<<strong>br</strong> />

Na Ciencia Cognitiva, os modelos mentais sao usados para<<strong>br</strong> />

caracterizar as formas pelas quais as pessoas compreendem os sistemas<<strong>br</strong> />

fisicos com os quais interagem. Eles servem para explicar o<<strong>br</strong> />

comportamento do sistema, fazer previsoes, localizar falhas e atribuir<<strong>br</strong> />

causalidade aos eventos e fenomenos observados (Norman, 1983). Na<<strong>br</strong> />

area de Supervisao e Controle de Sistemas, aceita-se que um modelo<<strong>br</strong> />

mental inclui conhecimento so<strong>br</strong>e o sistema a ser controlado,<<strong>br</strong> />

conhecimento so<strong>br</strong>e as perturbagoes provaveis de afetar o seu<<strong>br</strong> />

funcionamento e estrategias associadas com a tarefa de controle (Rouse e<<strong>br</strong> />

Morris, 1986). 0 conceito tem sido tambem usado para caracterizar<<strong>br</strong> />

alguns padr6es recorrentes de epnsamento criativo de cientistas no curso<<strong>br</strong> />

de suas pesquisas. Nessas situacoes, embora lidando com situac-oes<<strong>br</strong> />

inteiramente novas, um nucleo central de ideias e representacOes pode<<strong>br</strong> />

ser identificado e seguido ao longo de extensos periodos de tempo.<<strong>br</strong> />

Tweeney (1992) ao analisar o surgimento do conceito de campo conseguiu<<strong>br</strong> />

identificar algumas ideias e imagens que reapacerem de tempo em tempo<<strong>br</strong> />

nas anotacOes de Faraday, durante os anos e que ele tentava criar<<strong>br</strong> />

representacoes mais claras de suas ideias so<strong>br</strong>e as linhas de forca.<<strong>br</strong> />

A diversidade de usos e de pressupostos envolvidos no conceito de<<strong>br</strong> />

modelo mental pode ser entendido com o uso de um model° analogic° que<<strong>br</strong> />

consiste de uma serie de camadas, em que as camadas exteriores contem<<strong>br</strong> />

completamente as camadas internas. E como um ovo de pascoa que<<strong>br</strong> />

contem outro ovo, que por sua vez contem outros ovos menores. No nUcleo<<strong>br</strong> />

de tal familia esta a concepcao de model° mental que adota o menor dos<<strong>br</strong> />

pressupostos teoricos: a de que o comportamento de tuna pessoa e melhor<<strong>br</strong> />

explicado em termos do conteUdo de sua mente. Isto 6, em termos dos<<strong>br</strong> />

conhecimentos e crencas de tal pessoa, independente de quaisquer<<strong>br</strong> />

mecanismos mentais.<<strong>br</strong> />

Esta posicao e aceita de maneira geral e deu origem a todo um<<strong>br</strong> />

campo de estudo das origens e da natureza das crencas so<strong>br</strong>e o mundo<<strong>br</strong> />

fisico, em lugar de centrar exclusivamente nas micro-estruturas<<strong>br</strong> />

cognitivas. Varios dos capitulos do livro de Gentner e Stevens (1983) e<<strong>br</strong> />

varios trabalhos so<strong>br</strong>e concepcoes alternativas de estudantes conduzidos<<strong>br</strong> />

durante as duas ultimas decadas compartilham tais pressupostos. Em<<strong>br</strong> />

todos eles, as analogias tem um papel importante, visto que eles supoem<<strong>br</strong> />

que os modelos mentais sao construidos por analogia com sistemas mais<<strong>br</strong> />

familiares. As camadas mais externas do modelo que estou descrevendo<<strong>br</strong> />

compartilham os mesmos pressupostos das camadas interiores e<<strong>br</strong> />

acrescentam outros. Nesse modelo, as camadas mais externas trabalham<<strong>br</strong> />

com um conceito mais restrito de modelo mental.<<strong>br</strong> />

Num outro nivel acrescenta-se o pressuposto de que uma pessoa faz<<strong>br</strong> />

inferencias e previs6es manipulando seus modelos mentais, numa forma<<strong>br</strong> />

73

A. Tarciso Borgcs<<strong>br</strong> />

de simulacao mental. Por exemplo, segundo de Kleer e Brown (1981) ao<<strong>br</strong> />

fazer previsoes ou explicar o funcionamento de um sistema a pessoa<<strong>br</strong> />

simula mentalmente uma estrutura simbOlica de componentes<<strong>br</strong> />

interligados. Os tipos de componentes que formam o modelo e a maneira<<strong>br</strong> />

como eles estao conectados contribuem para o resultado. Tal processo de<<strong>br</strong> />

simulacao mental e como imaginar um programa simples de computador<<strong>br</strong> />

sendo rodado. Ao rodar tal simulacao o usuario leva em conta o seu<<strong>br</strong> />

conhecimento especifico da situacao tratada e seu conhecimento geral<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o mundo fisico e como ele funciona. Portanto, nessa visa.° o que<<strong>br</strong> />

distingue um modelo mental de conhecimento em geral, e que o model°<<strong>br</strong> />

pode ser rodado na imaginacao para produzir descricoes do estado de um<<strong>br</strong> />

sistema, explicacoes para o seu comportamento e produzir previsOes de<<strong>br</strong> />

eventos e estados futuros.<<strong>br</strong> />

Num nivel mais extern°, supoe-se que os modelos mentais sao<<strong>br</strong> />

estruturalmente anAlogos aos sistemas que eles representam e que os<<strong>br</strong> />

mesmos tipos de modelos podem ser construidos atraves da percepcao, da<<strong>br</strong> />

imaginacao ou de leitura. A teoria de Johnson-Laird e compreensao de<<strong>br</strong> />

texto e raciocinio ocupa este lugar. De acordo com a teoria de modelos<<strong>br</strong> />

mentais de Johnson-Laird, nos construimos modelos mentais de eventos e<<strong>br</strong> />

estados de coisas no mundo empregando processos mentais tAcitos. Nossa<<strong>br</strong> />

habilidade em dar explicacoes esta intimamente relacionada com nossa<<strong>br</strong> />

compreensao daquilo que e explicado, e para compreender qualquer<<strong>br</strong> />

fenomeno ou estado de coisas, precisamos ter um model° funcional dele.<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Um model° das concepcoes de model° mental<<strong>br</strong> />

74

Mod e los<<strong>br</strong> />

(i is<<strong>br</strong> />

Tais modelos sao estruturalmente analogos aos processos que<<strong>br</strong> />

acontecem no mundo exterior, embora sejam incompletos e nao<<strong>br</strong> />

representem diretamente a realidade. Entretanto eles capacitam cada<<strong>br</strong> />

sujeito a fazer predicOes e inferencias, a compreender fenemenos e<<strong>br</strong> />

eventos, a atribuir causalidade aos eventos observados, a tomar decisoes<<strong>br</strong> />

e controlar a execucao delas. Alguns desses modelos adquiridos<<strong>br</strong> />

apenas atraves de transmissao cultural ou ensino, enquanto que outros<<strong>br</strong> />

sao adquiridos da interagao cotidiana com outras pessoas e coin o mundo.<<strong>br</strong> />

I - 0 comportamento de uma pessoa melhor explicado em termos<<strong>br</strong> />

do conteUdo de sua mente, dos conhecimentos e das crencas de tal pessoa,<<strong>br</strong> />

independente de quaisquer mecanismos mentais. (Gentner e Stevens,<<strong>br</strong> />

1983; Shipstone, 1985; Osborne, 1983)<<strong>br</strong> />

II - Acrescenta-se o pressuposto de que uma pessoa faz inferencias<<strong>br</strong> />

e previsoes manipulando seus modelos mentais, numa forma de<<strong>br</strong> />

simulacao mental. (de Kleer e Brown, 1981; Williams, Hollan & Stevens;<<strong>br</strong> />

1983)<<strong>br</strong> />

III - Sup5e que os modelos mentais sao estruturalmente analogos<<strong>br</strong> />

aos sistemas que eles representam e que os mesmos tipos de modelos<<strong>br</strong> />

podem ser construidos atraves da percepcao, da imaginacao ou de leitura.<<strong>br</strong> />

(Johnson-Laird, 1983)<<strong>br</strong> />

Rouse e Morris (1983) classificam modelos mentais em categorias,<<strong>br</strong> />

refletindo a diversidade de uso do conceito nas varias areas. Estas<<strong>br</strong> />

categorias referem-se a aspectos diferentes do sistema sob estudo e<<strong>br</strong> />

respondem a cinco questa-es que descrevem e explicam o sistema e seu<<strong>br</strong> />

comportamento:<<strong>br</strong> />

Como e o sistema? (Descrever o ststenta)<<strong>br</strong> />

De que o sistema feito? (Descrever a esti-alum do sistenta)<<strong>br</strong> />

Como ele funciona? (Explicar como funcioita)<<strong>br</strong> />

0 que ele esta fazendo? (Prever ort Explicar o estad,o do sisterna)<<strong>br</strong> />

Para que ele serve? (Descrever o proposito do sistema)<<strong>br</strong> />

Levando-se em conta tais questa-es, pode-se dizer que "Modelos<<strong>br</strong> />

mentais sao os mecanismos atraves dos quais os humanos sao capazes de<<strong>br</strong> />

gerar descricoes do proposito e forma de um sistema, explicar o<<strong>br</strong> />

funcionamento de um sistema e os seus estados observados e prever os<<strong>br</strong> />

estados futuros" (Rouse e Morris, 1986).<<strong>br</strong> />

Uma outra definicao, devida a Carrol e Olson (1988) e a de que um<<strong>br</strong> />

modelo mental e:<<strong>br</strong> />

"Uma estrutura rica e elaborada que reflete a compreensao do<<strong>br</strong> />

usuario do que o sistema contem, de como ele funciona e de por que ele<<strong>br</strong> />

funciona daquela forma. Ele pode ser imaginado como conhecimento<<strong>br</strong> />

suficiente so<strong>br</strong>e um sistema que permite ao usuario experimentar acoes<<strong>br</strong> />

mentalmente antes de executd-las". Tais definicoes sugerem que:<<strong>br</strong> />

Um modelo mental e diferente de uma representacao de<<strong>br</strong> />

informag6es isoladas so<strong>br</strong>e o sistema. ela tuna estrutura rica e<<strong>br</strong> />

elaborada.<<strong>br</strong> />

75

Torciso Borges<<strong>br</strong> />

Um modelo mental representa diferentes tipos de informagao: o<<strong>br</strong> />

que o sistema contem, como ele funciona e por que se comporta de uma<<strong>br</strong> />

determinada maneira.<<strong>br</strong> />

Um modelo mental, para algumas pessoas pelo menos, e diferente<<strong>br</strong> />

de outras formas de conhecimento pois ele pode ser 'rodado' com entradas<<strong>br</strong> />

exploratorias, de forma a imaginar o resultado.<<strong>br</strong> />

Um modelo mental envolve um certo grau de sistematicidade e<<strong>br</strong> />

coerencia.<<strong>br</strong> />

Este Ultimo ponto tem que ser tratado com cuidado pois o que<<strong>br</strong> />

parece sistematico e coerente para um especialista, pode nao parece-lo<<strong>br</strong> />

para um leigo ou crianca, e vice-versa. Nas varias areas mencionadas a<<strong>br</strong> />

pesquisa so<strong>br</strong>e modelos mentais suporta tanto essa ideia de um modelo<<strong>br</strong> />

como um todo coerente e sistematico, bem como a ideia de que o usuario<<strong>br</strong> />

pode manter mUltiplas representacoes de um mesmo sistema, e usa-las<<strong>br</strong> />

de maneira aparentemente incoerente. 0 debate so<strong>br</strong>e esta questao<<strong>br</strong> />

parece longe de ser conclusivo, visto que a pesquisa em diferentes areas<<strong>br</strong> />

produziu evidencias suportando ambas as posicoes (veja Vosniadou e<<strong>br</strong> />

Brewer; 1992, para uma discussao desse ponto).<<strong>br</strong> />

Numa serie de trabalhos, de Kleer e Brown (1981 e 1983)<<strong>br</strong> />

desenvolveram um modelo de como alguem compreende maquinas e<<strong>br</strong> />

dispositivos eletronicos. Eles partem da nocao intuitiva de simular o<<strong>br</strong> />

comportamento do sistema na imaginacao. 0 resultado desse processo<<strong>br</strong> />

manifesta as relacoes de causa e efeito envolvidas no funcionamento do<<strong>br</strong> />

sistema. Cada sistema suposto mudar seus estados ao longo do tempo<<strong>br</strong> />

em saltos discretos. Ele formado de um conjunto de partes, cujo<<strong>br</strong> />

comportamento pode ser modelado. 0 comportamento do sistema deriva<<strong>br</strong> />

do funcionamento de suas partes e de suas interacoes. Este e um processo<<strong>br</strong> />

recursivo, pois cada parte de um sistema pode ser modelada como um<<strong>br</strong> />

subsistema, que pode ser imaginada da mesma forma. Isto e, cada<<strong>br</strong> />

subsistema pode ser visto como um sistema num nivel mais detalhado.<<strong>br</strong> />

Tal visao sistemica e muito adequada para determinadas situac5es, mas<<strong>br</strong> />

parece inadequada em outras, por exemplo, que envolvem<<strong>br</strong> />

transformacoes.<<strong>br</strong> />

3. Dispositivos e Processos<<strong>br</strong> />

A Fisica qualitativa e uma area das Ciencias Cognitivas que estuda<<strong>br</strong> />

como as pessoas representam e raciocinam so<strong>br</strong>e o mundo fisico,<<strong>br</strong> />

utilizando-se de tecnicas oriundas da pesquisa em Inteligencia Artificial.<<strong>br</strong> />

Seu objetivo e capturar o raciocinio de senso comum de pessoas comuns e<<strong>br</strong> />

tambem o conhecimento tacit° de especialistas e cientistas ao lidar com<<strong>br</strong> />

sistemas fisicos. Pesquisas so<strong>br</strong>e especialistas e leigos mostraram que<<strong>br</strong> />

ambos usam explicacoes qualitativas para falar de suas experiencias,<<strong>br</strong> />

embora a natureza de suas representacoes mentais seja<<strong>br</strong> />

significativamente diferente (Chi et al., 1981). Uma razao para isso e que<<strong>br</strong> />

o conhecimento formal de Fisica nao se aplica diretamente as situac6es<<strong>br</strong> />

76

Mode los Ale to is<<strong>br</strong> />

coin que lidamos no dia a dia. Por outro lado, nao ha dUvidas de que a<<strong>br</strong> />

nossa habilidade em prever os novos estados que resultam dos eventos<<strong>br</strong> />

nossa volta e tomar decisoes baseados nessas previsbes e vital para a<<strong>br</strong> />

nossa so<strong>br</strong>evivencia.<<strong>br</strong> />

Duas abordagens distintas para o problema de modelar o raciocinio<<strong>br</strong> />

qualitativo emergiram: uma baseada em dispositivos (de Meer e Brown,<<strong>br</strong> />

1984) e uma baseada em processos (Forbus, 1984). Elas compreendem<<strong>br</strong> />

ontologias distintas e tem sido usadas com algum sucesso em algumas<<strong>br</strong> />

situacdes. Elas sao escolhas que o pesquisador tem que fazer ao modelar o<<strong>br</strong> />

pensamento human°.<<strong>br</strong> />

A ontologia de dispositivos baseia-se na dinamica de sistemas<<strong>br</strong> />

usada na descried° de sistemas eletricos, mecanicos e termicos. A ideia<<strong>br</strong> />

basica e imaginar o sistema modelado como constituido de uma colecao de<<strong>br</strong> />

componentes, tais como baterias, chaves, resistores e lampadas. Cada<<strong>br</strong> />

componente tem um nUmero limitado de portas atraves das quais eles<<strong>br</strong> />

comunicam com os outros. 0 comportamento de cada componente<<strong>br</strong> />

individual e suposto ser conhecido e especificado por leis internas. Os<<strong>br</strong> />

dispositivos tem estados, que descrevem os seus distintos modos de<<strong>br</strong> />

operacao. Um interruptor, por exemplo, pode estar aberto ou fechado. E<<strong>br</strong> />

explicitamente suposto que o fluxo de informacoes no modelo espelha as<<strong>br</strong> />

relacoes causais no mundo. Uma vez que o model° do sistema e criado, a<<strong>br</strong> />

maioria das inferencias para determinar o comportamento dele direto,<<strong>br</strong> />

visto que todas as interacoes sao locais. 0 funcionamento do modelo<<strong>br</strong> />

envolve uma seqUencia temporal discreta de eventos atraves dos quais os<<strong>br</strong> />

componentes mudam seus estados a medida que a informacdo propaga<<strong>br</strong> />

por eles. Isso requer a introducao de um agente transportador de acao<<strong>br</strong> />

entre os componentes, como na "experiential gestalt" (Andersson, 1986).<<strong>br</strong> />

Cada dispositivo pode ser pensado como um novo sistema, num nivel<<strong>br</strong> />

mais detalhado de descried°.<<strong>br</strong> />

Essa tecnica de modelagem requer uma ampla base de<<strong>br</strong> />

conhecimento so<strong>br</strong>e componentes basicos, e portanto nao usada por<<strong>br</strong> />

novatos. Estes podem apenas descrever o funcionamento de um sistema<<strong>br</strong> />

em termos de aspectos salientes (White e Frederiksen, 1987; Selman et<<strong>br</strong> />

al., 1982). Alem disso, esta tecnica parece nao-natural em situagoes que<<strong>br</strong> />

envolvem transformacoes - transformaeoes de energia, reacoes quimicas,<<strong>br</strong> />

mudangas de fase - ou quando 'ado podemos distinguir facilmente quais<<strong>br</strong> />

sao os componentes envolvidos. NOs intuitivamente tendemos a pensar<<strong>br</strong> />

em tais situaceoes em termos de processos.<<strong>br</strong> />

A ontologia de processos baseia na ideia de que as pessoas<<strong>br</strong> />

intuitivamente pensam so<strong>br</strong>e transformaeoes como processos. Processos<<strong>br</strong> />

nao sao propriedades dos componentes de um sistema, eles representam<<strong>br</strong> />

novas entidades com suas proprias propriedades. A ontologia de<<strong>br</strong> />

processos incorpora a causalidade explicitamente e necessita de<<strong>br</strong> />

entidades extras para tal. Por exemplo, ao falar de um circuito eletrico<<strong>br</strong> />

introduzimos a ideia de alguma coisa movendo atraves dele descrita por<<strong>br</strong> />

uma taxa de fluxo, bem como uma causa para tal fluxo.<<strong>br</strong> />

77

Tarciso Porgcs<<strong>br</strong> />

4. Pesquisa em Modelos Mentais<<strong>br</strong> />

Muito do nosso raciocinio so<strong>br</strong>e sistemas fisicos consiste em<<strong>br</strong> />

imaginar como um dado estado de coisas desdo<strong>br</strong>a-se em uma serie de<<strong>br</strong> />

outros eventos, o que pode ser entendido em termos de nossos modelos<<strong>br</strong> />

mentais. Um modelo mental e conhecimento so<strong>br</strong>e uma determinada<<strong>br</strong> />

questho ou dominio que usamos para pensar so<strong>br</strong>e eles por meio de<<strong>br</strong> />

simulacdo mental. Tais modelos tem a caracteristica de capacitar-nos<<strong>br</strong> />

realizar ago-es inteiramente na imaginacao. Isso permite-nos internalizar<<strong>br</strong> />

as representacoes que criamos para as coisas e estados de coisas no<<strong>br</strong> />

mundo e processa-los como se fossem externos. Varias pesquisas tem<<strong>br</strong> />

mostrado que as inferencias que alguem faz so<strong>br</strong>e uma determinada<<strong>br</strong> />

questa() depende dos modelos adotados.<<strong>br</strong> />

Gentner e Gentner (1983) identificaram dois modelos de<<strong>br</strong> />

eletricidade usados por uma populacao de estudantes americanos: a<<strong>br</strong> />

analogia coin um circuito hidraulico e a analogia com objetos em<<strong>br</strong> />

movimento:<<strong>br</strong> />

• 0 primeiro trata baterias como reservatorios de agua e pode<<strong>br</strong> />

explicar satisfatoriamente a assossiacan de baterias em serie ou<<strong>br</strong> />

em paralelo. Os resistores eletricos sa-o imaginados como<<strong>br</strong> />

constricoes nos canos. Tal ideia implica em uma reducao na<<strong>br</strong> />

taxa de fluxo em toda combinacao de resistores,<<strong>br</strong> />

independentemente de como eles suo ligados.<<strong>br</strong> />

• 0 segundo model°, objetos em movimento, e mais adequado<<strong>br</strong> />

para explicar a associacao de resistores em circuitos eletricos.<<strong>br</strong> />

De fato, individuos que adotam tal model° tiveram desempenho<<strong>br</strong> />

superior em tais problemas. Nesse modelo, a bateria funciona<<strong>br</strong> />

como uma bomba, forcando os objetos a movimentarem-se pelo<<strong>br</strong> />

circuito, enquanto que os resistores sao imaginados como<<strong>br</strong> />

obstaculos dificultando a passagem dos objetos pelo circuito. As<<strong>br</strong> />

explicacoes desse segundo modelo para a associacao de<<strong>br</strong> />

resistores conforma com o conhecimento cientifico.<<strong>br</strong> />

0 estudo de Gentner e Gentner (1983) suporta a ideia de que os<<strong>br</strong> />

modelos mentais dos estudantes so<strong>br</strong>e um certo dominio influenciam a<<strong>br</strong> />

maneira como eles tratam os problemas propostos naquela area.<<strong>br</strong> />

Num outro estudo, Kieras e Bovair (1984) investigaram o papel de<<strong>br</strong> />

um modelo mental ao lidar corn um sistema simples. Para eles, o termo<<strong>br</strong> />

modelo mental refere-se compreensao de como um dispositivo funciona<<strong>br</strong> />

em termos de sua estrutura e processos internos. Existem duas posicaes<<strong>br</strong> />

conflitantes so<strong>br</strong>e o papel de um modelo mental:<<strong>br</strong> />

• A visdo predominante em Psicologia que ter um modelo ajuda<<strong>br</strong> />

uma pessoa a entender como uma maquina ou sistema<<strong>br</strong> />

funciona. Entretanto, como Duit (1991) aponta, a maioria dos<<strong>br</strong> />

estudos ate aquela data falharam em produzir evidencias<<strong>br</strong> />

positivas acerca disso.<<strong>br</strong> />

78

Modelos Mel aa is<<strong>br</strong> />

• A visa° oposta, de que ter um modelo desnecessario, e<<strong>br</strong> />

predominante na area ligada producao de equipamentos,<<strong>br</strong> />

como pode ser visto dos manuais tecnicos. Estes, em geral,<<strong>br</strong> />

apresentam ao usuario informacoes so<strong>br</strong>e 'como fazer', ou seja<<strong>br</strong> />

como proceder para que o equipamento funcione, sem se<<strong>br</strong> />

preocupar com os principios basicos de funcionamento.<<strong>br</strong> />

No experiment° de Kieras e Bovair (1984), dois grupos tinham que<<strong>br</strong> />

operar comutadores e interruptores para fazer funcionar um<<strong>br</strong> />

equipamento, cujo circuito nao era visivel. Um grupo recebeu instrucao<<strong>br</strong> />

adicional so<strong>br</strong>e o funcionamento do sistema baseado num model° dele.<<strong>br</strong> />

Ambos os grupos aprenderam os procedimentos para operar o sistema.<<strong>br</strong> />

Alguns desses procedimentos foram projetados para serem ineficientes,<<strong>br</strong> />

de modo que os participantes no estudo pudessem pensar em modos<<strong>br</strong> />

alternativos de realiza-los. 0 desempenho do primeiro grupo foi melhor<<strong>br</strong> />

em todas as situacoes, gastando menos tempo para realizar as tarefas e<<strong>br</strong> />

inventando procedimentos mais eficientes em alguns casos.<<strong>br</strong> />

Tal estudo sugere que o model° mental permitiu aos individuos do<<strong>br</strong> />

primeiro grupo inferir como opera-lo corretamente. Ao explicar como o<<strong>br</strong> />

sistema funciona, os mem<strong>br</strong>os do primeiro grupo fizeram-no em termos<<strong>br</strong> />

do modelo do sistema, enquanto que o mem<strong>br</strong>os do segundo grupo<<strong>br</strong> />

fizeram-no em termos de aspectos superficiais. Dois pontos a respeito do<<strong>br</strong> />

estudo de Kieras e Bovair sao interessantes para a educacao. Em<<strong>br</strong> />

primeiro lugar, pessoas instruidas com a ajuda de um modelo do sistema<<strong>br</strong> />

mostraram sensivel ganho em desempenho, inclusive ao imaginar<<strong>br</strong> />

alternativas e procedimentos mais eficientes. Em segundo lugar, ter um<<strong>br</strong> />

modelo do sistema ajuda os individuos a inferir o funcionamento do<<strong>br</strong> />

sistema e a explicar o seu funcionamento em termos do modelo.<<strong>br</strong> />

Explorando tais conseqtiencias, Mayer (1989, 1992) verificou que<<strong>br</strong> />

estudantes que aprenderam com um model°, na forma de diagrama e<<strong>br</strong> />

texto, enfatizando as principais partes e acoes num sistema, bem como as<<strong>br</strong> />

relacoes causais entre elas, conseguiam reter mais informacao conceitual<<strong>br</strong> />

e gerar mais solucoes criativas para novos problemas quando comparados<<strong>br</strong> />

com estudantes que aprenderam sem o modelo. Segundo Mayer, a<<strong>br</strong> />

apresentacao de um modelo conceitual ajuda os estudantes a construirem<<strong>br</strong> />

melhores modelos mentais do dominio, organizando e integrando o novo<<strong>br</strong> />

conheeimento. Para cumprir tal papel, um modelo iconic° deve ter<<strong>br</strong> />

algumas caracteristicas: ser completo, isto 6, representar todos os<<strong>br</strong> />

elementos estruturais e exibir todas as relacoes entre eles para que possa<<strong>br</strong> />

ser usado produtivamente pelo estudante. Alem disso, o nivel de detalhe<<strong>br</strong> />

e as relacoes, estruturas e acoes das partes do modelo devem ser<<strong>br</strong> />

adequados ao nivel de compreensdo do estudante. 0 modelo deve ser<<strong>br</strong> />

claro a respeito do seu escopo e limitacoes para representar o sistema<<strong>br</strong> />

alvo e usar um vocabulario adequado aos estudantes. Termos novos<<strong>br</strong> />

devem ser cuidadosamente explicados.<<strong>br</strong> />

Um aspecto importante que a habilidade de um individuo em<<strong>br</strong> />

explicar e prever eventos e fenemenos que acontecem sua volta evolui<<strong>br</strong> />

79

A. 'Fords° Borges<<strong>br</strong> />

medida que ele adquire modelos mentais mais sofisticados dos dominios<<strong>br</strong> />

envolvidos (Borges, 1996) . Tais modelos evoluem corn o desenvolvimento<<strong>br</strong> />

psicologico e com a instrucao, num processo conhecido como mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual. Numa recente analise de estudos das concepcoes de<<strong>br</strong> />

estudantes acerca de diversos tepicos de Ciencias, Driver e<<strong>br</strong> />

colaboradores(1994) apontam a existencia de tendencias similares na<<strong>br</strong> />

evolugao de tais concepOes. Em particular, eles apontam que as<<strong>br</strong> />

concepcoes dos estudantes tendem a evoluir atraves da construcao de<<strong>br</strong> />

novas entidades para a descricao de eventos e fenemenos, e atraves de<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de estrategias de raciocinio. 0 estudo que conduzi so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

modelos mentais de eletromagnetismo, envolvendo professores de fisica,<<strong>br</strong> />

engenheiros, estudantes e trabalhadores (Borges, 1996) suporta a mesma<<strong>br</strong> />

ideia de progressao.<<strong>br</strong> />

5. Modelos Mentais de Magnetismo<<strong>br</strong> />

0 estudo que eu realizei tinha como objetivo identificar os modelos<<strong>br</strong> />

mentais de eletricidade, magnetism° e eletromagnetismo entre pessoas<<strong>br</strong> />

com diferentes niveis de eScolaridade e experiencia coin eletricidade, e<<strong>br</strong> />

descrever as mudancas em tais modelos a medida que os usuarios<<strong>br</strong> />

adquirem conhecimento e experiencia corn a area. Individuos de seis<<strong>br</strong> />

grupos trabalharam coin varias situacoes experimentais simples<<strong>br</strong> />

envolvendo eletricidade, magnetism° e eletroimas. Cada um fazia<<strong>br</strong> />

previsoes so<strong>br</strong>e o resultados de cada atividade e explicava as raz5es que o<<strong>br</strong> />

levavam a esperar por tal resultado, depois realizava o experiment° e por<<strong>br</strong> />

fim explicava o acordo ou desacordo entre predicao e resultado.<<strong>br</strong> />

Esta seqUencia de Previsao, Observagao e Explicacao 6<<strong>br</strong> />

amplamente reconhecida como uma forma eficaz de produzir informacoes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e os modelos mentais usados pelos individuos (White e Gustone,<<strong>br</strong> />

1992). A sequencia de questoes em cada atividade comeca com questoes<<strong>br</strong> />

gerais que procuram determinar se os sujeitos reconhecem os objetos que<<strong>br</strong> />

compoem a atividade, para que servem ou para que sao usados, e por que<<strong>br</strong> />

sao usados da forma como o sao. A seguir sac) apresentadas questa-es que<<strong>br</strong> />

exigem major reflexao. Esta estruturacao da entrevista espelha os<<strong>br</strong> />

aspeetos considerados relevantes num modelo mental, conforme as<<strong>br</strong> />

definicoes de Rouse & Morris e de Carrol & Olson, discutidas<<strong>br</strong> />

anteriormente. 0 apendice apresenta as questa-es usadas a respeito de<<strong>br</strong> />

magnetism°. A construcao do instrumento de pesquisa foi orientada pelas<<strong>br</strong> />

questoes que um modelo mental pode responder: Como e o sistema? De<<strong>br</strong> />

que ele feito? Como ele funciona? 0 que ele faz? Para que ele serve? Os<<strong>br</strong> />

grupos de individuos que participaram do estudo foram:<<strong>br</strong> />

• PAL - 09 estudantes da 1" serie do segundo grau de uma escola<<strong>br</strong> />

da rede privada de Belo Horizonte.<<strong>br</strong> />

• TAL - 09 estudantes da 3" serie do segundo grau da mesma<<strong>br</strong> />

escola. Eles tinham estudado eletricidade e eletromagnetismo<<strong>br</strong> />

no ano anterior.<<strong>br</strong> />

80

Modelos Illeittais<<strong>br</strong> />

• TAC - 10 alunos da 3" serie de cursos tecnicos relacionados com<<strong>br</strong> />

eletricidade.<<strong>br</strong> />

• TEC - 10 trabalhadores que trabalham em areas relacionadas<<strong>br</strong> />

com eletricidade, sem instrucao formal no assunto. Entre eles<<strong>br</strong> />

estao auxiliares de laboratorio e eletricistas praticos. A maior<<strong>br</strong> />

parte deles nao completou a educacao primaria.<<strong>br</strong> />

• PRO - 11 professores de fisica e eletricidade.<<strong>br</strong> />

• ENG - 07 engenheiros eletricistas com mais de dois anos de<<strong>br</strong> />

graduacao.<<strong>br</strong> />

Tais grupos diferem em termos do nivel de instrucao formal em<<strong>br</strong> />

eletricidade ou eletromagnetismo, e em termos de experiencia com<<strong>br</strong> />

eletricidade.<<strong>br</strong> />

• Grupos PAL e TEC sem instrucao formal em eletromagnetismo.<<strong>br</strong> />

• Grupos TAL e TAC estudaram eletromagnetismo na escola de<<strong>br</strong> />

segundo grau.<<strong>br</strong> />

• Grupos PRO e ENG estudaram eletromagnetismo na<<strong>br</strong> />

universidade.<<strong>br</strong> />

No estudo foram identificados 4 modelos de eletricidade, 5 modelos<<strong>br</strong> />

de magnetism° e 3 modelos para explicar o surgimento de magnetismo<<strong>br</strong> />

num eletroima (Borges, 1996). Em vista do espaco disponivel apenas os<<strong>br</strong> />

modelos de magnetismo sera° apresentados aqui. As respostas dos<<strong>br</strong> />

entrevistandos a um grupo de questaes foram categorizadas, gerando um<<strong>br</strong> />

conjunto de concepcb-es especificas de cada situagao. Os modelos foram<<strong>br</strong> />

identificados a partir de tal conjunto de concepcaes, de forma que eles<<strong>br</strong> />

explicam porque os sujeitos respondem a certas questoes de uma forma e<<strong>br</strong> />

nao de outra. E importante deixar claro que tais modelos tratam de<<strong>br</strong> />

aspectos particulares relacionados corn eletricidade e magnetismo<<strong>br</strong> />

envolvidos nas atividades propostas aos entrevistados. Eles nao<<strong>br</strong> />

pretendem ser modelos compreensivos que podem ser usados para<<strong>br</strong> />

explicar as respostas dadas pelos sujeitos em outras situacoes. Isso<<strong>br</strong> />

entretanto, nao e uma limitacao desse estudo, mas uma questao geral a<<strong>br</strong> />

respeito da possibilidade de conhecimento dos modelos mentais de outros.<<strong>br</strong> />

6. Resultados<<strong>br</strong> />

Dois aspectos sao considerados importantes para a identificacao<<strong>br</strong> />

dos modelos de magnetismo: o que e que produz magnetism° num ima,<<strong>br</strong> />

isto qual e a natureza do magnetismo, e o como se da a interacao<<strong>br</strong> />

magnetica entre imas e outros objetos.<<strong>br</strong> />

a) Magnetismo como atragao<<strong>br</strong> />

Tal modelo consiste de conhecimento pratico ou fenomenal de que<<strong>br</strong> />

imas atraem objetos proximos e que isso uma propriedade intrinseca<<strong>br</strong> />

deles. As pessoas que usam tal modelo nao mencionam entidades ou<<strong>br</strong> />

mecanismos para explicar os fenomenos magneticos. Elas apelam para<<strong>br</strong> />

atributos internos dos imas ou dos objetos que sao atraidos, por exemplo,<<strong>br</strong> />

81

A. Tarciso Borges<<strong>br</strong> />

a "energia" ou a "force do ima. tais pessoas nao distinguem atracao<<strong>br</strong> />

magnetica de repulsao, nem reconhecem a existencia de pOlos nos imas.<<strong>br</strong> />

b) Magnetismo como nth/ern (ou area de influencia)<<strong>br</strong> />

Tal modelo acrescenta que a acao dos imas se manifesta dentro de<<strong>br</strong> />

uma regiao limitada de influencia. Objetos dentro daquela regiao sao<<strong>br</strong> />

atraidos, enquanto que objetos que nao sao atraidos estao fora do alcance<<strong>br</strong> />

do ima, isto 6 do "campo magnetico". Tais pessoas referem-se ao padrao<<strong>br</strong> />

de limalha de ferro espalhada em torno de um ima como o campo<<strong>br</strong> />

magnetic° dele. 0 magnetismo causado pela organizacao interna dos<<strong>br</strong> />

atomos e moleculas segundo arranjos especiais - um objeto esta<<strong>br</strong> />

magnetizado quando seus atomos estao ordenados. 0 campo magnetic° 6<<strong>br</strong> />

descrito como uma nuvem ou como uma atmosfera envolvendo os corpos<<strong>br</strong> />

magnetizados. Embora as pessoas falem em polos magneticos, eles nao<<strong>br</strong> />

entram nas suas explicacoes.<<strong>br</strong> />

c) Magnetismo como Eletricidade<<strong>br</strong> />

Inclui mecanismos para explicar a atracao magnetica, baseado em<<strong>br</strong> />

cargas eletricas. 0 magnetismo devido atracao entre cargas °pastas.<<strong>br</strong> />

Os pOlos sao regibes que contem cargas opostas - positiva ou protons em<<strong>br</strong> />

um deles e negativa ou eletrons no outro. A fonte desse modelo 6 a nocao<<strong>br</strong> />

de um corpo eletrificado, e o modelo tem o proposito de explicar a<<strong>br</strong> />

existencia de pOlos distintos nos objetos magnetizados e a inducao de<<strong>br</strong> />

magnetismo em certos objetos. Leva predicao de que todos os<<strong>br</strong> />

condutores eletricos sao atraidos por um ima, embora alguns saibam "por<<strong>br</strong> />

experiencia" que certos metais, tal como co<strong>br</strong>e e aluminio, nao sao<<strong>br</strong> />

atraidos.<<strong>br</strong> />

d) Magnetismo como Polarizack eletrica<<strong>br</strong> />

Trata-se de um refinamento do modelo anterior. Os fenOmenos<<strong>br</strong> />

magneticos sao explicados supondo-se que ocorre uma separacao de<<strong>br</strong> />

cargas eletricas nos objetos envolvidos, dando origem aos pOlos. Nos imas<<strong>br</strong> />

isso e permanente, enquanto que em objetos metalicos tal "imantacao" 6<<strong>br</strong> />

temporaria. Em geral, supoe-se que o campo magnetic° atua so<strong>br</strong>e os<<strong>br</strong> />

atomos ou moleculas girando-os de modo que se alinhem com o campo.<<strong>br</strong> />

Com isso formam-se camadas alternadas de carga positiva e negativa.<<strong>br</strong> />

Isso e dificil de ser feito em determinados materiais, mas campos<<strong>br</strong> />

magneticos intensos poderiam atrair metais como co<strong>br</strong>e e aluminio, tal<<strong>br</strong> />

como acontece no caso eletrico, em que materiais nao condutores podem<<strong>br</strong> />

tornar-se condutores na presenca de um campo suficientemente intenso.<<strong>br</strong> />

e) Cientifico<<strong>br</strong> />

A interacao direta entre pOlos e substituida pela acao do campo. 0<<strong>br</strong> />

magnetismo existe a nivel microscopic° como resultado do movimento de<<strong>br</strong> />

82

liode/os A /en to is<<strong>br</strong> />

cargas eletricas ou devido existencia de imas elementares. Muitas vezes<<strong>br</strong> />

o modelo nao completamente estruturado, porque nao e claro como<<strong>br</strong> />

ocorre internao entre o campo e os atomos de um material. A ideia de<<strong>br</strong> />

micro-correntes circulando dentro dos imas e materiais ferromagneticos<<strong>br</strong> />

a causa mais frequentemente citada para a existencia de magnetism°.<<strong>br</strong> />

A tabela 1 mostra a distribuicao de tais modelos entre a populnao<<strong>br</strong> />

do estudo. Ha uma clara tendencia das pessoas com nivel de instrucao<<strong>br</strong> />

mais alto em usar modelos mais sofisticados, embora poucas das pessoas<<strong>br</strong> />

usem o model° cientifico. Os dois modelos iniciais exibem uma ontologia<<strong>br</strong> />

simples e provavelmente foram adquiridos bem antes das aulas de<<strong>br</strong> />

ciencias. 0 model° magnetismo como atracao consiste puramente de<<strong>br</strong> />

conhecimento fenomenologico de que imas atraem certos objetos. 0<<strong>br</strong> />

modelo seguinte, magnetism° como area de influencia, leva em conta o<<strong>br</strong> />

espaco em volta do ima. Em nenhum deles ha referencias a entidades<<strong>br</strong> />

invisiveis ou abstratas para explicar fenOmenos magneticos. Nos dois<<strong>br</strong> />

modelos baseados em eletricidade, ha a mencao explicita de entidades<<strong>br</strong> />

invisiveis, seja eletricidade positiva e negativa ou eletrons e protons. A<<strong>br</strong> />

internao magnetica se da A distancia, embora alguns sujeitos falem<<strong>br</strong> />

frequentemente em acao do campo.<<strong>br</strong> />

Tabela - Distribui 5o dos modelos de ma netismo<<strong>br</strong> />

Magnetismo<<strong>br</strong> />

como:<<strong>br</strong> />

Atracao Area de<<strong>br</strong> />

Intluencia<<strong>br</strong> />

Eletricidade<<strong>br</strong> />

Polarizacao<<strong>br</strong> />

Eletrica<<strong>br</strong> />

Cientifico<<strong>br</strong> />

(Campo)<<strong>br</strong> />

Misto<<strong>br</strong> />

Estudantes do 1° Ano 03 02 02 ___ ___ 02<<strong>br</strong> />

Tecnicos 05 03 01 ____ ___ 01<<strong>br</strong> />

Estudantes do 3° Ano ____ 01 03 02 02 01<<strong>br</strong> />

Alunos Curso Tecnico _ 01 01 03 03 02<<strong>br</strong> />

Engenheiros _ 01 _ 01 04 01<<strong>br</strong> />

Professores _ _ 01 01 07 02<<strong>br</strong> />

Total 08 08 08 07 1.6 09<<strong>br</strong> />

Deve-se notar que em alguns casos nao foi possivel identificar o<<strong>br</strong> />

modelo usado por alguns dos sujeitos devido a respostas inconsistentes a<<strong>br</strong> />

diferente questoes que tratavam de um mesmo fenOmeno, como se eles<<strong>br</strong> />

usassem modelos distintos para diferentes situnoes, ou por limitacoes<<strong>br</strong> />

instrumento de pesquisa. Tais casos estao agrupados na categoria<<strong>br</strong> />

"modelos mistos". No caso particular que estou relatando, o nnmero de<<strong>br</strong> />

modelos mistos foi maior que no rest° do estudo. Isso se explica pelo fato<<strong>br</strong> />

de que cada modelo deveria conter dois tipos de informacao, a saber o que<<strong>br</strong> />

causa o aparecimento de magnetism° nos imas e como se da a internam<<strong>br</strong> />

magnetica. Na maioria dos casos de modelos mistos, modelos distintos<<strong>br</strong> />

eram usados para explicar os dois aspectos.<<strong>br</strong> />

Numa outra analise dos resultados, eu procurei por tendencias<<strong>br</strong> />

comuns aos modelos dos tres dominios estudados, examinando os modelos<<strong>br</strong> />

de cada um sujeitos entrevistados. 0 quadro 1 apresenta um sumArio dos<<strong>br</strong> />

modelos identificados nas tres Areas estudadas, organizados por ordem de<<strong>br</strong> />

complexidade. Os modelos no topo de cada coluna sao caracterizados pelo<<strong>br</strong> />

83

A. Tarciso I3orges<<strong>br</strong> />

uso indiferenciado das nocoes usadas para falar so<strong>br</strong>e os eventos no<<strong>br</strong> />

dominio e pelo fato de que sao baseados em atributos intrinsecos dos<<strong>br</strong> />

objetos envolvidos em tais eventos. No fim da seqiiencia estao os modelos<<strong>br</strong> />

mais proximos daqueles aceitos pelos cientistas. Estes se baseiam em<<strong>br</strong> />

relacoes entre propriedades abstratas dos objetos envolvidos e o<<strong>br</strong> />

raciocinio baseado em modelos. Por exemplo, explica-se a interacao<<strong>br</strong> />

magnetica em termos de acoes envolvendo o campo magnetic° do imas<<strong>br</strong> />

com cargas ou com os campos elementares dos atomos de um corpo. No<<strong>br</strong> />

meio, estao modelos que dao destaque a aspectos especificos dos<<strong>br</strong> />

fenOmenos e eventos e em propriedades dos objetos e entidades que os<<strong>br</strong> />

produzem.<<strong>br</strong> />

Embora qualquer combinagao de modelos para as tres areas seja<<strong>br</strong> />

possivel, apenas algumas combinacoes de modelos sao encontradas. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, nao ha nenhum caso de um individuo com um model°<<strong>br</strong> />

sofisticado de magnetismo e com um model° simplificado do<<strong>br</strong> />

funcionamento do eletroima, ou de eletricidade. Tal analise permitiu<<strong>br</strong> />

definir um numero pequeno de grupos que adotam formas de raciocinio e<<strong>br</strong> />

de explicacoes semelhantes para as tres areas estudadas. 0 resultado<<strong>br</strong> />

muito semelhante ao esquema proposto por Piaget e Garcia (1.989) para a<<strong>br</strong> />

evolugao psicogenetica. Eles argumentam que medida que a crianga<<strong>br</strong> />

desenvolve o foco de suas explicacoes muda dos objetos envolvidos num<<strong>br</strong> />

fenOmeno para as interacoes entre os objetos, e finalmente, para relacaes<<strong>br</strong> />

de ordem mais altas, ou relagoes entre relagoes. Isso sugere que enquanto<<strong>br</strong> />

adquirem experiencia e conhecimento conceitual so<strong>br</strong>e um dado assunto,<<strong>br</strong> />

os estudantes progridem ao longo de sequencias de modelos tais como a<<strong>br</strong> />

descrita aqui para magnetismo. A analise Driver e outros (1994) so<strong>br</strong>e os<<strong>br</strong> />

resultados das pesquisas em concepgoes de estudantes acerca de varios<<strong>br</strong> />

t6picos de Ciencias suporta tal ideia. 0 ponto importante e que ao longo<<strong>br</strong> />

de cada seqUencia de modelos pode ser identificado o mesmo padrao de<<strong>br</strong> />

mudangas nos modelos, que tambem podem ser identificadas nos modelos<<strong>br</strong> />

historicos de magnetismo (Borges, 1996). Elas sao:<<strong>br</strong> />

• Progressiva diferenciacao dos conceitos basicos e adocao de um<<strong>br</strong> />

vocabulario mais rico.<<strong>br</strong> />

• Mudanca de modelos fenomenologicos e qualitativos para<<strong>br</strong> />

modelos passiveis de representacao matematica mais<<strong>br</strong> />

abstratas. Modelos mais sofisticados nao se referem aos<<strong>br</strong> />

fenOmenos como eles sao percebidos, mas a construcoes e<<strong>br</strong> />

entidades mais distantes da experiencia humana.<<strong>br</strong> />

• Mudanga na ontologia. Modelos mais elaborados introduzem<<strong>br</strong> />

novas entidades para explicar novos aspectos dos eventos num<<strong>br</strong> />

dado campo. Nos casos mais siMples, o usuario refere-se aos<<strong>br</strong> />

objetos concretos coin os quais ele lida. Progressivamente ele<<strong>br</strong> />

introduz entidades invisiveis e abstratas para se referir aos<<strong>br</strong> />

fenOmenos e eventos experimentados, mesmo que muito<<strong>br</strong> />

frequentemente ele assuma que tais entidades existem de fato.<<strong>br</strong> />

84

Modelos Alen lois<<strong>br</strong> />

• Mudanca nas formas de explicacao adotadas. Modelos mais<<strong>br</strong> />

simples sao puramente redescricoes do que acontece baseado<<strong>br</strong> />

em aspectos salientes dos eventos observados.<<strong>br</strong> />

Quadro 1 - Modelos identificados de eletricidade, magnetismo e<<strong>br</strong> />

eletroma netismo<<strong>br</strong> />

ELETRICIDADE MAGNETISM° ELETROMAGNETismo<<strong>br</strong> />

FLUX() AT RA cA0 FUSA0<<strong>br</strong> />

CORRENTES OPOSTAS<<strong>br</strong> />

AREA DE INFLUENCIA<<strong>br</strong> />

E LEM I CI DADE<<strong>br</strong> />

ELETRICIDADE NO<<strong>br</strong> />

NOCLE0<<strong>br</strong> />

CAMAS EM<<strong>br</strong> />

POLARIZACAO<<strong>br</strong> />

MOVIMENTO<<strong>br</strong> />

ELETRICA<<strong>br</strong> />

MODEL() CIENTIFICO IVIODELO CIENTIFICO ELETRODINIWICO<<strong>br</strong> />

A posicao adotada neste estudo 6 a de que adquirir uma<<strong>br</strong> />

compreensao cientifica de um fenOmeno ou sistema fisico consiste em<<strong>br</strong> />

construir modelos mentais dele, que possa ser 'rodado' na imaginacao<<strong>br</strong> />

para gerar explicacoes e descricOes do comportamento e do estados do<<strong>br</strong> />

sistema. Tais modelos que permitem ao sujeito fazer previsoes e<<strong>br</strong> />

atribuir causalidade aos eventos e fenOmenos observados. Modelos mais<<strong>br</strong> />

simples sao adquiridos da interacao dos sujeitos com o mundo e com<<strong>br</strong> />

outras pessoas, e consistem de esquemas gerais aplicaveis a um grande<<strong>br</strong> />

nnmero de situagoes. Modelos mais sofisticados sao especificos e baseados<<strong>br</strong> />

em nocoes abstratas adquiridas atraves de instrucao. Portanto, qualquer<<strong>br</strong> />

estrategia de ensino que pretenda ajudar os estudantes a construirem<<strong>br</strong> />

melhores modelos deve considerar as dimens5es ao longo das quais os<<strong>br</strong> />

modelos individuais evoluem. Assim, o vocabulario e as entidades usados<<strong>br</strong> />

para falar so<strong>br</strong>e o sistema devem ser explicitamente introduzidos. Da<<strong>br</strong> />

mesma forma, ela deve definir tanto as partes que compOem o sistema,<<strong>br</strong> />

bem como as suas inter-relac5es.<<strong>br</strong> />

Se os estudantes nao compreenderem estes aspectos relacionados<<strong>br</strong> />

com a estrutura do sistema, as relacoes entre estruturas e aprender a<<strong>br</strong> />

diferenciar os termos basicos do dominio, eles nao conseguirao construir<<strong>br</strong> />

modelos produtivos para pensar e falar so<strong>br</strong>e tal sistema. Tanto<<strong>br</strong> />

professores, quanto os livros textos sao raramente claros a respeito dos<<strong>br</strong> />

modelos que eles estao usando para ensinar um determinado topico. Um<<strong>br</strong> />

outro ponto, mencionado nas definicoes de modelo mental 6 que<<strong>br</strong> />

diferentes tipos de informacao podem ser exibidas num modelo,<<strong>br</strong> />

dependendo de seu proposito. Portanto, diferentes modelos devem ser<<strong>br</strong> />

desenvolvidos para ensinar so<strong>br</strong>e um dominio, dependendo dos objetivos<<strong>br</strong> />

escolhidos pelo professor.<<strong>br</strong> />

Apendice<<strong>br</strong> />

Questbes So<strong>br</strong>e Magnetismo<<strong>br</strong> />

1) 0 que vem a sua mente quando voce pensa ( ou quando voce<<strong>br</strong> />

ouve falar) em:<<strong>br</strong> />

85

1. Tom's° Ilorgc.,;<<strong>br</strong> />

Magnetismo?<<strong>br</strong> />

Campo Magnetico?<<strong>br</strong> />

2) Mostrar um ima em barra ao entrevistado.<<strong>br</strong> />

a) 0 que 6 isso?<<strong>br</strong> />

b) Para que ele serve?<<strong>br</strong> />

c) (Depois de reconhecer o ima) Por que ele usado dessa forma ou<<strong>br</strong> />

se comporta dessa forma?<<strong>br</strong> />

3) Um conjunto de pequenos objetos (pedacos de aluminio, madeira,<<strong>br</strong> />

clipe de ago, isopor, latao, co<strong>br</strong>e e borracha) colocado so<strong>br</strong>e a mesa.<<strong>br</strong> />

a) Separe os materiais que voce acha que o ima vai puxar.<<strong>br</strong> />

b) Por que voce acha que tais materiais sa-o atraidos pelo ima?<<strong>br</strong> />

Experimente<<strong>br</strong> />

c) Os resultados obtidos estao de acordo com a sua previsao? COMO<<strong>br</strong> />

voce explica tais resultados?<<strong>br</strong> />

d) Por que o ima consegue atrair alguns objetos mesmo sem<<strong>br</strong> />

encostar neles?<<strong>br</strong> />

e) (Mostra um segundo ima). Suponha que voce tenha dois imas,<<strong>br</strong> />

como estes. Descreva uma maneira de decidir qual deles o mais forte.<<strong>br</strong> />

4) Colocar um pedaco de cartolina so<strong>br</strong>e o ima.<<strong>br</strong> />

a) 0 que voce espera que aconteca se jogarmos limalha de ferro<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a folha?<<strong>br</strong> />

b) Por que voce pensa assim?<<strong>br</strong> />

Espalhar limalha de ferrro so<strong>br</strong>e o papel.<<strong>br</strong> />

c) 0 resultado esta de acordo com sua previsao? Como voce pode<<strong>br</strong> />

explica-lo?<<strong>br</strong> />

d) 0 que mais chama a sua atencao nesse caso?<<strong>br</strong> />

5) Mostrar uma bOssola ao entrevistado.<<strong>br</strong> />

a) 0 que isso?<<strong>br</strong> />

b) Para que isso usado?<<strong>br</strong> />

c) Por que isso usado da forma como voce disse?<<strong>br</strong> />

d) Por que isso se comporta desse jeito?<<strong>br</strong> />

e) 0 que voce espera que aconteca se voce coloca-la proximo de UM<<strong>br</strong> />

f) Por que voce acha isso?<<strong>br</strong> />

Experimente.<<strong>br</strong> />

g) 0 resultado esta de acordo coin a sua previsao? Explique-o.<<strong>br</strong> />

6) 0 que vem sua mente quando voce pensa em:<<strong>br</strong> />

a) Magnetismo?<<strong>br</strong> />

b) Campo Magnetico?<<strong>br</strong> />

86

Modelos Menials<<strong>br</strong> />

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89

All IIIPOsio IV113.0nal. (lc Ens/node Fisim<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, Al.a, 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

0 CEREBRO COMO UM SISTEMA COMPLEXO<<strong>br</strong> />

ATUANDO NUM NiVEL QUANTICO<<strong>br</strong> />

Alfredo Gontijo de Oliveira (alfredo@oraculo.lcc.ufmg<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica da UFMG<<strong>br</strong> />

Caixa Postal 702, 30161-970<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte<<strong>br</strong> />

0 EnsiUo de Fisica encontra nos Sistemas Complexos, pelo seu<<strong>br</strong> />

caracter unificador, o grande cenario revolucionario para a pratica de um<<strong>br</strong> />

ensino contemporaneo e inovador, em contraposicdo aquele estabelecido<<strong>br</strong> />

pelo paradigma Newtoniano, fragmentado e rico em dicotomias<<strong>br</strong> />

desconfortaveis. Os modelos tradicionais para o cerehro utilizam a Fisica<<strong>br</strong> />

Classica. Entretanto, como atualmente fundamentada, a Fisica Quantica<<strong>br</strong> />

tem sido cada vez mais utilizada como uma teoria apta para contribuir<<strong>br</strong> />

no entendimento dos processos mentais ja existindo evidencias claras de<<strong>br</strong> />

que as ago-es mentais ocorrem, pelo menos em parte, no context°<<strong>br</strong> />

quantico. Se considerarmos que o cere<strong>br</strong>o e o mais complex° sistema<<strong>br</strong> />

jamais encontrado na natureza, podemos antever que, a ciencia ira<<strong>br</strong> />

utilizar cada vez mais a Fisica Quantica para o aprofundar o<<strong>br</strong> />

entendimento cere<strong>br</strong>o. Os resultados desses estudos extrapolardo a<<strong>br</strong> />

fisica, pois nenhuma area do conhecimento escapa de tuna cobertura dos<<strong>br</strong> />

sistemas complexos.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Comegamos esse trabalho procurando uma justificativa para a<<strong>br</strong> />

crenca de que mudancas profundas estao em curso nos fundamentos da<<strong>br</strong> />

Fisica pois estamos sendo confrontados corn a existencia de fragilidades<<strong>br</strong> />

das teorias atuais, as quais evidenciam a necessidade do estabelecimento<<strong>br</strong> />

de outra, mats a<strong>br</strong>angente. Segundo Hawking [11: "Se realmente<<strong>br</strong> />

desco<strong>br</strong>irmos tuna teoria completa, seus principios gerais deverao acabar<<strong>br</strong> />

sendo compreendidos por todos, nao apenas por um punhado de<<strong>br</strong> />

cientistas. A descoberta de uma teoria cosmologica completa levaria<<strong>br</strong> />

compreensao da "Mente de Deus". Abordaremos, especificamente, a<<strong>br</strong> />

questao de saber se a consciencia emerge de acoes quanticas ocorrendo<<strong>br</strong> />

em nivel de cere<strong>br</strong>o, ou, nas palavras de Penrose [2], se existe alguma<<strong>br</strong> />

relacao entre o estado de consciencia e um estado quantico altamente<<strong>br</strong> />

coerente no cere<strong>br</strong>o.<<strong>br</strong> />

No presente, e de uma forma cada vez mais acentuada, sofisticados<<strong>br</strong> />

equipamentos com elevado teor agregado de tecnologias contemporaneas<<strong>br</strong> />

tem sido incorporados ao cotidiano das pessoas. Na area de ciencia da<<strong>br</strong> />

informacao, as mudancas sao radicais e ocorrem de forma tao que<<strong>br</strong> />

chega a ser dificil acompanha-las ate mesmo para especialistas da area. A<<strong>br</strong> />

alternativa encontrada pela comunidade cientifica tem sido a<<strong>br</strong> />

90

0 CITelmo com o tint sistcma...<<strong>br</strong> />

especializacao associada ao trabalho em equipe. As associacoes sao<<strong>br</strong> />

estruturadas de modo a abordar um tema de forma ahrangente,<<strong>br</strong> />

garantindo-lhes espaco num cendrio internacional altamente competitivo.<<strong>br</strong> />

Num processo de retro-alimentacao, as maquinas coma o computador,<<strong>br</strong> />

tendo os processos mentais como model°, tem contribuido de forma<<strong>br</strong> />

determinante para o avanco do entendimento do cere<strong>br</strong>o. Em decorrencia<<strong>br</strong> />

da disponibihdade de maquinas sofisticadas, a area em que as atividades<<strong>br</strong> />

de pesquisa tem se intensificado de forma rapida, tanto em nivel<<strong>br</strong> />

academic°, quanto em nivel aplicado, estd relacionada corn a procura do<<strong>br</strong> />

entendimento do fenomeno da consciencia, no context° das "ciencias<<strong>br</strong> />

neurolOgicas". Assistimos, tambem, a uma intensa atividade no<<strong>br</strong> />

estabelecimento das condicoes para se obter a "inteligencia<<strong>br</strong> />

tendo por base maquinas construidas pelo homem [3]. Nesse caso, a<<strong>br</strong> />

pressao tecnolOgica tem empurrado a fronteira do conhecimento para um<<strong>br</strong> />

limite caracterizado tuna tendencia para se confeccionarem<<strong>br</strong> />

estruturas e dispositivos cujos detalhes estruturais sac) da mesma<<strong>br</strong> />

dimensao das separacoes interatOmicas nos sOlidos. Nesse limite, as<<strong>br</strong> />

propriedades fisicas sao ftmdamentalmente dominadas efeitos<<strong>br</strong> />

quanticos, o que motiva o estudo e concepcao de dispositivos<<strong>br</strong> />

inteiramente novos. Esses novos dispositivos quanticos irao assegurar a<<strong>br</strong> />

evolucao de varias tecnologias atuais e o advento de outras baseadas no<<strong>br</strong> />

chaveamento eletro-Optico ou totalmente optic°, as quais, seguramente,<<strong>br</strong> />

terao enorme impact° economic° e social a medic) prazo. Nessa linha de<<strong>br</strong> />

trabalho, a relevancia e o sucesso da Mecanica Quantica (MQ) sao<<strong>br</strong> />

evidentes. Por outro lado, nos processos biolOgicos associados As<<strong>br</strong> />

atividades mentais, a relevancia da MQ ainda motivo de grandes<<strong>br</strong> />

disputas cientificas. 0 pont° fragil que nao se conseguiu, ainda,<<strong>br</strong> />

estabelecer uma teoria fundamentada para o process° da consciencia,<<strong>br</strong> />

esta considerada como um extremo da complexidade. Existem algumas<<strong>br</strong> />

razoes, entretanto, sugerindo que, de f'ato, os processos mentais tem uma<<strong>br</strong> />

dimensao quantica. Podemos citar tres: a) a consciencia como uma<<strong>br</strong> />

experiencia holistica; b) a velocidade com que o cere<strong>br</strong>o forma os padroes<<strong>br</strong> />

mentais e c) testes experimentais sugerindo uma correlacao entre campos<<strong>br</strong> />

eletricos aplicados e processos quanticos em nivel cere<strong>br</strong>al. Alem disso,<<strong>br</strong> />

existe, tambem, a comprovacao da existencia de fenOmenos biolOgicos<<strong>br</strong> />

atuando no dominio da MQ. Como exemplo citamos o olho que capaz de<<strong>br</strong> />

detectar um Onico fOton e as experiencia em mem<strong>br</strong>anas biolOgicas como<<strong>br</strong> />

foi demonstrado nas experiencias de Froehlich [4]. Apesar de, ainda, nao<<strong>br</strong> />

podermos considerar que uma correlacao direta de processos mentais com<<strong>br</strong> />

a MQ esteja estabelecida em bases solidas, iremos apresentar evidencias<<strong>br</strong> />

relatadas na literatura que sugerem que os processos mentais estao nela<<strong>br</strong> />

fundamentados. Assim, o ensino da teoria quantica assume uma nova<<strong>br</strong> />

relevancia para a humanidade. Esse cenario contribui para colocar o<<strong>br</strong> />

"Ensino de Fisica" numa situacao de maior destaque, pois uma selida<<strong>br</strong> />

formacao em ciencias sera necessaria, nao somente para os especialistas,<<strong>br</strong> />

Inas para profissionais atuando nas mais variadas areas.<<strong>br</strong> />

91

Alfredo 6'. de Ofireiro<<strong>br</strong> />

II. Tres Questionamentos da Mecanica Quantica<<strong>br</strong> />

A teoria quantica apresenta uma descric5o fantAstica e precisa da<<strong>br</strong> />

realidade fisica numa escala de pequenas dimensoes. 0 formalism° da<<strong>br</strong> />

MQ foi elaborado para acomodar duas peculiaridades dos sistemas<<strong>br</strong> />

atOmicos ou subatemicos, quais sejam: os possiveis resultados de uma<<strong>br</strong> />

medida relacionados a uma magnitude fisica e os aspectos probabilisticos<<strong>br</strong> />

dos resultados dessas medidas. Magnitudes fisicas que s5o mensuraveis<<strong>br</strong> />

sao denominadas observaveis. Para abordar essas duas questOes basicas,<<strong>br</strong> />

certos algoritmos foram propostos. Destacam-se dois. 0 primeiro, 6 o<<strong>br</strong> />

algoritmo quantizacc7o, em que se procura encontrar os valores que<<strong>br</strong> />

sao resultados possiveis para um observavel. 0 segundo, o alg-oritmo<<strong>br</strong> />

estatistico, em que se procura determinar a probabilidade de um valor<<strong>br</strong> />

que ird resultar de uma medida executada.<<strong>br</strong> />

A MQ rica em paradoxos e obscura em certos aspectos. Em pelo<<strong>br</strong> />

menos tres pontos, profundos questionamentos tem sido formulados. A<<strong>br</strong> />

primeira quest5o relaciona-se com a problemAtica de a MQ ser ou nao<<strong>br</strong> />

Lima teoria completa. A condicao necessaria para a completeza e de que<<strong>br</strong> />

todo element° da realidade fisica deva ter uma contrapartida na teoria<<strong>br</strong> />

fisica. Pressup5e-se a existencia de equacoes matematicas que se ajustam<<strong>br</strong> />

ao camportamento da natureza. A segunda questa° aborda o problema da<<strong>br</strong> />

nau-localidade que propoe que um element° de realidade pertencente a<<strong>br</strong> />

um sistema nao pode ser afetado por medidas realizadas "A dist:Alicia",<<strong>br</strong> />

em outro sistema. A terceira quest5o relaciona-se natureza da<<strong>br</strong> />

realidade. 0 element° de realidade 6 um condicionante. Se o resultado de<<strong>br</strong> />

uma medida pode ser previsto coin certeza, entao existe um element° de<<strong>br</strong> />

realidade correspondente A grandeza fisica, tendo um valor igual ao<<strong>br</strong> />

resultado da medida. Portanto, a realidade objetiva algo solid° e<<strong>br</strong> />

constituida de coisas que tem atributos, tal como massa. Os misterios da<<strong>br</strong> />

1\4Q podem ser classificados em dois tipos. Existem aqueles que se<<strong>br</strong> />

apresentam como confusos e aqueles que parecem paradoxais. No<<strong>br</strong> />

primeiro caso, temos o fenemeno EPR (numa referencia a proposicao da<<strong>br</strong> />

nao-completeza formulada por Einstein-Podolsky-Rosen [5]) e, no<<strong>br</strong> />

segundo, temos o fenomeno do Gato de Schroedinger [6] (quantum<<strong>br</strong> />

entanglement ou o emaranhado quantico). A utilizacao do formalism° da<<strong>br</strong> />

MQ permite a seguinte descricao: no moment° em que se procede a uma<<strong>br</strong> />

medida, o sistema, como um todo, colapsa instantaneamente (fenemeno<<strong>br</strong> />

conhecido como o colapso da funcao de onda) numa condicao classica bem<<strong>br</strong> />

definida. Portanto, o universo parece somente existir se existe um<<strong>br</strong> />

observador para o universo. 0 mecanismo associado ao colapso da funcao<<strong>br</strong> />

de onda pode ser utilizado para exemplificar os fenomenos de EPR e do<<strong>br</strong> />

Gato de Schroedinger. Na experiencia de EPR dois constituintes de um<<strong>br</strong> />

sistema nao podem ser considerados como independentes, mesmo quando<<strong>br</strong> />

separados em qualquer extensao, ou seja, nao possivel separar partes<<strong>br</strong> />

de um sistema quantico, caracterizando o aspecto holistico da MQ. As<<strong>br</strong> />

partes somente podem ser separadas apes o colapso da funcao de onda. •<<strong>br</strong> />

92

C;(9.0».() corm) 1,<<strong>br</strong> />

si st cm a...<<strong>br</strong> />

Embora os objetos da nossa. experiencia diaria nao parecam se<<strong>br</strong> />

comportar da forma estranha como a descrita pelo formalism° da MQ, e e<<strong>br</strong> />

por isso que ela tem sido sistematicamente questionada nos seus<<strong>br</strong> />

fundamentos, ela parece ser uma teoria com fundamentos<<strong>br</strong> />

adequadamente estabelecidos para ser utilizada, com perspectivas de<<strong>br</strong> />

sucessos expressivos, para permitir que seja consolidado o entendimento<<strong>br</strong> />

dos processos mentais. Isso decorre, basicamente, das Rretensas<<strong>br</strong> />

dimensoes quanticas do cere<strong>br</strong>o, que ainda nao foram devidamente<<strong>br</strong> />

estudadas.<<strong>br</strong> />

III. 0 "Computabilismo" do Pensar<<strong>br</strong> />

da mais fundamental importancia, para o entendimento dos<<strong>br</strong> />

processos mentais, a definicao da extensao em que o pensar<<strong>br</strong> />

computacional. Ou seja, a questao basica e: como pode a mente surgir da<<strong>br</strong> />

nao-mente? Essa questa° nos remete para os fundamentos da inteligencia<<strong>br</strong> />

artificial, pois sera a partir deles que poderemos determinar a chance de<<strong>br</strong> />

se conseguir reproduzir em maquinas, atividades mentais sofisticadas<<strong>br</strong> />

como consciencia e autoconsciencia. Pesquisa em "vida artificial" usa o<<strong>br</strong> />

computador para modelar processos que, comecando coin interacoes<<strong>br</strong> />

relativamente simples, permitem gerar complexidades como: "autoorganizacao,<<strong>br</strong> />

reproducao, adaptacao, evolucao, objetivo''. 0 fascinio pelos<<strong>br</strong> />

computadores e pela inteligencia artificial nos leva a confrontar essas<<strong>br</strong> />

maquinas sofisticadas com nOs mesmos, levando-nos a uma "autoreflexao".<<strong>br</strong> />

A questa° pode ser abordada numa grande diversidade de<<strong>br</strong> />

alternativas que, num primeiro nivel, pode ser descrita atraves de quatro<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>angentes pontos de vista [2].<<strong>br</strong> />

1. Todo pensar e computacional. Nesse caso, a consciencia pode ser<<strong>br</strong> />

efetivada atraves de processos computacionais adequados.<<strong>br</strong> />

9. A consciencia uma caracteristica de um process° fisico<<strong>br</strong> />

ocorrendo em nivel do cere<strong>br</strong>o, mas enquanto qualquer acao<<strong>br</strong> />

fisica pode ser simulada computacionalmente, esta nao propicia<<strong>br</strong> />

o aparecimento da consciencia.<<strong>br</strong> />

3. Enquanto uma acao fisica apropriada do cere<strong>br</strong>o produz a<<strong>br</strong> />

consciencia, a acao fisica nao pode ser simulada<<strong>br</strong> />

computacionalmente. Essa alternativa define a naocomputabilidade<<strong>br</strong> />

da consciencia e caracteriza a negacao para o<<strong>br</strong> />

"entscheidunsproblem" (problema da decisao).<<strong>br</strong> />

4. A consciencia nao pode ser explicada por termos fisicos,<<strong>br</strong> />

computacionais ou quaisquer outros termos cientificos.<<strong>br</strong> />

Muitas pessoas se sentem bastante incomodadas diante da<<strong>br</strong> />

perspectiva de que nossa mente atue de acordo corn processos<<strong>br</strong> />

computacionais. Entretanto, dificil aceitar uma visao totalmente<<strong>br</strong> />

"dualistica", no sentido de que o corpo e a mente possam obedecer a um<<strong>br</strong> />

conjunto de leis totalmente independentes. De qualquer forma, qualquer<<strong>br</strong> />

que seja o processo de controle da mente, ele deve ser parte integrante de<<strong>br</strong> />

9:3

:lifted()<<strong>br</strong> />

(le (Ilireird<<strong>br</strong> />

um esquema maior que governa todos os atributos de nosso universo. NA°<<strong>br</strong> />

parece existir uma razao pela qual devamos nos omitir de discutir o<<strong>br</strong> />

conceito de mente em termos que devem relaciona-la claramente com<<strong>br</strong> />

outros conceitos fisicos. Existem proposicoes e evidencias de clue o<<strong>br</strong> />

processo da consciencia deve envolver acoes fisicas nao algoritmizaveis, o<<strong>br</strong> />

que nos remete para a terceira opcao acima. Entretanto, parece que,<<strong>br</strong> />

tanto a Fisica ClAssica quanto a Fisica Quantica, da forma como estao<<strong>br</strong> />

atualmente estruturadas, n5o acomodam os aspectos da naocomputabilidade<<strong>br</strong> />

que se procuram. E por isso que introduzimos<<strong>br</strong> />

anteriormente os questionamentos so<strong>br</strong>e os aspectos fimdamentais da<<strong>br</strong> />

1\4Q. Nesse caso, uma alternativa seria trabalhar na perspectiva de se<<strong>br</strong> />

encontrar uma teoria mais a<strong>br</strong>angente para acomodar a Fisica Classica, a<<strong>br</strong> />

Fisica Quantica e os aspectos da nao-computabilidade. Enquanto n5o<<strong>br</strong> />

dispusermos dessa opcao formal, a alternativa que nos e colocada 6 de<<strong>br</strong> />

analisar a possibilidade de avancos no entendimento dos fenemenos<<strong>br</strong> />

mentais com base na MQ e verificar a que resultados chegaremos. Eni<<strong>br</strong> />

conclusao, devemos procurar detalhes estruturais sutis do cere<strong>br</strong>o<<strong>br</strong> />

operand° em nivel quantico, e devemos trabalhar, tambem, de forma<<strong>br</strong> />

mais criteriosa, a questao fundamental de como a estrutura material<<strong>br</strong> />

realmente 6, numa perspectiva quantica.<<strong>br</strong> />

Por que e que o fenemeno da consciencia (pelo menos a consciencia<<strong>br</strong> />

da consciencia) parece ocorrer, tanto quanto sabemos, somente no cere<strong>br</strong>o<<strong>br</strong> />

ou em relacao ele? A resposta a essa questa° deve estar, de alguma<<strong>br</strong> />

forma, relacionada com a sutileza e com a complexidade da organizacao<<strong>br</strong> />

do cere<strong>br</strong>a. Essa organizacao que deve ter propiciado a utilizacao de<<strong>br</strong> />

mecanismos atraves de ingredientes camuflados, eventualmente<<strong>br</strong> />

relacionados corn a nao-computabilidade, ja existente no comportamento<<strong>br</strong> />

da materia como ordinariamente a conhecemos. De fato, Penrose [2]<<strong>br</strong> />

argumenta que as situagoes em que os sistemas quanticos executam<<strong>br</strong> />

agoes nao podem ser explicadas em termos puramente computacionais,<<strong>br</strong> />

na forma definida por Turing [7]. Portanto, Penrose argumenta que o<<strong>br</strong> />

cere<strong>br</strong>o atua alem de termos meramente computacionais, e que<<strong>br</strong> />

necessario ter uma nova compreensao do mundo fisico, no limiar entre o<<strong>br</strong> />

nivel quantico e o nivel classic°. 0 fundament° para a necessidade de um<<strong>br</strong> />

element() nao-computacional da atividade cere<strong>br</strong>al estaria calcado no<<strong>br</strong> />

trabalho de Goedel [8]. Uma conseqUencia desse trabalho e a crenca de<<strong>br</strong> />

que a Matematica nao pode ser restrita a um mero conhecimento<<strong>br</strong> />

algoritmico. Isso permite que, atraves de processos de selecao natural, a<<strong>br</strong> />

natureza encontre caminhos para incorporar a nao-computabilidade a<<strong>br</strong> />

uma enorme gama de situagoes, tido ficando restrita somente A<<strong>br</strong> />

Matematica [9].<<strong>br</strong> />

IV. Processos Mentais Quanticos<<strong>br</strong> />

0 processo mental, na visa° convencional, formulado em termos<<strong>br</strong> />

essencialmente classicos. Sinais neuronais sac) vistos como nos estados<<strong>br</strong> />

94

0 Care<strong>br</strong>o como ton sistema...<<strong>br</strong> />

"on" (ativado) ou "off' (nao ativado), de maneira similar ao que ocorre no<<strong>br</strong> />

circuito integrado de um computador. Nessa abordagem nao e necessario<<strong>br</strong> />

pensar nos emaranhados quanticos vistos como Lima superposicao de "on"<<strong>br</strong> />

e "off'. A principal fundamentacao 6 de que nenhum fenomeno quantico<<strong>br</strong> />

desempenharia qualquer papel relevante nas escalas operacionais dos<<strong>br</strong> />

neuronios. Existem, entretanto, opinioes [10J de que necessario<<strong>br</strong> />

procurar em detalhes estruturais inferiores aos dos neurOnios para se<<strong>br</strong> />

encontrar o nivel operacional quantico dos processos mentais. Uma vez<<strong>br</strong> />

estabelecidas essas sutilezas, estaria definido o local para o aparecimento<<strong>br</strong> />

da coerencia quantica em grandes escalas na estrutura cere<strong>br</strong>al.<<strong>br</strong> />

Portanto, a tarefa nao se resume em procurar a presenca de efeitos<<strong>br</strong> />

quanticos em constituintes cere<strong>br</strong>ais, mas em procurar fenomenos que<<strong>br</strong> />

mantem a coerencia quantica em grandes distancias. Ja existem<<strong>br</strong> />

evidencias da importancia dos efeitos quanticos nas ago-es sinapticas, mas<<strong>br</strong> />

mesmo se as ligacoes sinapticas forem controladas atraves de processos<<strong>br</strong> />

que envolvam os aspectos da coerencia quantica, isso nao quer dizer que<<strong>br</strong> />

existam efeitos ocorrendo em nivel quantico e envolvendo o neuronic) ou a<<strong>br</strong> />

transmissao de sinais. Ou seja, dificil pensar numa superposicao<<strong>br</strong> />

quantica de um neuronio sinalizando e um nao-sinalizando,<<strong>br</strong> />

simultaneamente. 0 ambiente termico, existente no cere<strong>br</strong>o, induziria ao<<strong>br</strong> />

colapso da funcao de onda. A superposicao quantica leva ideia da<<strong>br</strong> />

computacao quantica, como proposto por Deutsch e Feynman [11]. A<<strong>br</strong> />

computacao quantica, como fundamentada, nao introduz nenhum<<strong>br</strong> />

ingrediente conceitualmente novo, se se considera uma maquina de<<strong>br</strong> />

Turing (computacao classica) randomizada. Portanto, ela nao parece ser a<<strong>br</strong> />

alternativa para a introducao de aspectos relacionados com a naocomputabilidade.<<strong>br</strong> />

Um estagio preliminar da inteligencia artificial plena, como<<strong>br</strong> />

abordada acima, e a "robotica localizada", que, tradicionalmente, tem sido<<strong>br</strong> />

exemplificada no caso das formigas que respondem a estimulos "locais",<<strong>br</strong> />

caracterizada por fenomenos como: evitar obstaculos, afrontar inimigos,<<strong>br</strong> />

procurar o ninho e alimentos, etc., ou seja, determinada por reacoes<<strong>br</strong> />

imediatas aos detalhes locais. As formigas estao inseridas numa macro<<strong>br</strong> />

organizacao - o formigueiro, mas permanece a polemica so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

consciencia da realizacao dos seus atos.<<strong>br</strong> />

Num estagio ainda mais primitivo, podemos considerar aqueles<<strong>br</strong> />

animais de mais baixa complexidade, ou seja, aqueles desprovidos de<<strong>br</strong> />

neuronios ou ligacoes sinapticas. Nesse cenario, vamos nos confrontar<<strong>br</strong> />

com uma questao, no minimo, incomoda. Um organismo unicelular, como<<strong>br</strong> />

o paramecium, apresenta uma "robOtica localizada" bastante sofisticada,<<strong>br</strong> />

pois ele sabe procurar alimento, fugir do inimigo, se a<strong>br</strong>igar e, de forma<<strong>br</strong> />

incrivel, aprende com a experiencia, apesar de nao ser dotado de um so<<strong>br</strong> />

neuronio. Ele 6, portanto, capaz de executar atividades complexas. Qual<<strong>br</strong> />

a estrutura operacional capaz de comandar o comportamento de tais<<strong>br</strong> />

animais? 0 paramecium possui uma estrutura conhecida como<<strong>br</strong> />

cytoskeleton, e como, aparentemente, ela que responsavel por<<strong>br</strong> />

95

Alfredo G. de Olireiro<<strong>br</strong> />

controlar o seu comportamento, deve ser importante para o<<strong>br</strong> />

comportamento da celula coma um todo. 0 cytoskeleton contem<<strong>br</strong> />

microtubos, que sao proteinas polimericas. Hameroff [12] propes que sac)<<strong>br</strong> />

esses microtubos que atuam coma os "automatos celulares", em nivel<<strong>br</strong> />

quantico. De fato, eles sao as estruturas que apresentam peculiaridades<<strong>br</strong> />

que os caracterizam como entidades quanticas. Entre outras<<strong>br</strong> />

caracteristicas, tem dimensoes nonometricas. Existe a possibilidade de<<strong>br</strong> />

preservacao de processos quanticos, superpostos e emaranhados no<<strong>br</strong> />

interior desses microtubos sem que sejam perturbados pelo ambiente<<strong>br</strong> />

termico cere<strong>br</strong>al. A propagacao de sinais parece ser relevante na<<strong>br</strong> />

definicao da maneira coma varias moleculas sao transportadas ao longo<<strong>br</strong> />

dos microtubos e para as varias interconexoes entre microtubos vizinhos.<<strong>br</strong> />

No contexto do cere<strong>br</strong>o, os microtubos estao presentes na<<strong>br</strong> />

extremidade pre-sinaptica dos axOnios e ja foram determinados como<<strong>br</strong> />

elementos importantes na liberacao dos neurotransmissores quimicos,<<strong>br</strong> />

que sao substancias com uma estrutura similar a dos fulerenos. Existem<<strong>br</strong> />

evidencias de que o cytoskeleton, seja responsavel pela determinacao de<<strong>br</strong> />

variacoes na intensidade da sinapse e que determine a localizacao onde<<strong>br</strong> />

as ligacoes sinapticas sao efetuadas. Assim, de acordo coin proposicao de<<strong>br</strong> />

Hameroff, a atividade cere<strong>br</strong>al esta centrada nos microtubos, num nivel<<strong>br</strong> />

estrutural bastante inferior ao do modelo tradicional, que baseada nos<<strong>br</strong> />

neuronios. Portanto, se, de fato, sao os microtubos que controlam as<<strong>br</strong> />

atividades do cere<strong>br</strong>o, nos confrontamos com um novo cenario que admite<<strong>br</strong> />

uma grande diversidade de abordagem. Podemos, por exempla, tratar<<strong>br</strong> />

questoes tao diversas quanta: a) Como os microtubos podem nos ajudar a<<strong>br</strong> />

abordar a questao da eventual nao-computabilidade dos processos<<strong>br</strong> />

mentais? b) Em que extensao a MQ passa a ser determinante na<<strong>br</strong> />

caracterizacao de funcionamento do cere<strong>br</strong>a? c) Em que extensao a<<strong>br</strong> />

mudanca do elemento basica do processamento mental contribui para<<strong>br</strong> />

aumentar a complexidade do sistema? Se, por um lado, os microtubos nao<<strong>br</strong> />

oferecem, ainda, uma alternativa para a caracterizacao da naocomputabilidade,<<strong>br</strong> />

eles servem para sinalizar a necessidade da utilizacao<<strong>br</strong> />

da MQ para se estudar os processos mentais e para aumentar,<<strong>br</strong> />

expressivamente, a capacidade computacional do cere<strong>br</strong>a. De fato,<<strong>br</strong> />

enquanto a capacidade computacional, baseada somente na estrutura<<strong>br</strong> />

neuronal, como a conhecemos, e de aproximadamente 10" bit/s, ela sobe<<strong>br</strong> />

para cerca de 1021 bit/s, quando se consideram os microtubos.<<strong>br</strong> />

Em 1975, Froelich [13] apresentou resultados sugerindo a<<strong>br</strong> />

possibilidade de existencia do fenOmeno da coerencia quantica em<<strong>br</strong> />

sistemas biolOgicos. Com base nas condicaes fisico-quimicas existentes<<strong>br</strong> />

dentro dos microtubos, eles sao o local mais plausivel para a ocorrencia<<strong>br</strong> />

da coerencia quantica no cere<strong>br</strong>a. Existem algumas evidencias nessa<<strong>br</strong> />

direcao: as paredes dos microtubos estabelecem condicOes para um<<strong>br</strong> />

isolamsento do meio ambiente cere<strong>br</strong>al e as condicaes dentro dos<<strong>br</strong> />

microtubos estabelecem condic6es para a ocorrencia do emaranhado<<strong>br</strong> />

quantico por tempos apreciaveis. No estagio atual da ciencia, cabe<<strong>br</strong> />

96

()(7i!re<strong>br</strong>o como<<strong>br</strong> />

sistelno...<<strong>br</strong> />

analisar a existencia de evidencias relacionando o fenomeno da<<strong>br</strong> />

consciencia com os microtubos. Experiencias de estados de inconsciencia<<strong>br</strong> />

induzidos por diferentes tipos de analgesicos em animais de variados<<strong>br</strong> />

graus de complexidade (desde o homem ate o para,mecittin), sugerem<<strong>br</strong> />

que, de fato, a atuacao dos analgesicos, conseqUentemente a consciencia,<<strong>br</strong> />

ocorre em nivel dos microtubos [6].<<strong>br</strong> />

V. Conclusoes<<strong>br</strong> />

A utilizacan da Fisica Ckissica no entendimento dos processos<<strong>br</strong> />

mentais tem se mostrado bastante ineficaz. A teoria classica falha<<strong>br</strong> />

quando se procura explicar algumas peculiaridades que reconhecemos<<strong>br</strong> />

como verdadeiras coin base em resultados experimentais. A ideia de<<strong>br</strong> />

tratar o cere<strong>br</strong>o como um computador (ou vice-versa) se mostrou<<strong>br</strong> />

ineficiente quando considerado a partir das projecoes feitas no passado<<strong>br</strong> />

com relacao inteligencia artificial. A visa° dualista tradicional leva a<<strong>br</strong> />

uma nitida separacao entre o natural e o cultural e o tema tem sido<<strong>br</strong> />

revisitado na perspectiva de se encontrar a fundamentacao naocomputacional<<strong>br</strong> />

dos processos mentais. A questao que procuramos elaborar<<strong>br</strong> />

nesse trabalho concerne ao questionamento so<strong>br</strong>e a existencia de algum<<strong>br</strong> />

sistema qu'antico contido no cere<strong>br</strong>o. Essas questOes foram inicialmente<<strong>br</strong> />

colocadas por David Bohm [14], ha cerca de meio seculo, quando<<strong>br</strong> />

explicitou o paralelismo que existe entre algumas caracteristicas de nossa<<strong>br</strong> />

experiencia cotidiana e a maneira como um sistema quantico se<<strong>br</strong> />

comporta. Desde entan, tem-se trabalhado arduamente na procura dessa<<strong>br</strong> />

dimensao quantica dos processos mentais. Algumas experiencias que<<strong>br</strong> />

estao sendo presentemente realizadas fundamentam essa hipotese. A<<strong>br</strong> />

existencia dessa dimensao quMatica no cere<strong>br</strong>o oferece a possibilidade de<<strong>br</strong> />

se construir um novo modelo para o processo de pensar e, talvez, por<<strong>br</strong> />

conseqiiencia, para uma nova visa() social.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

1. Stephen W. Hawking - "A Brief History of Time : From the Big<<strong>br</strong> />

Bang to Black Holes", Bantam, 1993.<<strong>br</strong> />

2. Roger Penrose - "Shadows of the Mind: A Search for the Miss ng<<strong>br</strong> />

Science of Consciousness", OXFD, 1994.<<strong>br</strong> />

3. Raymond Kurzweil - "The Age of Intelligent Machines", MIT Press,<<strong>br</strong> />

1992.<<strong>br</strong> />

4. Froelich, H., Nature, 228, 1093 (1970).<<strong>br</strong> />

5. Einstein, A., Podolsky, B. e Rosen, N., Physical Review, 47, 777<<strong>br</strong> />

(1935).<<strong>br</strong> />

6. Schroedinger, S., traditcdo para o ingles por Trimmer, T., Proc.<<strong>br</strong> />

Amer. Phil. Soc., 124, 323 (1980)<<strong>br</strong> />

7. Turing, A.M., Mind, 59 (1950).<<strong>br</strong> />

8. Goedel, K., Monatshfte fuer Mathematik un Physik, 38, 173 (1931).<<strong>br</strong> />

97

Alfredo G. de Olireira<<strong>br</strong> />

9. Veja por exemplo: M. Mitchell Waldrop - "Complexity: The<<strong>br</strong> />

Emerging Science at the Edge of Order arrcl Chaos", Touchstone<<strong>br</strong> />

Books, 1993.<<strong>br</strong> />

10. John C. Eccles, "How the self controls its <strong>br</strong>ain", Springer, 1994.<<strong>br</strong> />

11. Deutsch, D., Proc. Roy. Soc. (Lond.), A400, 97 (1995) e Feynman,<<strong>br</strong> />

R.P., Foundations of Physics, 16(6), 507 (1986).<<strong>br</strong> />

12. Stuart R. Hameroff, "Ultimate computing. Biomolecular<<strong>br</strong> />

Consciousness and Nano-technology" - North-Holland, 1987.<<strong>br</strong> />

13. Froelich, H., Proc. Natl. Acad. Sci., 72(11), 4211 (1975).<<strong>br</strong> />

14. David Bohm e B.J. Hiley - "The Undivided Universe", Routlege<<strong>br</strong> />

Trade, 1995.<<strong>br</strong> />

Leituras Complementares<<strong>br</strong> />

1. John D. Barrow - "Theories of Everything : The Quest for Ultimate<<strong>br</strong> />

Explanation", Fawcett Books, 1992.<<strong>br</strong> />

2. David Bohm - "Wholeness and the Implicate Order", Routlege<<strong>br</strong> />

Trade, 1980.<<strong>br</strong> />

3. John Cornwell (Ed.) - "Nature's Imagination: The Frontiers of<<strong>br</strong> />

Scientific Vision", Oxford Un. Press, 1995.<<strong>br</strong> />

4. Paul Davies - "The Mind of God : The Scientific Basis for a Rational<<strong>br</strong> />

World", Touchstone Books, 1993.<<strong>br</strong> />

5. Brian Goodwin - "How the Leopard Changed Its Spots: The<<strong>br</strong> />

Evolution of Complexity", Touchstone Books.<<strong>br</strong> />

6. Douglas R. Hofstadter - "Godel, Escher, Bach: An Eternal Golden<<strong>br</strong> />

Braid", Random House, 1989.<<strong>br</strong> />

7. Roger Penrose - "The Emperor's New Mind: Concerning Computers,<<strong>br</strong> />

Minds, and the Laws of Physics", Pinguim Books, 1991.<<strong>br</strong> />

8. Michael Redhead - "Incompleteness, Nonlocality, and Realism: A<<strong>br</strong> />

Prolegomenon to the Philosophy of Quantum Mechanics",<<strong>br</strong> />

Clarendon Pr, 1989.<<strong>br</strong> />

9. Steven Weinberg - "Dreams of a Final Theory", Vitage Books, 1994.<<strong>br</strong> />

10. Danah Zohar - "Quantum Self: Human Nature and Consciousness<<strong>br</strong> />

Defined by the New Physics", Quill, 1991.<<strong>br</strong> />

11. Danah Zohar e Ian Marshall - "The Quantum Society: Mind,<<strong>br</strong> />

Physics, and a New Social Vision", Quill, 1994.<<strong>br</strong> />

98

Mesas redondas

All Simposio Nacional de Ensino de Piste('<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a :31 de janciro de 19,97<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

PESQUISA EM ENSINO E FORMAcA0 DE PROFESSORES DE FISICA<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Jesu Ina Lopes de Almeida Pacca Uesuina@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica-<strong>USP</strong>; Caixa Postal 66318; 05315-970-S. Paulo<<strong>br</strong> />

0 ensino de Fisica, junto com o ensino em geral, continua em crise.<<strong>br</strong> />

Na verdade esta crise vem se acentuando desde a decada de 60, quando<<strong>br</strong> />

se deu conta de que o ensino das ciencias nao ia bem e algo deveria ser<<strong>br</strong> />

feito para reverter a situacao de modo a acompanhar o desenvolvimento<<strong>br</strong> />

das Areas tecnologicas, grandemente incrementado apOs a segunda<<strong>br</strong> />

guerra.<<strong>br</strong> />

Alguns responsAveis pelo ensino cientifico e tambem pela pesquisa<<strong>br</strong> />

cientifica e desenvolvimento tecnologico foram propulsores de<<strong>br</strong> />

movimentos visando melhoria do ensino da fisica no primeiro e<<strong>br</strong> />

especialmente no segundo grau.<<strong>br</strong> />

Interessante e notar que esses grupos nao se dirigiram, pelo menos<<strong>br</strong> />

aparentemente, efetivamente aos professores entao engajados no ensino<<strong>br</strong> />

oficial; preferiram focalizar o produto final de uma performance voltada<<strong>br</strong> />

para a tecnologia que despontava, alem de dirigir a escolha dos contendos<<strong>br</strong> />

para a possibilidade de um desenvolvimento ainda maior da ciencia e a<<strong>br</strong> />

expectativa de grandes novidades, algumas jA vislum<strong>br</strong>adas.<<strong>br</strong> />

Essa enfase parece ter ainda prolongamentos fortes nos nossos<<strong>br</strong> />

dias, apesar de se ter avancado muito numa tendencia que focaliza a<<strong>br</strong> />

competencia do professor no processo de ensino e aprendizagem como<<strong>br</strong> />

ponto de partida para pensar e reestruturar o ensino de fisica. Vale a<<strong>br</strong> />

pena retomar as aches concretas que foram efetivadas nas nitimas quatro<<strong>br</strong> />

decadas visando A melhoria do ensino de fisica no segundo grau, muitas<<strong>br</strong> />

das quais dirigidas tambem ao ensino de ciencias de modo geral.<<strong>br</strong> />

AgOes concretas no ensino de fisica<<strong>br</strong> />

Partindo de 1960, localiza-se a fase dos grandes projetos de ensino,<<strong>br</strong> />

no exterior e, em particular, no Brasil. 0 material produzido tinha a<<strong>br</strong> />

primordial intencao de dirigir-se diretamente ao aluno, embora quase<<strong>br</strong> />

sempre incluisse guias para o professor. 0 objetivo era apresentar a fisica<<strong>br</strong> />

com todo o rigor que lhe era devido, como fez o PSSC, tratar de contendos<<strong>br</strong> />

da fisica moderna que nao apareciam nos livros tradicionais, como fez o<<strong>br</strong> />

Projeto Piloto, incluir aspectos sociais e ideologicos na construcao<<strong>br</strong> />

cientifica, como fez o Projeto Harvard, valorizar a experimentacao na<<strong>br</strong> />

compreensao da fisica, como fez o PEF, entre outros.<<strong>br</strong> />

Uma preocupacao importante de alguns deles estava em manter o<<strong>br</strong> />

aluno ativo, num processo de "redescoberta", o que em varios projetos era<<strong>br</strong> />

garantido por guias de trabalho, sob forma de instruches detalhadas e<<strong>br</strong> />

100

Pesquisa em<<strong>br</strong> />

questoes para responder, cujo exemplo mais representativo eram os<<strong>br</strong> />

textos auto-instrutivos.<<strong>br</strong> />

A preocupacao com o professor estava principalmente em treina-lo<<strong>br</strong> />

para trabalhar com o material sem desvirtuar os propOsitos do projeto.<<strong>br</strong> />

Todos os projetos citados incluiam um "Guia para o Professor", com as<<strong>br</strong> />

respostas As questoes do livro principal e detalhes so<strong>br</strong>e a sua utilizacao<<strong>br</strong> />

em sala de aula. Alem disso, o professor era considerado dentro do<<strong>br</strong> />

projeto, quase que exclusivamente, na aplicacao do material durante o<<strong>br</strong> />

processo de sua elaboracao, fornecendo algum feedback para os autores.<<strong>br</strong> />

Parece que havia uma intencao, nem sempre declarada, de se ter um<<strong>br</strong> />

"projeto prova de professor".<<strong>br</strong> />

Nao foi A toa que, em certo momento, a "auto-instrucao" e o "ensino<<strong>br</strong> />

personalizado" pareceram as grandes solucoes para a crise no ensino; no<<strong>br</strong> />

primeiro metodo nao era necessArio o professor, no' segundo ele era um<<strong>br</strong> />

simples monitor de aprendizagem. As seqfiencias rigidas preestabelecidas<<strong>br</strong> />

e o controle cerrado de perguntas e respostas esperadas,<<strong>br</strong> />

numa reproducao fiel do esquema S-R da psicologia kelleriana, pretendia<<strong>br</strong> />

levar aprendizagem significativa e duradoura, com uma participacao<<strong>br</strong> />

muito pouco efetiva do professor.<<strong>br</strong> />

A grande novidade dos anos setenta, enquanto se experimentavam<<strong>br</strong> />

esses esquemas, junto com estrategias de estudo em grupo e uma grande<<strong>br</strong> />

desvalorizacao das aulas expositivas, foi a constatacao explicita e a<<strong>br</strong> />

valorizacao posterior de modos de pensar alternativos aos que a ciencia<<strong>br</strong> />

ditava. 0 "erro" passou a ser visto corn especial atencao, tanto pela<<strong>br</strong> />

regularidade com que aparecia como pela freqhencia de ocorrencias;<<strong>br</strong> />

assim, ele passou a ser chamado de concepcao -espontanea, intuitiva,<<strong>br</strong> />

natural, alternativa- numa clara alusao ao fato de que os estudantes<<strong>br</strong> />

pensam e explicam de modo diferente do cientifico.<<strong>br</strong> />

Ao mesmo tempo, uma retomada da epistemologia pelos<<strong>br</strong> />

pesquisadores em ensino pas em destaque a teoria de Piaget e modelos de<<strong>br</strong> />

aprendizagem com bases mais ou menos explicitas, onde, por exemplo, se<<strong>br</strong> />

coloca o modelo de Ausubel. A expectativa era de poder saber como os<<strong>br</strong> />

individuos pensam e constreem, em particular, os contefidos cientificos, e<<strong>br</strong> />

a partir dai planejar o ensino significativo.<<strong>br</strong> />

Com esta intencao, o pesquisador se aproximou da sala de aula,<<strong>br</strong> />

buscando informacoes que subsidiassem suas hipOteses. Era interessante<<strong>br</strong> />

coletar as informacaes dos alunos, com alguma colaboracao do professor,<<strong>br</strong> />

reconhecer as concepcoes alternativas - antes chamadas de erros - e velas<<strong>br</strong> />

agora como manifestacoes normais de um saber difundido no senso<<strong>br</strong> />

comun. 0 professor tambem se surpreendia com as coincidencias dos<<strong>br</strong> />

resultados apontados e dos erros mais comuns entre os seus alunos e ele<<strong>br</strong> />

mesmo se identificava com aquele modo de pensar. Mas,<<strong>br</strong> />

Qual a consequencia para a didatica do professor? 0 que ele<<strong>br</strong> />

poderia fazer ap6s tal constatacao? Se ele mesmo tinha concepcoes<<strong>br</strong> />

semelhantes As que deveriam ser modificadas na compreensao dos seus<<strong>br</strong> />

101

,./esultia Lopes Paco<<strong>br</strong> />

alunos, como poderia ser capaz de orienta-los para uma mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual?<<strong>br</strong> />

Para os pesquisadores e responsaveis pela formagao de professores<<strong>br</strong> />

apresentava-se a necessidade de transferir as informacOes para o<<strong>br</strong> />

professor de modo que elas pudessem produzir, efetivamente.<<strong>br</strong> />

modificagoes na sua pratica pedag6gica. 0 modo de resolver a questa°, no<<strong>br</strong> />

que se refere formagao continuada, foi preferencialmente a<<strong>br</strong> />

disseminagao das informagoes atraves de cursos de aperfeigoamento, com<<strong>br</strong> />

variadas formas e diferentes duragoes.<<strong>br</strong> />

Para surpresa dos pesquisadores, os resultados das pesquisas so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

as dificuldades com o ensino/aprendizagem nao chegaram a sala de aula.<<strong>br</strong> />

Uma analise rapida e simplista levou a concluir que a inclusao desses<<strong>br</strong> />

resultados na pratica didatica so ocorreria se o professor fosse o<<strong>br</strong> />

pesquisador, ou, de forma mais tenue, "pesquisador da sua sala de aula"<<strong>br</strong> />

0 que 6 ser "pesquisador da sua sala de aula"?. Quem e esse<<strong>br</strong> />

professor, se a pr6pria pesquisa mostrou que ele tambem tem<<strong>br</strong> />

dificuldades e, em muitos casos, pensa a fisica igual ao aluno?<<strong>br</strong> />

Enquanto se produziam resultados so<strong>br</strong>e as concepgoes<<strong>br</strong> />

alternativas em diferentes conteilidos e dentro de contextos variados,<<strong>br</strong> />

foram tambem aprofundados estudos de natureza psicologica e<<strong>br</strong> />

epistemolOgica que puseram em destaque as chamadas teorias<<strong>br</strong> />

construtivistas, entre as quais se localiza a teoria de Piaget. Foi nesse<<strong>br</strong> />

context° geral que se apresentou tambem a pesquisa de "mapas<<strong>br</strong> />

conceituais", e a teoria de Ausubel.<<strong>br</strong> />

Entretanto, o construtivismo parece ter apresentado um amplo<<strong>br</strong> />

espectro de significados e de interpretagaes por parte dos pesquisadores<<strong>br</strong> />

que fizeram uso dele. Mesmo assim "Partir do aluno", "produzir conflito<<strong>br</strong> />

com suas ideias", "apresentar situagoes concretas", "ensinar a fisica do<<strong>br</strong> />

cotidiano" passaram a ser palavras de ordem no ensino de ciencias,<<strong>br</strong> />

servindo para conduzir a produgao de material pedagogic° e de cursos e<<strong>br</strong> />

projetos de aperfeigoamento de professores.<<strong>br</strong> />

Parece que a expectativa de grandes modificagoes no ensino<<strong>br</strong> />

tambem nao se concretizou e uma forte reacao ao que se chamou de<<strong>br</strong> />

construtivismo procurou dar explicagao para o fracasso.<<strong>br</strong> />

Enquanto isso, nos ialtimos dez anos tem havido um grande esforgo,<<strong>br</strong> />

em todo o mundo e em especial no Brasil, no trabalho de atualizar ou<<strong>br</strong> />

aperfeigoar professores de ciencias e o contato entre pesquisadores e<<strong>br</strong> />

professores tem sido mais estreito. Um grande nOmero de congressos no<<strong>br</strong> />

exterior e no Brasil tem se dedicado ao problema e alguns resultados<<strong>br</strong> />

importantes emergern desse contato, mostrando, talvez, que a via direta<<strong>br</strong> />

de interagao com o professor pode mudar alguma coisa na sua<<strong>br</strong> />

competencia e fazer coin que o conhecimento adquirido atraves das<<strong>br</strong> />

pesquisas seja transferido para a sua pratica diaria.<<strong>br</strong> />

102

l'esquisa<<strong>br</strong> />

A pesquisa em ensino de fisica<<strong>br</strong> />

Esse trabalho todo voltado para a melhoria do ensino, os encontros<<strong>br</strong> />

e desencontros entre propOsitos e resultados efetivos seguiu<<strong>br</strong> />

paralelamente ao desenvolvimento da pesquisa e representou a prOpria<<strong>br</strong> />

construcao e identificacao do que hoje se entende por pesquisa em ensino<<strong>br</strong> />

de fisica. A epoca dos grandes projetos de ensino, os autores principais e<<strong>br</strong> />

entao pesquisadores eram os cientistas das areas especificas. Aqui no<<strong>br</strong> />

Brasil, na Universidade de Sao Paulo, comecou no inicio de 70, uma Area<<strong>br</strong> />

academica destinada pesquisa e pOs-graduacao em ensino de fisica e<<strong>br</strong> />

logo se deu conta da dificuldade em se caracterizar essa area que nem era<<strong>br</strong> />

fisica e nem pedagogia ou psicologia; de inicio se propunha a trabalhar<<strong>br</strong> />

com as dificuldades que eram diagnosticadas no dia a dia escolar; visto de<<strong>br</strong> />

hoje, sem o conhecimento das suas origens mais profundas, localizadas<<strong>br</strong> />

na epistemologia e na prOpria essencia do conhecimento cientifico.<<strong>br</strong> />

Procurava-se ansiosamente definir "linhas de pesquisa" a exemplo do que<<strong>br</strong> />

existia na Fisica, mas sem muito sucesso.<<strong>br</strong> />

Tambem no meio academico se enfrentava uma crise de identidade;<<strong>br</strong> />

ao mesmo tempo que era dificil considerar pesquisa a producao de um<<strong>br</strong> />

projeto de ensino, tambem se sentia pesquisador quem era interessado<<strong>br</strong> />

nas aulas e escrevia livros ou apostilas para seus cursos. De outro lado, a<<strong>br</strong> />

pesquisa em ensino era vista, pelos pesquisadores das Areas cientificas<<strong>br</strong> />

mais ortodoxos, como temas da pedagogia e da psicologia.<<strong>br</strong> />

De qualquer modo, a partir de 80, o insucesso dos grandes projetos<<strong>br</strong> />

na melhoria do ensino e posteriores reflexaes so<strong>br</strong>e suas causas, o<<strong>br</strong> />

envolvimento na procura e interpretacao das concepcoes alternativas,<<strong>br</strong> />

entre outros fatores menos importantes, encaminharam a abertura de<<strong>br</strong> />

uma linha de pesquisa, hoje bastante definida e delimitada, que integrou<<strong>br</strong> />

conhecimentos e conteUdos de natureza pedagogica, fisica,<<strong>br</strong> />

epistemolOgica, filos6fica, entre outras.<<strong>br</strong> />

De que forma entdo, esta pesquisa passou a se relacionar com o<<strong>br</strong> />

professor e seu trabalho na sala de aula? Este foi e continua sendo, a meu<<strong>br</strong> />

ver, o problema dos pesquisadores: a transferencia dos resultados para a<<strong>br</strong> />

pratica de ensino.<<strong>br</strong> />

A conquista da definicao de uma Area de pesquisa demorou pelo<<strong>br</strong> />

menos vinte anos, considerando somente a epoca a que nos referimos. 0<<strong>br</strong> />

que custou ao pesquisador essa performance? Que modificacaes ele<<strong>br</strong> />

sofreu? 0 que realmente ele aprendeu de novo? Que condicoes foram<<strong>br</strong> />

necessarias para tanto? Sera que o professor tera que passar por isso e<<strong>br</strong> />

ser pesquisador?<<strong>br</strong> />

Agora, com as coisas mais claras, o problema da transferencia<<strong>br</strong> />

desejada para a sala de aula pode e deve ser revisto, a partir de uma<<strong>br</strong> />

analise criteriosa, envolvendo fatores mais amplos da origem desta<<strong>br</strong> />

dificuldade. Algumas formas de explicacao apelam para a falta de<<strong>br</strong> />

competencia do professor na pesquisa dos problemas que ele encontra no<<strong>br</strong> />

seu cotidiano. Outras passam a criticar o "construtivismo" como uma<<strong>br</strong> />

103

lest/ilia Lopes Paco<<strong>br</strong> />

teoria superada e que n5o da conta da aprendizagem. 0 que me parece<<strong>br</strong> />

que nao se refletiu suficiente e adequadamente so<strong>br</strong>e as questa-es acima<<strong>br</strong> />

expostas.<<strong>br</strong> />

Quem esse professor pesquisador? 0 que so<strong>br</strong>a para os<<strong>br</strong> />

pesquisadores se o professor for capaz obter os resultados de que ele deve<<strong>br</strong> />

se valer para produzir nos seus alunos mudancas conceituais<<strong>br</strong> />

significativas e duradouras? 0 que o construtivismo que teria sido<<strong>br</strong> />

experimentado e se mostra agora inadequado?<<strong>br</strong> />

No meu modo de ver, o pesquisador em ensino aquele que procura<<strong>br</strong> />

conhecimento novo so<strong>br</strong>e os processos de aquisicao/construcao do<<strong>br</strong> />

conhecimento e so<strong>br</strong>e estrategias que podem favorecer a aprendizagem do<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico ja estabelecido. Assim sendo um professor atento<<strong>br</strong> />

e sensivel As manifestacoes dos seus alunos nao precisa necessariamente<<strong>br</strong> />

ser um pesquisador, na medida em que muito desse conhecimento ja deve<<strong>br</strong> />

estar disponivel e esperando para ser incorporado A sua pratica.<<strong>br</strong> />

Quanto ao construtivismo qualificado de anacrOnico, me parece que<<strong>br</strong> />

nunca chegou a ser, de fato, adequadamente aplicado nas ago-es<<strong>br</strong> />

concretas, tanto dos professores como dos pesquisadores-formadores de<<strong>br</strong> />

professores.<<strong>br</strong> />

Construtivismo no ensino e no aperfeigoamento de professores<<strong>br</strong> />

A caracteristica essencial mais marcante do construtivismo 6 a<<strong>br</strong> />

focalizacao do conhecimento previo como ponto de partida para a<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa e duradoura; neste sentido o erro que o aluno<<strong>br</strong> />

comete, nao uma transgressao de normas, mas uma expressao do seu<<strong>br</strong> />

conhecimento atual. Entretanto, esse conhecimento muito maior, mais<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>angente e significativo do que a simples inadequacao que ele<<strong>br</strong> />

demonstra com o particular e local erro manifestado.<<strong>br</strong> />

De fato, o erro que se explicita numa manifestacao<<strong>br</strong> />

descontextualizada e apenas a evidencia de um modelo de explicacao<<strong>br</strong> />

fisica estruturado, articulado e dotado de razoavel consistencia interna; o<<strong>br</strong> />

erro, com tal simplicidade de interpretacao, pequeno frente a um<<strong>br</strong> />

conflito, que este presente, entre dois modelos em questao: o model°<<strong>br</strong> />

cientifico e o modelo alternativo do senso comum; por isso mesmo ele<<strong>br</strong> />

fraco na estrutura global que sustenta o modelo alternativo e a tentativa<<strong>br</strong> />

de elimina-lo, isoladamente da raiz que lhe da sentido, e infrutifera.<<strong>br</strong> />

Assim, respeitar o erro e partir do conhecimento do aluno, nao pode ser<<strong>br</strong> />

confundido com tolerancia, nem minimizado no seu tratamento atraves<<strong>br</strong> />

de conflitos que nao ponham em questao todo um modo de pensar.<<strong>br</strong> />

Esta condicao se repete quando se trata de formar professores ou<<strong>br</strong> />

de aperfeicoa-los em formacao permanente. No caso do aluno, o que se<<strong>br</strong> />

quer 6 que ele aprenda fisica, isto 6, que ele reelabore seu modo de<<strong>br</strong> />

explicar os fenomenos fisicos, passando de um modelo<<strong>br</strong> />

espontaneo/alternativo para o modelo cientifico. No caso do professor, que<<strong>br</strong> />

ele reelabore sua concepcao de ensino de fisica, passando de uma<<strong>br</strong> />

104

Pesquiso<<strong>br</strong> />

concepcao alternativa - caracterizada pelo ensino transmissivo,<<strong>br</strong> />

autoritario, desvinculado das questoes vivenciadas, etc. - para uma<<strong>br</strong> />

concepcao construtivista de ensino/aprendizagem; neste caso esta em jogo<<strong>br</strong> />

o contend° da pratica de ensino como um todo. Esquematizando este<<strong>br</strong> />

processo de mudanca conceitual, os ingredientes, nos dois casos, teriam<<strong>br</strong> />

em comum o construtivismo, como posso compreender, na conceituacao<<strong>br</strong> />

piagetiana, orientando os procedimentos em sala de aula e a interacao<<strong>br</strong> />

com o aprendiz.<<strong>br</strong> />

FISICA ALTERNATIVA<<strong>br</strong> />

PRATICA ALTERNATIVA<<strong>br</strong> />

construtivismo<<strong>br</strong> />

FISICA DOS CIENTISTAS<<strong>br</strong> />

PRATICA CONSTRUTIVISTA<<strong>br</strong> />

A possibilidade de uma mudanca conceitual, pensando na formacao<<strong>br</strong> />

permanente , depende, a nosso ver, de procedimentos coerentes coin a<<strong>br</strong> />

visa° de aprendizagem e construcao de conhecimento como entendido<<strong>br</strong> />

pelo construtivismo piagetiano. Isto nao significa que o professor tenha<<strong>br</strong> />

que ser um "pesquisador da sua sala de aula" nem que o construtivismo<<strong>br</strong> />

nao de conta do process° de aprendizagem e nao possa ser guia para as<<strong>br</strong> />

ace-es concretas de ensino.<<strong>br</strong> />

As concepcoes alternativas na sala de aula<<strong>br</strong> />

Uma linha de pesquisa da formacao permanente e do<<strong>br</strong> />

aperfeicoamento de professores, que parece promissora na continuidade<<strong>br</strong> />

da exploracao do conhecimento ja adquirido so<strong>br</strong>e as formas alternativas<<strong>br</strong> />

de pensar, presentes no senso comum, e a que considera como objeto da<<strong>br</strong> />

mudanga conceitual do professor acerca da sua pratica, o seu<<strong>br</strong> />

planejamento pedagogic°. Este caminho, a nosso ver, pode ser capaz de<<strong>br</strong> />

levar para a sala de aula os resultados encontrados pelos pesquisadores.<<strong>br</strong> />

Algumas recomendacoes, sugeridas por pesquisas que vimos realizando,<<strong>br</strong> />

ja se mostram com clareza suficiente para serem aqui apresentadas:<<strong>br</strong> />

1-0 professor sera capaz de utilizar os resultados das pesquisas<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e as concepcoes alternativas, somente se conhecer muito bem as<<strong>br</strong> />

concepOes cientificas, alem daquelas alternativas que as pesquisas<<strong>br</strong> />

revelam, e, alem disto, ter absoluta clareza na localizacao do conflito<<strong>br</strong> />

entre as duas formas de pensar.<<strong>br</strong> />

Num trabalho recente - dissertacao de mestrado de Katia F.<<strong>br</strong> />

Henrique - foi estudado o conceito de energia e localizado, na sua<<strong>br</strong> />

construcao historica, pontos essenciais de conflito e de concordancia com<<strong>br</strong> />

concepcoes mais freqiientes do senso comum. Esses "nOs" epistemolOgicos<<strong>br</strong> />

foram detetados com professores num curso de aperfeicoamento, onde se<<strong>br</strong> />

teve a oportunidade de elaborar questaes, procurando atingir o nncleo do<<strong>br</strong> />

referencial teorico responsavel pelos erros e pelas dificuldades na<<strong>br</strong> />

105

-lesitim, Lopes l'ocu<<strong>br</strong> />

compreensao; a conducao adequada corn o planejamento de atividades<<strong>br</strong> />

que constituiam realmente conflitos cognitivos se mostrou eficiente.<<strong>br</strong> />

2-0 professor necessita ter um acervo de recursos didaticos<<strong>br</strong> />

especificos e ja testados (problemas, atividades experimentais,<<strong>br</strong> />

demonstracoes, textos da histOria da fisica e outros) para enfrentar as<<strong>br</strong> />

concepcOes alternativas que estao na base dos erros dos seus alunos.<<strong>br</strong> />

Num trabalho com a colaboracao de Ivanilda Higa e Luiz Fernando<<strong>br</strong> />

S<strong>br</strong>uzzi, encontramos material desse tipo nas descric5es de artigos de<<strong>br</strong> />

pesquisa; nosso trabalho o de organizar, com criterio pedagogic°, as<<strong>br</strong> />

questOes que favorecem a emergencia das concepcoes alternativas, alem<<strong>br</strong> />

de estruturar alguns modelos alternativos mais amplos so<strong>br</strong>e calor.<<strong>br</strong> />

3-0 planejamento global de qualquer curso deve ter um fio<<strong>br</strong> />

condutor para o objetivo, porem localmente, o planejamento deve seguir o<<strong>br</strong> />

pensamento/raciocinio manifesto dos alunos, sempre focalizando os<<strong>br</strong> />

modelos explicativos que sustentam os erros e os modelos cientificos que<<strong>br</strong> />

sao objeto do ensino.<<strong>br</strong> />

A pesquisa que realizamos com Jose Paulo Gircoreano - tema de<<strong>br</strong> />

dissertacao de mestrado- trata da elaboracao de um piano de curso com o<<strong>br</strong> />

objetivo de ensinar Optica levando em conta as concepcoes alternativas de<<strong>br</strong> />

luz e visao; dentro de uma visao construtivista de ensino, atividades<<strong>br</strong> />

complementares sao introduzidas em funcao das manifestacoes dos<<strong>br</strong> />

alunos, interpretadas dentro dos modos alternativos ja conhecidos, e<<strong>br</strong> />

dirigidas para o objetivo final definido.<<strong>br</strong> />

Concluindo, a pesquisa em ensino ja mostrou claramente que a<<strong>br</strong> />

construcao do conhecimento cientifico obedece a processos de natureza<<strong>br</strong> />

metodolOgica e epistemolOgica razoavelmente bem conhecidos; este dado<<strong>br</strong> />

nao pode ser negligenciado em qualquer que seja o nivel considerado. 0<<strong>br</strong> />

construtivismo deve ser melhor estudado antes de ser descartado;<<strong>br</strong> />

acreditamos firmemente que esta e a Unica maneira de se chegar a<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa e duradoura. A formacao de professores de<<strong>br</strong> />

fisica nao pode prescindir de estrategias que garantam uma interacao<<strong>br</strong> />

continua, capaz de conduzir a aprendizagem de modo que o aprendiz seja<<strong>br</strong> />

o protagonista das suas aquisicoes conceituais.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Physics - Physical Science Study Committee. D.C. Heath and<<strong>br</strong> />

Company, Boston. 1960.<<strong>br</strong> />

Fisica da Luz - Projeto Piloto da UNESCO, sao Paulo. 1964.<<strong>br</strong> />

Projeto de Ensino de Fisica. IF<strong>USP</strong>/MEC/FENAME, sao Paulo, 1975.<<strong>br</strong> />

Viennot, L. Le raisonnement spontane en dynamique elementaire.<<strong>br</strong> />

Hermann, Paris, 1979.<<strong>br</strong> />

Piaget, J. ;Garcia, R. Les explications causales. PUF, Paris. 1971.<<strong>br</strong> />

Piaget, J. ; Greco, P. Aprendizagem e conhecimento. Freitas Bastos,<<strong>br</strong> />

Sao Paulo. 1974.<<strong>br</strong> />

106

Pesquisa cm Ensino...<<strong>br</strong> />

Moreira, M. A.; Masini, E.A.F.S. Aprendizagem significativa: a teoria<<strong>br</strong> />

de David Ausubel. Moraes, Sao Paulo. 1982.<<strong>br</strong> />

Solomon, J. The rise and fall of' constructivism. Studies in Science<<strong>br</strong> />

Education, 23, 1994.<<strong>br</strong> />

Gil-Perez, D. New trends in science education. Int. Sci. Educ.,18(8),<<strong>br</strong> />

1996, 889-901.<<strong>br</strong> />

107

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 111G., 2,7 a 3/ de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

ALTERNATIVAS PARA 0 MODELO DE APRENDIZAGEM PRESENCIAL<<strong>br</strong> />

NA FORMAcA0 DO PROFESSOR DE FISICA<<strong>br</strong> />

Susana de Souza Barros (susanagtuffy<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institute de Fisica, UFRI<<strong>br</strong> />

A licenciatura em fisica e um do cursos que forma menor nUmero<<strong>br</strong> />

de professores e cuja ineficiencia operacional fica em evidencia quando se<<strong>br</strong> />

observa que e um dos cursos universitarios corn maior evasao sendo que<<strong>br</strong> />

dados recentemente publicados. apontam para uma evasao da ordem de<<strong>br</strong> />

80%. A falta de professores habilitados em fisica na escola secundaria<<strong>br</strong> />

tem levado a escola pUblica (no Estado do RJ) a reduzir sua carga<<strong>br</strong> />

horaria. Como solucao (?) o MEC propoe que profissionais de areas afins<<strong>br</strong> />

(engenheiros por exemplo) possam obter seu diploma de professor<<strong>br</strong> />

completando apenas as disciplinas profissionalizantes da educacao.<<strong>br</strong> />

Perante esse quadro nada otimista para o ensino da fisica a reacao<<strong>br</strong> />

das autoridades foi incentivar, na decada dos 90's as licenciaturas<<strong>br</strong> />

noturnas no Brasil que hoje se configuram como uma das formas mais<<strong>br</strong> />

Solicitadas pelos estudantes para a formacao do professor de fisica.<<strong>br</strong> />

Para manter um born padrao de qualidade a licenciatura noturna<<strong>br</strong> />

deve adaptar-se metodologicamente ao perfil do seu corpo discente,<<strong>br</strong> />

caracterizado por alunos que trabalham, cuja idade se encontra numa<<strong>br</strong> />

faixa etaria maior que a do aluno do diurno (acima dos 22 anos) e<<strong>br</strong> />

geralmente corn uma formacao da escola secundaria bastante<<strong>br</strong> />

incompleta. Esta adaptacao deve atender tambem uma outra parcela dos<<strong>br</strong> />

estudantes da licenciatura constituido por alunos das pOs-graduagoes de<<strong>br</strong> />

fisica, que solicitam reingresso para obter um diploma que os habilite a<<strong>br</strong> />

ensinar. Devemos ainda lem<strong>br</strong>ar que o quadro de calouros esta formado<<strong>br</strong> />

por alunos classificados na primeira opcao, que preenchem<<strong>br</strong> />

aproximadamente 30% das vagas existentes (dados 1995, 96 e 97 do I.<<strong>br</strong> />

Fisica, UFRJ) sendo que as vagas restantes sao preenchidas por alunos<<strong>br</strong> />

reclassificados de areas afins, cuja motivacao pela licenciatura<<strong>br</strong> />

praticamente nula. Esse 6 um dos fatores responsaveis pelo alto indice de<<strong>br</strong> />

abandono. Um outro fator seria a dificuldade de acompanhamento diario<<strong>br</strong> />

das aulas noturnas.<<strong>br</strong> />

A entrada de alunos tao heterogeneos traz como conseqUencia uma<<strong>br</strong> />

falta de interesse por parte de muitos e dificulta a possibilidade de<<strong>br</strong> />

atendimento para aqueles alunos que realmente escolheram o curso de<<strong>br</strong> />

licenciatura em fisica com primeira opcao. 0 desempenho do aluno, que<<strong>br</strong> />

trabalha e que deve deslocar-se diariamente para cumprir uma jornada<<strong>br</strong> />

integral de aulas a noite, fica muito prejudicado devido as suas ausencias<<strong>br</strong> />

e atrasos as aulas, que dadas as circunstancias de locacao, de transporte<<strong>br</strong> />

para a universidade sao geralmente justificadas ate pelos professores<<strong>br</strong> />

mais exigentes. Nesse sentido houve-se falar da `cultura da licenciatura<<strong>br</strong> />

noturna', uma de cujas caracteristicas aceitar atrasos no inicio das<<strong>br</strong> />

108

Alternativas para o<<strong>br</strong> />

aulas, acarretando um desfalque na carga horaria efetiva das<<strong>br</strong> />

disciplinas. Desta forma o modelo presencial em vigor, que<<strong>br</strong> />

indispensavel para as disciplinas praticas (laboraterio/discussao/<<strong>br</strong> />

seminaries contato) se transforma muitas vezes num `faz de conta',<<strong>br</strong> />

exigindo uma reflexao cuidadosa do que isto implica tanto em termos do<<strong>br</strong> />

ninnero oficial de creditos o<strong>br</strong>igatarios e o correspondente nnmero de<<strong>br</strong> />

horas de `contato' quanta em termos da qualidade da instrucao oferecida.<<strong>br</strong> />

Como entao pensar num ensino que preserve a qualidade e a<<strong>br</strong> />

necessaria interacao do aluno com o professor e colegas e que ao mesmo<<strong>br</strong> />

tempo o libere para realizar seus estudos de forma mais racional,<<strong>br</strong> />

permitindo-lhe freqtientar uma biblioteca, desenvolver projetos em grupo,<<strong>br</strong> />

tirar dnvidas com o professor e ao mesmo tempo aproveitar<<strong>br</strong> />

eficientemente o horario de estudos noturno, que ja 6 restrito por sua<<strong>br</strong> />

prOpria natureza.<<strong>br</strong> />

Hoje em dia os recursos da informatica, ja utilizados em ensino<<strong>br</strong> />

distancia, estao ao alcance dos estudantes, seja atraves dos laboratarios<<strong>br</strong> />

pnblicos das universidades, seja o nas prOprias residencias dos alunos,<<strong>br</strong> />

que hoje em dia ja nao mais consideram a aquisicao de um computador<<strong>br</strong> />

pessoal como um objeto de luxo. Mesmo assim, a midia eletremica pouco<<strong>br</strong> />

utilizada para a iitstrucdo, sua funcao mais procurada a distribuicdo de<<strong>br</strong> />

informacao (fala-se de tecnologias informacionais e nao de tecnologias<<strong>br</strong> />

educacionais).<<strong>br</strong> />

As caracteristicas dessa tecnologia de ensino podem ser adequadas<<strong>br</strong> />

para:<<strong>br</strong> />

substituir parcialmeute a demanda presencial so<strong>br</strong>e o aluno,<<strong>br</strong> />

liberando-o para estudar de forma independente ou coma, quando e onde<<strong>br</strong> />

melhor entender, com uma menor co<strong>br</strong>anca de freqUencia o<strong>br</strong>igatOria e<<strong>br</strong> />

uma maior co<strong>br</strong>anca sa<strong>br</strong>e as tarefas desenvolvidas. Em se tratando de<<strong>br</strong> />

adultos que participam do mercado de trabalho e sendo muitos deles<<strong>br</strong> />

chefes de familia, esta caracteristica parece ser importante. Atende<<strong>br</strong> />

tambem o grupo de estudantes que cursam a pOs-graduacao.<<strong>br</strong> />

criar mecanismos de interacao entre os diversos participantes<<strong>br</strong> />

de uma dada disciplina.<<strong>br</strong> />

A possibilidade de poder utilizar ferramentas simples que se<<strong>br</strong> />

encontram disposicao na universidade, coma por exempla caixas do e-<<strong>br</strong> />

mail da disciplina, ou um diretario com senha dentro de uma Rede do<<strong>br</strong> />

laboratario de informatica dos estudantes, onde cada mem<strong>br</strong>o possui uma<<strong>br</strong> />

identidade e pode se comunicar com todos os outros, importar e/ou<<strong>br</strong> />

adicionar, ler arquivos, entrar na WWW em busca de informacoes<<strong>br</strong> />

adicionais, etc . Dessa forma 6 possivel estabelecer um contato<<strong>br</strong> />

permanente entre os alunos e o professor, criando mecanismos de acesso<<strong>br</strong> />

de varias vias assim como permitindo que o professor possa atender As<<strong>br</strong> />

necessidades individuais dos alunos, sugerir bibliografias, acompanhar o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de projetos, corrigir e devolve'. as tarefas solicitadas em<<strong>br</strong> />

tempo habil , tirar dnvidas, etc.<<strong>br</strong> />

109

SIIE(111(1 B(1110S<<strong>br</strong> />

Fica claro que esse tipo de mecanismo de interacao sendo<<strong>br</strong> />

totalmente novo nao pode ser imposto como uma forma de trabalho<<strong>br</strong> />

definida unilateralmente. Este modelo precisa ser discutido e aceito<<strong>br</strong> />

tanto pelos alunos como pelos professores. A possivel desconfianca dos<<strong>br</strong> />

alunos deve ser trabalhada atraves de uma discussao conjunta na qual se<<strong>br</strong> />

esclarecam todas as clUvidas e sejam definidas as `regras do jogo'. Ela<<strong>br</strong> />

desaparece geralmente quando os alunos se familiarizam com o sistema<<strong>br</strong> />

operacional que utilizaram ao longo do curso, ajudam a montar um<<strong>br</strong> />

cronograma com o qual se comprometem e comecam a criar o habito de<<strong>br</strong> />

pontualidade no cumprimento das suas tarefas, solicitando informacoes,<<strong>br</strong> />

ajuda e recebendo o 'feed back' do professor e ou dos colegas, etc. Em<<strong>br</strong> />

soma, eles (os alunos) tomam conhecimento do que se espera deles,<<strong>br</strong> />

reconhecendo que o processo de ensino - aprendizagem 6 um sistema de<<strong>br</strong> />

co-responsabilidades entre o professor e os alunos, onde cada peca age e<<strong>br</strong> />

reage em relacao as outras, potencionalizando o intelecto e a<<strong>br</strong> />

aprendizagem duradoura, contribuindo assim para a independencia<<strong>br</strong> />

intelectual dos estudantes, que se habilitam a busca dos recursos<<strong>br</strong> />

necessarios para seu desenvolvirnento academic° e profissional.<<strong>br</strong> />

Para um grupo que se encontra numa mesma locacao geografica a<<strong>br</strong> />

componente parcial 'a distancia' pode trazer beneficios inesperados, tanto<<strong>br</strong> />

do ponto de vista academic° como do ponto de vista da etica de<<strong>br</strong> />

comportamento. Um aluno que nao obedece o cronograma do curso e cujo<<strong>br</strong> />

trabalho individual nao aparece, que nao solicita ajuda do professor e que<<strong>br</strong> />

nao responde as tarefas solicitadas dentro dos prazos prefixados coloca-se<<strong>br</strong> />

numa situacao de claro abandono da disciplina que esta cursando.<<strong>br</strong> />

Este tipo de modelo hi<strong>br</strong>ido (50% atraves da midia e 50%<<strong>br</strong> />

presencial) mostra-se eficiente para pequenos grupos, tendo sido testado<<strong>br</strong> />

com vantagens em disciplinas com um nUmero de alunos da ordem de 15/<<strong>br</strong> />

professor. A parte presencial deve ser justificada com atividades que<<strong>br</strong> />

requerem um trabalho `on-line', que fica oneroso e requer recursos<<strong>br</strong> />

tecnicos e sistemas muito potentes para funcionar virtualmente. A<<strong>br</strong> />

apresentacao de novos topicos , audiovisuais , seminarios , atividades de<<strong>br</strong> />

laboraterio e demonstracoes exigem o uso da sala de aula.<<strong>br</strong> />

0 modelo acima descrito foi aplicado em carater de experiencia<<strong>br</strong> />

piloto num Curso de Didatica da fisica geminado as Praticas de ensino,<<strong>br</strong> />

que integram um programa curricular interdisciplinar (PCI), realizadas<<strong>br</strong> />

numa escola noturna uma noite por semana. As preprias caracteristicas<<strong>br</strong> />

do curso de licenciatura noturna impossibilitaram o trabalho<<strong>br</strong> />

coordenado/sincronizado das duas disciplinas ao longo do semestre letivo<<strong>br</strong> />

e assirn foi gerada a ideia de fazer uma primeira tentativa de utilizacao<<strong>br</strong> />

de um modelo hi<strong>br</strong>ido presencial d distancia semelhante ao acima<<strong>br</strong> />

descrito.<<strong>br</strong> />

As informacoes dadas aos alunos foram as seguintes:<<strong>br</strong> />

"Neste periodo utilizaremos dois modos de comunicacao:<<strong>br</strong> />

1. Presencial: sera realizada no Instituto de Fisica a partir da<<strong>br</strong> />

semana de 12/12/96 quando nos encontraremos regularmente para<<strong>br</strong> />

110

Worm!livas par(' o<<strong>br</strong> />

discussao da pratica escolar, levantamento das observacAes e das<<strong>br</strong> />

experiencias na escola de cada um de voces, atraves de relatos de grupo.<<strong>br</strong> />

Pretendemos tambem que esta etapa fique registrada para fornecer<<strong>br</strong> />

subsidios para a coordenacao da Licenciatura noturna so<strong>br</strong>e formas mais<<strong>br</strong> />

eficientes de desenvolver o estagio noturno;<<strong>br</strong> />

2. A distAncia: durante os meses de novem<strong>br</strong>o e dezem<strong>br</strong>o<<strong>br</strong> />

estaremos realizando uma experiencia pioneira utilizando recursos da<<strong>br</strong> />

Rede. Cada par de alunos preparard um seminario so<strong>br</strong>e topic°<<strong>br</strong> />

previamente definido, para o qual tera tres semanas e este ficard<<strong>br</strong> />

disposigao dos colegas e professores atraves de uma conta da<<strong>br</strong> />

Licenciatura. Todos os resumos dos seminarios, de ate 5 paginas,<<strong>br</strong> />

contendo bibliografia estarao disposicao de todos os alunos de forma<<strong>br</strong> />

que se espera possam ser abertos e lidos, antes da data da apresentacao,<<strong>br</strong> />

Tambem desta forma podemos comunicarmos coin os autores de cada<<strong>br</strong> />

assunto fazendo perguntas, adicionando , comentarios, etc. Estarmos A<<strong>br</strong> />

disposicao de voces para qualquer solicitacao, bibliografia, etc.<<strong>br</strong> />

Para ter acesso a Rede sera utilizado o laboratorio pUblico de<<strong>br</strong> />

graduacao do Instituto de Fisica (LIG). Utilizaremos uma conta Unica<<strong>br</strong> />

com Nome do curso e uma senha comum para acesso A Rede. Desta<<strong>br</strong> />

forma teremos num Unico Folder arquivos de todos os participantes do<<strong>br</strong> />

curso, que poderao ser abertos por todos os participantes da disciplina<<strong>br</strong> />

para leitura, e comentarios.<<strong>br</strong> />

Visamos desta forma utilizar recursos que estao ao nosso alcance<<strong>br</strong> />

para verificar os seguintes aspectos:<<strong>br</strong> />

1. Viabilidade de desenvolver partes do curso distancia, com o<<strong>br</strong> />

objetivo de dar eficiencia A disciplina e racionalizar /otimizar o tempo de<<strong>br</strong> />

estudos dos alunos;<<strong>br</strong> />

2. a<strong>br</strong>ir canais de comunicacao eficiente entre professores e alunos;<<strong>br</strong> />

3. aprofundar a discussao so<strong>br</strong>e assuntos relacionados com a<<strong>br</strong> />

didatica das ciencias, muitos destes novos para os alunos da disciplina.<<strong>br</strong> />

4. compartilhar os conhecimentos .<<strong>br</strong> />

A avaliacao sera feita levando-se em consideracao:<<strong>br</strong> />

1. 0 trabalho escrito<<strong>br</strong> />

2. Nivel de interatividade (nUmero de perguntas e solicitacoes) e<<strong>br</strong> />

desenvolvimento gradual do trabalho ao longo das tres semanas alocadas<<strong>br</strong> />

(entrarei nos arquivos de trabalho individuais para conhecer o<<strong>br</strong> />

andamento dos trabalhos). Isto tem que ser melhor definido ja que nao<<strong>br</strong> />

sabemos bem o que e e como se mede.<<strong>br</strong> />

3. Apresentacao pUblica do seminario".<<strong>br</strong> />

Algumas reflexoes so<strong>br</strong>e os resultados desta primeira tentativa:<<strong>br</strong> />

1. Nao houve rejeicao por parte dos estudantes, que gostaram de<<strong>br</strong> />

poder trabalhar com novos objetivos e utilizando o computador. Pelo fato<<strong>br</strong> />

de estarmos ligados a WWW os estudantes se entusiasmaram e alguns<<strong>br</strong> />

deles navegaram pela Rede, procurando informacoes relevantes e<<strong>br</strong> />

visitando homepages relacionadas com ensino de ciencias, informacAes<<strong>br</strong> />

que em algumas oportunidades aproveitaram nos seus trabalhos.<<strong>br</strong> />

111

Slizana 13a rros<<strong>br</strong> />

2. Um laboratorio public° tem tambem desvantagens, ja que a rede<<strong>br</strong> />

nao tem manutencao constante, tendo aparecido problemas tecnicos que<<strong>br</strong> />

os estudantes nao podiam resolver de imediato, causando certa<<strong>br</strong> />

frustracao.<<strong>br</strong> />

3. 90% dos alunos completaram o trabalho com sucesso, mas o nivel<<strong>br</strong> />

de interatividade desejada nao foi atingido devido a varias<<strong>br</strong> />

circunstancias, para mencionar algumas que interferiram com o trabalho:<<strong>br</strong> />

falhas da Rede e a epoca de final do ano .<<strong>br</strong> />

4. A maioria dos alunos achou a tentativa valida e aprovou as<<strong>br</strong> />

razoes que nos levaram a propor esta mudanca. Numa proxima<<strong>br</strong> />

oportunidade os alunos desta disciplina poderao contribuir com sugestoes<<strong>br</strong> />

de operacionalizacao e provavelmente participar como monitores da<<strong>br</strong> />

turma.<<strong>br</strong> />

Como conclusao sugere-se que os interessados comecem a<<strong>br</strong> />

estruturar seus cursos sem grandes despesas iniciais, criando uma 11,01)a,<<strong>br</strong> />

cultura pedagogica que os leve a repensar o modelo presencial exclusivo<<strong>br</strong> />

(e sabemos ineficiente) hoje em vigor e a introduzir criticamente e sem<<strong>br</strong> />

modismos novas formas de trabalho na universidade e na escola. So<<strong>br</strong> />

assim os alunos e professores voltaram a interagir de forma sistematica<<strong>br</strong> />

uns com outros. A comunicacao electronica tem essa vantagem<<strong>br</strong> />

psicologica: estabelece o dialog() mesmo com estudantes que geralmente<<strong>br</strong> />

ficam calados em sala de aula.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

- M. PITT, The use of electronic mail in undergraduate teaching,<<strong>br</strong> />

British journal of Educatinal Technology, V.27, No 1, 1996.<<strong>br</strong> />

2 - A. BORK AND D. HEESTAND, Distance learning in the future, JBC,<<strong>br</strong> />

V.23,No2, 1996.<<strong>br</strong> />

3 - P. PEIROL, The quest to overcome outdated classroom training,<<strong>br</strong> />

Globe ands Mail, Technology Edition, august 1996.<<strong>br</strong> />

4 - L. Harsiman, Online education: an environment for<<strong>br</strong> />

collaboration and intellectual amplification, Praeger<<strong>br</strong> />

Publishers, 1990.<<strong>br</strong> />

112

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonle, KG., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

MUSEUS INTERATIVOS<<strong>br</strong> />

Prof. Roque Moraes<<strong>br</strong> />

PropOmo-nos nesta mesa redonda a falar de museus interativos.<<strong>br</strong> />

Consideramos o tema altamente relevante e que tem tido um<<strong>br</strong> />

envolvimento cada vez maior de pessoas altamente capacitadas e com<<strong>br</strong> />

interesse genuino em educacao cientifica.<<strong>br</strong> />

Iniciaremos propondo uma primeira tese em que queremos<<strong>br</strong> />

argumentar que os museus interativos se constituem em instancia<<strong>br</strong> />

interessante e eficiente para adquirir o dominio de uma linguagem<<strong>br</strong> />

cientifica.<<strong>br</strong> />

A partir disto procuraremos explorar a questa° da interatividade<<strong>br</strong> />

nos museus e a construcao de conhecimentos como uma das formas<<strong>br</strong> />

atuais de conceber-se a aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Disto nos moveremos no sentido de argumentar so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

possibilidades dos museus interativos em termos de transmissao de uma<<strong>br</strong> />

concepcao de ciencia atual e valida.<<strong>br</strong> />

Finalmente tentaremos mostrar as possibilidades dos museus<<strong>br</strong> />

interativos no sentido de propiciar uma multiplicidade de experiencias de<<strong>br</strong> />

aprendizagem aos seus visitantes, constituindo-se neste sentido como um<<strong>br</strong> />

complement° ao sistema formal de ensino.<<strong>br</strong> />

Subjacente a tudo isto transparece nossa conviccao de que 6<<strong>br</strong> />

importante investirmos em museus interativos. Nossa sociedade 6<<strong>br</strong> />

dinamica e evolui constantemente. Entendemos que os museus<<strong>br</strong> />

interativos sao uma resposta atual para o dominio de uma linguagem<<strong>br</strong> />

cientifica, tao essencial neste inicio deste novo milenio.<<strong>br</strong> />

Iniciamos com uma primeira tese:<<strong>br</strong> />

Museus interativos sao instituicoes que se propoem a<<strong>br</strong> />

participar na construcao e dominio de uma linguagem cientifica<<strong>br</strong> />

pelos cidaddos, na assimilacao do discurso cientifico, uma das<<strong>br</strong> />

caracteristicas de nossa civilizacao.<<strong>br</strong> />

As teorias modernas de educacao aplicadas aprendizagem das<<strong>br</strong> />

ciencias enfatizam a aprendizagem de uma linguagem cientifica, num<<strong>br</strong> />

certo sentido uma nova lingua que os alunos necessitam dominar. 0<<strong>br</strong> />

mundo atual, quer aceitemos ou nao este fato, esta dominado pela ciencia<<strong>br</strong> />

e sua linguagem. Somente quem dominar e compreender o discurso<<strong>br</strong> />

cientifico tera condicoes de so<strong>br</strong>evivencia e participacao efetiva. Neste<<strong>br</strong> />

final de milenio, e certamente tambem no inicio do proximo, so sera<<strong>br</strong> />

cidadao no sentido pleno do termo, aquele que dominar o discurso da<<strong>br</strong> />

ciencia.<<strong>br</strong> />

Os cidadaos assimilam o discurso cientifico de muitas formas. A<<strong>br</strong> />

linguagem cientifica, mesmo que impregnada do senso comum, esta<<strong>br</strong> />

presente em nossa cultura. Aprender uma lingua 6 apreender o discurso<<strong>br</strong> />

da ciencia. Um certo discurso cientifico, mesmo que distorcido e<<strong>br</strong> />

113

Roque Moraes<<strong>br</strong> />

desatualizado, e transmitido crianca desde seu nascimento. Conforme<<strong>br</strong> />

ja tem sido salientado ha muito tempo isto conduz aquisigao de<<strong>br</strong> />

concepgoes alternativas, aprendizagens "falhas" que podem inclusive<<strong>br</strong> />

interferir nas aprendizagens posteriores de conceitos cientificos,<<strong>br</strong> />

distorcendo e dificultando sua aquisicao.<<strong>br</strong> />

A escola constitui-se em instancia de assimilagao da linguagem<<strong>br</strong> />

cientifica. Sendo a ciencia um dos componentes de nossa heranga<<strong>br</strong> />

cultural, a escola esta programada para trabalha-la. Em todos os niveis<<strong>br</strong> />

da escolarizacao enfatiza-se a assimilagao do discurso cientifico. Mas a<<strong>br</strong> />

escola tem se mostrado incapaz de desempenhar sozinha o papel de<<strong>br</strong> />

construgdo dos conhecimentos cientificos pelos alunos, assim como de<<strong>br</strong> />

vencer os obstaculos superagdo de concepcoes erroneas que os alunos<<strong>br</strong> />

adquiriram antes de ingressar na escola.<<strong>br</strong> />

Por isso entende-se hoje que a educacao cientifica necessita ser<<strong>br</strong> />

pensada num espectro de experiencias mais amplo. Quanto mais<<strong>br</strong> />

diversificadas as experiencias de aprendizagem das criangas, mesmo<<strong>br</strong> />

antes de ingressarem na escola, maiores as suas possibilidades de<<strong>br</strong> />

dominarem esta linguagem tipica das ciencias. E ai que, juntamente com<<strong>br</strong> />

os clubes de ciencias, as feiras de ciencias, alem de outras alternativas,<<strong>br</strong> />

entram os museus, especialmente os museus interativos. Constituem um<<strong>br</strong> />

tipo de empreendimento que particularmete na decada, tem se<<strong>br</strong> />

expandido vigorosamente em todo o mundo, especialmente nos paises<<strong>br</strong> />

desenvolvidos. •<<strong>br</strong> />

Desta forma concebemos os museus interativos como uma das<<strong>br</strong> />

formas de possibilitar aos cidadaos o dominio do discurso cientifico. A<<strong>br</strong> />

aprendizagem em geral, e especificamente a aprendizagem de conceitos<<strong>br</strong> />

cientificos, nao se cla em uma Unica exposigao do sujeito a esses conceitos.<<strong>br</strong> />

E uma construgdo continua e permanente em que os conceitos sac)<<strong>br</strong> />

constantemente aperfeigoados e reconstruidos. Quanto maior o nUmero<<strong>br</strong> />

destas experiencias, e quanto maior sua qualidade, melhores a chances<<strong>br</strong> />

de os sujeitos dominarem a linguagem cientifica.<<strong>br</strong> />

Entendemos que neste sentido os museus interativos constituem<<strong>br</strong> />

uma oportunidade de impregnacao no discurso da ciencia muito valida,<<strong>br</strong> />

pois utiliza principios e metodos derivados das concepcoes e teorias mais<<strong>br</strong> />

atuais so<strong>br</strong>e aprendizagem. 0 interativo que esses museus propoem<<strong>br</strong> />

relaciona-se ao entendimento da aprendizagem como essencialmente<<strong>br</strong> />

ativo, que requer a participagao ativa do sujeito. E isto que os museus<<strong>br</strong> />

interativos se propeiem a concretizar e facilitar.<<strong>br</strong> />

Os museus interativos sao instituicceies tipicas deste final de<<strong>br</strong> />

milenio. Assumem a validade das construgoes cientificas como forma de<<strong>br</strong> />

aperfeicoamento da vida humana e propoem-se a auxiliar na<<strong>br</strong> />

continuidade desta cultura cientifica. Sao instancias novas de<<strong>br</strong> />

aprendizagem, possibilitando a construcao de conceitos cientificos em um<<strong>br</strong> />

novo ambiente, propondo a superagao de algumas das limitacoes que tem<<strong>br</strong> />

sido apontadas escola. Associam entretenimento e aprendizagem,<<strong>br</strong> />

procurando transformar o aprender em algo agradavel e prazeiroso. Sua<<strong>br</strong> />

114

Ikluseus interatiros<<strong>br</strong> />

expansao rapida nos Illtimos anos em todo o mundo demonstra a validade<<strong>br</strong> />

de sua proposta.<<strong>br</strong> />

A segunda tese que tentaremos explorar nesta nossa exposicao e<<strong>br</strong> />

que,<<strong>br</strong> />

Ser interativo muito mais do que possibilitar<<strong>br</strong> />

participagdo e a atividade do visitante. Ser interativo e<<strong>br</strong> />

possibilitar a construcaTo do conhecimento, envolvendo o sujeito<<strong>br</strong> />

tanto sensorial como intelectualmente.<<strong>br</strong> />

Conforme ja destacamos os museus interativos surgem como uma<<strong>br</strong> />

resposta As dificuldades de aprendizagem de conhecimentos cientificos<<strong>br</strong> />

nas escolas. Sendo a aprendizagem de conceitos e teorias cientificas<<strong>br</strong> />

imprescindivel no mundo atual, e tendo a escola se mostrado insuficiente<<strong>br</strong> />

para que o dominio do discurso cientifico se efetive de modo adequado,<<strong>br</strong> />

surgem os museus interativos.<<strong>br</strong> />

Os museus interativos surgem fundamentados numa compreensao<<strong>br</strong> />

atual do processo do aprender.<<strong>br</strong> />

Ainda que tenha tido muitos precursores, e com Piaget que se<<strong>br</strong> />

intensifica a conviccao da importancia da participacao ativa do sujeito em<<strong>br</strong> />

sua aprendizagem. E ele um dos criadores da epistemologia<<strong>br</strong> />

interacionista ou construtivista. Mesmo que ainda se manifeste nas<<strong>br</strong> />

concepcoes da maioria dos nossos professores de ciencias, aos poucos se<<strong>br</strong> />

supera a crenca empirista de que o sujeito uma tabula rasa, uma<<strong>br</strong> />

esponja que absorve o conhecimento vindo do exterior. Tambem se supera<<strong>br</strong> />

a epistemologia inatista, concebendo que o conhecimento ja nasce com o<<strong>br</strong> />

sujeito. Os conhecimentos nao sao algo que basta despertar no sujeito. 0<<strong>br</strong> />

conhecimento necessita ser construido com a participacao ativa do<<strong>br</strong> />

aprendente.<<strong>br</strong> />

Sao estas ideias que servem de base para a organizacao dos museus<<strong>br</strong> />

interativos, apesar da diversidade de significados que esta denominacao<<strong>br</strong> />

possa ter. Entretanto, tal como qualquer empreendimento tearico, as<<strong>br</strong> />

teorias so<strong>br</strong>e a aprendizagem nao estao acabadas. Estao tambem elas em<<strong>br</strong> />

construcao permanente. Sao entendidas e interpretadas de diferentes<<strong>br</strong> />

formas por diferentes pessoas. Isto origina uma diversidade de modos de<<strong>br</strong> />

organizacao de museus interativos. Entretanto, entendemos que todos<<strong>br</strong> />

eles carregam uma epistemologia interacionista, a crenca de que o<<strong>br</strong> />

conhecimento construido pelos aprendizes, com uma participacao ativa<<strong>br</strong> />

dos mesmos. Nisto que estao fundamentados em concepcoes atuais<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o aprender.<<strong>br</strong> />

Como corolarios disto possivel salientar algumas caracteristicas<<strong>br</strong> />

importantes dos museus interativos. Constituindo-se em instituicoes nao<<strong>br</strong> />

vinculadas ao sistema formal de educacao e ensino, os museus interativos<<strong>br</strong> />

apresentam uma flexibilidade e versatilidade que lhes possibilita uma<<strong>br</strong> />

diversidade de iniciativas que geralmente nao sao possibilitadas escola.<<strong>br</strong> />

Assim, por exemplo, podem explorar conteiidos de forma interdisciplinar,<<strong>br</strong> />

nao necessitando prender-se A estruturas curriculares a que a escola<<strong>br</strong> />

geralmente esta excessivamente vinculada. Isto possibilita a organizacao<<strong>br</strong> />

115

Roque Moraes<<strong>br</strong> />

nestes ambientes de experimentos e atividades mais relacionadas vida<<strong>br</strong> />

e ao dia a dia das pessoas, o que geralmente nao se consegue na escola.<<strong>br</strong> />

Nao se exige veneer nenhum programa. Nao necessitam a<strong>br</strong>anger,<<strong>br</strong> />

necessariamente toda a ciencia. Nao sera o numero de experimentos o<<strong>br</strong> />

mais importante, mas sua qualidade.<<strong>br</strong> />

Esta flexibilidade tambem esta relacionada diretamente com a<<strong>br</strong> />

capacidade dos museus interativos ou centros de ciencias, como sao<<strong>br</strong> />

denominados em alguns lugares, de. se atualizarem e modificarem os<<strong>br</strong> />

conteados de suas exposigoes. Nao estando diretamente vinculadas a<<strong>br</strong> />

curriculos e programas a serem trabalhados, os museus sao instituigoes<<strong>br</strong> />

extremamente flexiveis, prestando-se nao apenas a uma atualizagao<<strong>br</strong> />

permanente de suas exposicoes e experimentos, como tambem sendo<<strong>br</strong> />

ateis para a organizagao de exposicoes de interesse pablico, como em<<strong>br</strong> />

saade, programas socials e outras areas de interesse da populagao.<<strong>br</strong> />

Os museus sao instituicoes sociais e como tal necessitam mostrarse<<strong>br</strong> />

ateis. Entretanto deles nao se espera o mesmo tipo de produto que se<<strong>br</strong> />

exige das instituicoes formais de ensino. Isto possibilita aos museus uma<<strong>br</strong> />

nova perspectiva de avaliagao. Os visitantes ja nao sao submetidos aos<<strong>br</strong> />

processos de avaliagao tradicionais. Certamente a avaliagao esta<<strong>br</strong> />

presente, mas por tras dela esta o desejo de conseguir atingir os<<strong>br</strong> />

visitantes cada vez com mais eficiencia, possibilitar-lhes aprendizagens<<strong>br</strong> />

efetivas, de forma agradavel e sem que necessitem submeter-se aos<<strong>br</strong> />

rituais de avaliacao a que a escola submete seus alunos. Isto, certamente,<<strong>br</strong> />

faz uma grande diferenga. Os museus podem constituir-se em atrativo<<strong>br</strong> />

para pessoas de todas as idades. Satisfazem uma necessidade humana<<strong>br</strong> />

natural, o desejo de conhecer e compreender o mundo. Ainda que,<<strong>br</strong> />

eventualmente, possam voltar-se preferencialmente para uma populagao<<strong>br</strong> />

em idade escolar, direcionam-se no sentido de propiciar experiencias de<<strong>br</strong> />

aprendizagem para toda a populacao.<<strong>br</strong> />

Tambem as pesquisas em ensino tem demonstrado que nao ha um<<strong>br</strong> />

metodo de ensino anico melhor. Uma diversidade de metodos tem se<<strong>br</strong> />

demonstrado mais eficiente. Neste sentido, os museus constituem-se em<<strong>br</strong> />

ambientes onde a riqueza de diferentes experiencias e vivencias e<<strong>br</strong> />

geralmente mais facilmente organizada do que na escola. Esta riqueza de<<strong>br</strong> />

formas de envolver os visitantes no discurso cientifico tem se beneficiado<<strong>br</strong> />

especialmente da informatica e dos novos meios de comunicacao, nao<<strong>br</strong> />

deixando de lado, entretanto, a valorizagao de mediadores humanos. E<<strong>br</strong> />

facilitada nos museus a utilizacao de uma ampla variedade de recursos<<strong>br</strong> />

visuals, auditivos, tateis e outros. Os experimentos e exposicoes podem<<strong>br</strong> />

ser gradativamente aperfeigoados, integrando-se neles os recursos que se<<strong>br</strong> />

demonstrarem mais eficientes, sempre com base em avaliagees que se<<strong>br</strong> />

concretizam ao longo do processo de producao. Um experimento ja nao<<strong>br</strong> />

sera criagao apenas de um professor, como geralmente e o caso na escola,<<strong>br</strong> />

mas sera o resultado da criatividade de uma equipe multidisciplinar.<<strong>br</strong> />

Neste sentido os museus tem conseguido trazer para o ambiente da<<strong>br</strong> />

116

Aluseus teratiuos<<strong>br</strong> />

educacao a contribuicao dos mais diferentes profissionais, criando a<<strong>br</strong> />

perspectiva de todo um conjunto de novas alternativas de aprendizagem.<<strong>br</strong> />

As caracteristicas especificas do ambiente de um museu tambem se<<strong>br</strong> />

constituem em desafio para as equipes dos museus interativos. Ai nao ha<<strong>br</strong> />

classes de alunos. Os experimentos podem ser visitados por pessoas das<<strong>br</strong> />

mais diferentes idades e com os mais variados conhecimentos. Como<<strong>br</strong> />

organizar um experimento que possa servir para auxiliar na construed°<<strong>br</strong> />

do conhecimento de uma tao grande variedade de sujeitos?<<strong>br</strong> />

Tudo isto tambem tem propiciado a possibilidade de diversificar as<<strong>br</strong> />

concepeoes de ciencias associadas educacao cientifica nas escolas.<<strong>br</strong> />

Uma das criticas que tem sido feito ao ensino formal de ciencias,<<strong>br</strong> />

em todas as suas diferentes areas, e que este geralmente transmite aos<<strong>br</strong> />

alunos uma concepeao ultrapassada de ciencia. Em relacao a isto<<strong>br</strong> />

propomos uma terceira tese:<<strong>br</strong> />

Os museus interativos necessitam transmitir uma<<strong>br</strong> />

concepcdo atual de ciencia. Necessitam transmitir uma<<strong>br</strong> />

concepcdo de ciencia que enfatize tanto de seus feitos como de<<strong>br</strong> />

suas limitacOes.<<strong>br</strong> />

0 significado de um experimento depende da concepcao de ciencia<<strong>br</strong> />

de quem conduz ou produz o experimento. Alem disto, todo experimento<<strong>br</strong> />

ou exposicao, alem dos conceitos especificos que pretende abordar,<<strong>br</strong> />

transmite implicitamente uma concepcao de ciencias, seja isto feito de<<strong>br</strong> />

forma consciente ou nao.<<strong>br</strong> />

Todos sabemos o quanto sao contraditorios os conceitos de ciencia.<<strong>br</strong> />

Nao ha um conceito imico com o qual todos concordem. Nao temos uma<<strong>br</strong> />

ideia uniforme so<strong>br</strong>e o que ciencia. Entretanto, os experimentos que<<strong>br</strong> />

propomos, as exposicoes que organizamos, mesmo que nao tenhamos<<strong>br</strong> />

consciencia disto, manifestam nossas concepeoes so<strong>br</strong>e ciencia.<<strong>br</strong> />

Naturalmente num museu interativo, dever-se-ia comunicar aos<<strong>br</strong> />

visitantes, nao uma concepcao linear e uniforme de ciencia, mas estes<<strong>br</strong> />

deveriam ser expostos a concepcoes diversificadas e especialmente a<<strong>br</strong> />

formas atuais de conceber a ciencia. Um museu interativo atualizado<<strong>br</strong> />

necessita definir a forma como pretende apresentar a ciencia.<<strong>br</strong> />

Entendemos que uma das ideias atuais so<strong>br</strong>e ciencia e que e um<<strong>br</strong> />

empreendimento sempre em processo. Nunca e acabada e as teorias que<<strong>br</strong> />

produz por isso mesmo sao sempre transitorias. Conceber um museu<<strong>br</strong> />

interativo numa perspectiva atual so<strong>br</strong>e o aprender, concebendo o<<strong>br</strong> />

aprender como uma construcao, tambem implica em transmitir uma<<strong>br</strong> />

concepeao de ciencia como um empreendimento continuo de criacao e<<strong>br</strong> />

construcao. Toda a aprendizagem e inacabado, assim como toda a ciencia<<strong>br</strong> />

e essencialmente inacabada.<<strong>br</strong> />

Alguns museus interativos tambem se preocupam em mostrar que<<strong>br</strong> />

a ciencia nao apenas produto. Nao apenas conhecimento. E tambem<<strong>br</strong> />

processo. Dominar o discurso cientifico nao e apenas conhecer teorias e<<strong>br</strong> />

fatos cientificos. E tambem saber como a ciencia funciona, como atua. E<<strong>br</strong> />

dominar gradativamente seus processos. E saber produzir conhecimento<<strong>br</strong> />

117

1?oque Monws<<strong>br</strong> />

cientifico, alem de dominar conhecimentos ja produzidos por outros. Esta<<strong>br</strong> />

uma visao importante que muitos museus interativos procuram<<strong>br</strong> />

trabalhar atraves de suas exposigoes e experimentos.<<strong>br</strong> />

Uma das tendencias muito arraigadas no ensino das ciencias em<<strong>br</strong> />

nossas escolas e a concepgao empirista/indutivista de ciencia. E a crenga<<strong>br</strong> />

de que as teorias e o conhecimento vem da observagao e da procura de<<strong>br</strong> />

generalizagoes a partir das observagoes reiteradas de determinados<<strong>br</strong> />

eventos. As leis e teorias seriam iriduzidas dos fatos. Para quem se<<strong>br</strong> />

fundamenta nestes pressupostos o experimento tem a finalidade de<<strong>br</strong> />

possibilitar, pela sua observacao cuidadosa, chegar A teoria ou As leis.<<strong>br</strong> />

Hoje parece claro que sO consegue enxergar algo, so consegue observar<<strong>br</strong> />

algo, quem tem uma teoria previamente elaborada. Nao se consegue ver<<strong>br</strong> />

nada sem uma teoria, mesmo que esta teoria nao corresponda A visao da<<strong>br</strong> />

ciencia atual. Como se refletiria isto na organizagao de um experimento<<strong>br</strong> />

interativo? Como se refletiria isto na organizagao de um museu<<strong>br</strong> />

interativo? Que significado assume um experimento nesta perspectiva?<<strong>br</strong> />

Com isto chegamos a nossa tese:<<strong>br</strong> />

A assimilagdo da cultura e linguagem cientificas exige<<strong>br</strong> />

multiplas e diversificadas experiencias de aprendizagem. Os<<strong>br</strong> />

museus interativos sao uma instancia em que isto pode ser<<strong>br</strong> />

concretizado.<<strong>br</strong> />

Existem muitas concepgoes de escola. Existem muitas teorias de<<strong>br</strong> />

educacao. Algumas valorizam mais o sujeito; outras se concentram nos<<strong>br</strong> />

conteUdos; outras finalmente enfatizam os meios. Algumas pretendem<<strong>br</strong> />

tratar mais o lado humano dos alunos; outras consideram que o essencial<<strong>br</strong> />

focalizar no conteUdo cultural a ser transmitido; outras entendem que o<<strong>br</strong> />

essencial sao os meios e os recursos tecnolOgicos.<<strong>br</strong> />

Museus podem ser organizados com base nas mais diferentes<<strong>br</strong> />

concepgees. Entretanto, conforme ja procuramos destacar, eles surgem<<strong>br</strong> />

como alternativas escola. Nao necessariamente para substitui-la, mas<<strong>br</strong> />

eventualmente mais para complementa-la e completa-la especialmente<<strong>br</strong> />

naqueles aspectos em que o sistema formal de ensino apresenta mais<<strong>br</strong> />

limitagoes.<<strong>br</strong> />

Assim entendemos que os museus interativos devam ser<<strong>br</strong> />

entendidos como se somando ao trabalho dos professores e das escolas.<<strong>br</strong> />

Alguns alunos conseguem aprender eficientemente na escola; outros nao.<<strong>br</strong> />

Talvez especialmente para estes Ultimos os museus sejam uma boa<<strong>br</strong> />

alternativa, ainda que possam se-lo igualmente para os primeiros.<<strong>br</strong> />

Conforme tambem ja pretendemos demonstrar, os museus sao<<strong>br</strong> />

espagos culturais que podem ser programados mais facilmente do que os<<strong>br</strong> />

espacos escolares. Neles ha mais facilidade para programar o<<strong>br</strong> />

envolvimento dos visitantes no discurso cientifico, utilizando-se para isto<<strong>br</strong> />

os mais diversificados recursos. Podem constituir-se em espagos de<<strong>br</strong> />

aprendizagem extremamente ricos e diversificados, tal como deveriam<<strong>br</strong> />

ser as escolas, mas que por diferentes razoes nao o sao na medida do<<strong>br</strong> />

desejado.<<strong>br</strong> />

118

Museus Interailuos<<strong>br</strong> />

Numa outra perspectiva pode-se apontar os museus interativos<<strong>br</strong> />

como uma estrategia de ampliar o tempo de envolvimento em<<strong>br</strong> />

aprendizagem dos alunos que os visitam. Ainda que a intensidade de um<<strong>br</strong> />

envolvimento seja essencial para a aprendizagem, tambem o tempo total<<strong>br</strong> />

investido na aprendizagem e um fator importante para o dominiodo<<strong>br</strong> />

discurso cientifico. Quanto mais tempo nossos alunos estiverem<<strong>br</strong> />

envolvidos com a aprendizagem de ciencias, mais eficientemente terao<<strong>br</strong> />

chances de dominar a linguagem cientifica. Neste sentido os museus,<<strong>br</strong> />

juntamente com os clubes de ciencias e outras modalidades de<<strong>br</strong> />

envolvimento dos alunos com a ciencia, constituem uma estrategia de<<strong>br</strong> />

ampliacao do tempo de aprendizagem dos alunos, eventualmente um<<strong>br</strong> />

tempo mais eficientemente aproveitado do que o tempo da escola.<<strong>br</strong> />

Mas os museus neste sentido nao precisam trabalhar contra a<<strong>br</strong> />

escola. Nao necessitam concorrer com ela. Pelo contrario, a maioria dos<<strong>br</strong> />

museus interativos e centros de ciencias tem procurado atuar em<<strong>br</strong> />

integracao com a escola e com os professores. Assim o objetivo dos<<strong>br</strong> />

museus interativos nao 6, geralmente, atingir apenas os alunos. Tambem<<strong>br</strong> />

englobam em seu trabalho os professores, nao sO no sentido de te-los<<strong>br</strong> />

como visitantes, mas envolvendo-os em atividades de educacao<<strong>br</strong> />

continuada e preparando-os para uma utilizagao dos museus como mais<<strong>br</strong> />

um recurso didatico. A concepgao de museu interativo, em geral, inclui os<<strong>br</strong> />

professores como importantes parceiros, necessarios para concretizar a<<strong>br</strong> />

mediacao que requer a construcao do conhecimento pelos alunos.<<strong>br</strong> />

Concebe-se hoje a aprendizagem como construcao tanto no sentido<<strong>br</strong> />

individual como social. Entendemos que uma aprendizagem efetiva<<strong>br</strong> />

necessita considerar tanto as vivencias sociais, coletivas, de grupos,<<strong>br</strong> />

quanto as experiencias individuais. Aprende-se tanto coin os outros como<<strong>br</strong> />

se aprende tambem sozinho. Procuramos demonstrar ao longo de nossa<<strong>br</strong> />

exposicao que os museus interativos sao um ambiente em que esta<<strong>br</strong> />

construcao e possibilitada em toda sua riqueza.<<strong>br</strong> />

Tambem entendemos que os museus sao locais em que e possivel,<<strong>br</strong> />

talvez de forma mais facil do que na escola, transmitir uma concepcao<<strong>br</strong> />

atual e valida de ciencia. A sociedade atual seria inconcebivel sem a<<strong>br</strong> />

ciencia e seus avancos. Mas tambem seus limites e contradigoes<<strong>br</strong> />

necessitam ser conhecidos. Os museus sao locais em que os cidadaos<<strong>br</strong> />

podem ser informados e preparados para uma participacao mais<<strong>br</strong> />

consciente nas decisOes de que se espera tomem parte.<<strong>br</strong> />

Temos conviccao de que o ambiente dos museus interativos prestase<<strong>br</strong> />

a organizacao de experiencias de aprendizagem fundadas nas<<strong>br</strong> />

concepcoes de aprendizagem mais atuais. A riqueza de meios e de<<strong>br</strong> />

especialistas que os museus podem reunir, possibilita-lhes organizarem<<strong>br</strong> />

seus experimentos de uma forma que diferentes capacidades de<<strong>br</strong> />

aprendizagem possam ser atendidas.<<strong>br</strong> />

Para concluir gostariamos de lem<strong>br</strong>ar que acreditar em museus<<strong>br</strong> />

interativos de ciencias, acreditar que a ciencia pode ser no sentido<<strong>br</strong> />

de um avanco social. E acreditar na ciencia. E entender que ainda pode<<strong>br</strong> />

119

Roque Moraes<<strong>br</strong> />

contribuir significativamente para a melhoria de nossas condicoes de vida<<strong>br</strong> />

tanto no sentido individual como coletivo.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

AXT, R. 0 papel da experimentacao no ensino de Ciencias. In:<<strong>br</strong> />

MOREIRA, M.A.; AXT, R. Topicos ein ensino de ciencias. Porto<<strong>br</strong> />

Alegre, Sagra, 1991.<<strong>br</strong> />

GIORDAN, A.; VICCHI, G. Los origenes del saber. Sevilla, Diada,<<strong>br</strong> />

1988.<<strong>br</strong> />

HARLEN, W. The teaching of Science. London, David Fulton, 1992.<<strong>br</strong> />

120

XII Simpdsio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 81 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

0 USO DE JORNAIS E REVISTAS DE DIVULGAQA0 CIENTiFICA NO<<strong>br</strong> />

ENSINO DE CIENCIAS1<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Guaracira Gouvea de Sousa<<strong>br</strong> />

Museu de Astronomia e Ciencias Afins - MAST<<strong>br</strong> />

Na sociedade contemporanea ocidental existem diferentes espacos<<strong>br</strong> />

com relacoes sociais determinadas e que geram diferentes formas de<<strong>br</strong> />

producao e aquisicao de saberes. A escola sempre desempenhou o papel<<strong>br</strong> />

de espaco privilegiado de aquisicao do saber hegemonico, isto 6, o<<strong>br</strong> />

conhecimento que deveria ser ensinado para que o individuo se tornasse<<strong>br</strong> />

um cidadao de determinada epoca.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, os homens sempre engedraram nas suas relacoes<<strong>br</strong> />

sociais outras formas de aquisicao de saberes. Diferentes meios de<<strong>br</strong> />

comunicacao foram criados e no nosso atual modo de vida urban° formas<<strong>br</strong> />

de comunicacao produzem e difundem saberes que estao mediados por<<strong>br</strong> />

arsenal tecnologico em constante e rapida transformacao.<<strong>br</strong> />

No cotidiano sao consumidas informacoes oriundas de diferentes<<strong>br</strong> />

fontes, seja do cinema, da televisao, dos museus, da internet, dos textos<<strong>br</strong> />

das revistas e dos jornais, de fontes da vida comunitaria como as igrejas,<<strong>br</strong> />

associacoes (de moradores, cientificas, futebol, mUsica, etc...) e da vida<<strong>br</strong> />

nas ruas - gangs urbanas, de ruas ou de shoppings).<<strong>br</strong> />

Inicialmente, com o objetivo de estabelecer comparacoes indicarei<<strong>br</strong> />

dois grandes espacos de aquisicao de saberes: a escola e o mundo fora<<strong>br</strong> />

dela.<<strong>br</strong> />

A escola estabelece rotinas para aquisicao desses saberes, ha tempo<<strong>br</strong> />

determinado para cada passo do trabalho escolar. 0 que, porque, como se<<strong>br</strong> />

aprende e tempo para aprender determinado pelas rotinas preestabelecidas.<<strong>br</strong> />

Aos professores e estudantes, em sua maioria, cabe<<strong>br</strong> />

executa-las e essas rotinas sao consideradas fundamentais para que a<<strong>br</strong> />

relacao ensino-aprendizagem se desenvolva com sucesso. Segundo<<strong>br</strong> />

Bourdieu a rotina do trabalho escolar forma a cultura escolar<<strong>br</strong> />

homogeneizada e ritualizada.<<strong>br</strong> />

No mundo fora da escola ha liberdade de escolha, desde que se<<strong>br</strong> />

possa consumir, de bens culturais produzidos pela sociedade. Sejam eles,<<strong>br</strong> />

segundo os seguidores da escola de Frankfurt espetaculos (manifestacOes<<strong>br</strong> />

legitimas da cultura - teatro - livros - concertos - museus) ou simulacros<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

Nessa fala exporei minhas reflexoes oriundas da pesquisa do uso da Revista<<strong>br</strong> />

Ciencia Hoje das Criancas nas escolas realizada com os professores Maria Cristina Leal e<<strong>br</strong> />

Jose Peixoto Filho ambos da Universidade Federal Fluminense - UFF com o apoio do<<strong>br</strong> />

PADCT/SPEC/CAPES. Os resultados da pesquisa foram apresentados na 19a Reuniiio<<strong>br</strong> />

Anual da ANPEd-1996 e no V Encontro de Pesquisadores em Ensino de Fisica - 1.99G.<<strong>br</strong> />

121

Guaracira Gottuea de Sousa<<strong>br</strong> />

(entretenimento da indiAstria cultural - programas de radio, televisdo e<<strong>br</strong> />

etc.). Tambem ha livre escolha para seguir religioes e integrar<<strong>br</strong> />

organizacoes sociais mesmo que isso desencadeie formas de perseguicoes.<<strong>br</strong> />

Em relagao aos bens culturais, os homens ao usufruirem desses nao<<strong>br</strong> />

ficam limitados pelo tempo das rotinas de producao desses bens. Nada os<<strong>br</strong> />

impede de ler um livro por muito tempo ou de abandonarem a leitura,<<strong>br</strong> />

podem entrar e sair de um espetaculo qualquer quando queiram, mesmo<<strong>br</strong> />

que isso signifique uma grosseria e principalmente podem escolher o que<<strong>br</strong> />

querem usufruir. Isso nao significa que nao existam regras, mas<<strong>br</strong> />

submeter-se a elas e escolha do consumidor.<<strong>br</strong> />

Mesmo considerando que atualmente a maioria da populacao tem<<strong>br</strong> />

acesso somente a bens produzidos pela indiastria cultural que se preocupa<<strong>br</strong> />

em vender produtos para serem consumidos nos horarios de lazer e que<<strong>br</strong> />

segundo Adormy determina o prOprio consumo, pode-se afirmar que o<<strong>br</strong> />

tempo de usufruir desses produtos escolha do consumidor. Pode-se<<strong>br</strong> />

desligar o botao da televisao.<<strong>br</strong> />

Para comparar a escola com o mundo fora da escola e fundamental<<strong>br</strong> />

estabelecer que a rotina dos espacos de aquisicao de saberes fora da<<strong>br</strong> />

escola nao se impoe aos usuarios, nao se exige tempo determinado para<<strong>br</strong> />

producao de sentido, nao se avalia como foi essa producao.<<strong>br</strong> />

A gestao do tempo e a livre escolha dos interesses afastam a<<strong>br</strong> />

cultura escolar das outras culturas. Como a escola tem se utilizado<<strong>br</strong> />

dessas outras culturas e desses diferentes veiculos de informagao ? Essa<<strong>br</strong> />

e a questa°.<<strong>br</strong> />

Segundo Santiago "um cidadao do mundo atual, mesmo<<strong>br</strong> />

analfabeto, tem uma quantidade de informacao que ultrapassa e muito a<<strong>br</strong> />

informacao que tinha um cidadao mesmo alfabetizado, ha meio seculo".<<strong>br</strong> />

Para ele, "o grave problema e o de saber transformar a quantidade de<<strong>br</strong> />

informacao em conhecimento, como conduzir um cidadao a incorpora-la<<strong>br</strong> />

qualitativamente para que dela se possa valer na sua compreensao da<<strong>br</strong> />

sociedade e do mundo em que vive." (Santiago 1991, 149).<<strong>br</strong> />

Nesse sentido que a escola deve agir, "aprimorar a producao de<<strong>br</strong> />

sentido, isto e articular varias culturas, conectar a cultura escolar vida,<<strong>br</strong> />

ao mundo fora da escola e assim a<strong>br</strong>ir possibilidades para criar momentos<<strong>br</strong> />

de rompimento da rotina escolar.<<strong>br</strong> />

Snyders aponta nessa direcao ao afirmar que a que<strong>br</strong>a da rotina<<strong>br</strong> />

escolar se da pela articulacao entre a cultura escolar e a vida,<<strong>br</strong> />

incorporando A escola manifestacoes culturais reconhecidas e legitimadas<<strong>br</strong> />

na sociedade.<<strong>br</strong> />

Separar a escola do mundo fora da escola tem como objetivo<<strong>br</strong> />

caracterizar o funcionamento desses espacos, porem nao negando<<strong>br</strong> />

relacoes, mas admitindo que a escola e outros espacos estao inseridos<<strong>br</strong> />

numa mesma sociedade.<<strong>br</strong> />

Pretende-se abordar principalmente as possibilidade de uso dos<<strong>br</strong> />

bens culturais como instrumentos mediadores entre formas livres de<<strong>br</strong> />

122

() Uso (lc ,Jorimis...<<strong>br</strong> />

aquisicao de conhecimento e o formalismo caracteristico do conhecimento<<strong>br</strong> />

escolar.<<strong>br</strong> />

A Revista e o Jornal<<strong>br</strong> />

Como fui convidada para falar so<strong>br</strong>e o uso de jornais e revistas de<<strong>br</strong> />

divulgacao de ciencia no ensino de Ciencias, nesse momento considero<<strong>br</strong> />

importante destacar as diferencas existentes entre jornais e revistas.<<strong>br</strong> />

Os jornais sao consumidos diariamente e rapidamente, feitos de<<strong>br</strong> />

papel barato, suas noticias caducam ou sao contraditOrias. Utilizam-se<<strong>br</strong> />

de fontes principalmente oficiais e sao lidos para se obter informacaes e<<strong>br</strong> />

conhecer opinioes As revistas contem sinteses comentadas das noticias<<strong>br</strong> />

da semana ou do mes, sao feitas de papel mais resistente e apresentam<<strong>br</strong> />

informacoes e ()pinkies por meio de artigos mais elaborados.<<strong>br</strong> />

"As relacoes existentes entre o text°, o objeto que lhe serve de<<strong>br</strong> />

suporte e a pratica que dele se apodera" (Chartier, 1988, p. 127) indicam<<strong>br</strong> />

um caminho de leitura. Assim, as pessoas se apropriam de formas<<strong>br</strong> />

diferenciadas das revistas e dos jornais.<<strong>br</strong> />

No caso das noticias de ciencias, Assis considera que o jornalismo<<strong>br</strong> />

cientifico deva ser tratado como entretenimento pois explora o<<strong>br</strong> />

sensacional, o imediato, a crise - caracteristicos de informagoes diarias.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, a divulgacao cientifica, para Assis, e a atividade cujo<<strong>br</strong> />

principal fim e tornar assuntos cientificos acessiveis ao grande paha),<<strong>br</strong> />

pode ser praticada por pesquisadores ou jornalistas e veiculada pelas<<strong>br</strong> />

revistas.<<strong>br</strong> />

A escola ao apropriar-se desses recursos deve estar atenta a essas<<strong>br</strong> />

caracteristicas e nao escolariza-los, pois para que o uso desses recursos<<strong>br</strong> />

signifiquem efetivamente a que<strong>br</strong>a da rotina escolar e fundamental que<<strong>br</strong> />

suas caracteristicas fiquem preservadas. Esses nao podem ser tratados<<strong>br</strong> />

como livros didaticos.<<strong>br</strong> />

0 Uso de Revistas de Divulgagao Cientifica nas Escolas<<strong>br</strong> />

Para exemplificar a possibilidade de uso de uma revista de<<strong>br</strong> />

divulgacao cientifica nas escolas, exporei os resultados de pesquisa de<<strong>br</strong> />

utilizacao da revista Ciencia Hoje das Criancas em escolas do Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro (5), Niteroi (3), Sao Goncalo (2), Belo Horizonte (4), envolvendo<<strong>br</strong> />

1682 estudantes de 2" 8" series do 1° Grau, 45 professores de turma e 9<<strong>br</strong> />

de sala de leitura. A pesquisa tinha como objetivos avaliar como a revista<<strong>br</strong> />

estava sendo utilizada em sala de aula e sua qualidade editorial. Nesta<<strong>br</strong> />

mesa redonda apresentarei os resultados obtidos a partir das falas dos<<strong>br</strong> />

professores.<<strong>br</strong> />

Para avaliar o potencial de recurso paradidatico da revista foram<<strong>br</strong> />

executadas duas acoes diferenciadas. A primeira refere-se ao uso da<<strong>br</strong> />

revista pelo professor durante as suas aulas ou pelo professor da sala de<<strong>br</strong> />

leitura e a segunda as sugestoes de uso elaboradas por professores<<strong>br</strong> />

123

Guaraeira Gour&I de Sousa<<strong>br</strong> />

durante oficinas (3) onde se abordava o significado da alfabetizacao<<strong>br</strong> />

cientifica.<<strong>br</strong> />

Os professores de turma receberam um conjunto de revistas e<<strong>br</strong> />

escolheram livremente como utiliza-los em sala de aula. Ao termino da<<strong>br</strong> />

aula eram entrevistados so<strong>br</strong>e como tinham organizado e executado a<<strong>br</strong> />

atividade e so<strong>br</strong>e o conhecimento, distribuicao e qualidade editorial da<<strong>br</strong> />

revista. Os professores da sala de leitura que sao responsaveis pela<<strong>br</strong> />

guarda da revista respondiam as mesmas perguntas.<<strong>br</strong> />

Durante as oficinas como atividade de encerramento, os<<strong>br</strong> />

professores, divididos em grupos, elaboravam formas de uso da revista e<<strong>br</strong> />

depois expunham suas sugestoes ao grupo todo. Essas sugestoes foram<<strong>br</strong> />

anotadas e um questionario de avaliacao da oficina e so<strong>br</strong>e a revista era<<strong>br</strong> />

respondido.<<strong>br</strong> />

A leitura das entrevistas indicou que uso feito pelo professor foi<<strong>br</strong> />

bastante diferenciado. Assim, os professores que conheciam e<<strong>br</strong> />

trabalhavam com a revista diretamente com as criancas a utilizavam<<strong>br</strong> />

como fonte de pesquisa, para producao de textos, como leitura livre, como<<strong>br</strong> />

fonte para tipo de experimentos e treinamento de leitura. Por outro lado,<<strong>br</strong> />

outros professores tambem conhecedores da revista, reproduziam textos<<strong>br</strong> />

para serem lidos, mas as criancas nao tinham acesso revista.<<strong>br</strong> />

Os professores que nao conheciam a revista, organizaram<<strong>br</strong> />

atividades exploratorias como: leitura livre; desenhos so<strong>br</strong>e temas;<<strong>br</strong> />

realizacao de jogos e experimentos.<<strong>br</strong> />

uma escola onde as criancas tinham assinatura da revista por<<strong>br</strong> />

turma, estas escolhiam como utiliza-la e eram estimulados a levar a<<strong>br</strong> />

revista para casa e contar so<strong>br</strong>e o que leram.<<strong>br</strong> />

Os professores da sala de leitura afirmaram que a revista era fonte<<strong>br</strong> />

de pesquisa para preparo das aulas dos professores e era levada para<<strong>br</strong> />

casa pelos estudantes que gostavam de Ciencias.<<strong>br</strong> />

As secoes mais utilizadas em sala de aula foram experimentos,<<strong>br</strong> />

jogos, artigos cientificos, contos e poesias. Os conteilidos mais consultados<<strong>br</strong> />

sao os textos so<strong>br</strong>e animais em extingao, seres vivos e meio ambiente.<<strong>br</strong> />

Em areas como matematica costumava-se fazer uso de jogos, desafios e<<strong>br</strong> />

<strong>br</strong>incadeiras.<<strong>br</strong> />

Alguns professores fizeram sugestoes para que se abordasse temas<<strong>br</strong> />

para estudantes maiores, publicasse artigos de Historia e Geografia, mas<<strong>br</strong> />

o restante foi unanime no sentido de nao fazer modificagoes para adequala<<strong>br</strong> />

A sala de aula. Uma professora afirmou que a diversificacao da revista<<strong>br</strong> />

uma qualidade. "E bom que ela nao seja curricular." Outra afirmou:<<strong>br</strong> />

"A revista deve ser do mundo e nao da escola."<<strong>br</strong> />

A utilizacao da revista era, em sua maioria, de iniciativa do<<strong>br</strong> />

professor. Somente em duas escolas grupos de professores organizaram a<<strong>br</strong> />

aplicacao da revista em sala de aula.<<strong>br</strong> />

124

0 Uso de ,Jorouis...<<strong>br</strong> />

Nas oficinas participaram 105 professores sendo 31 de la a 4a<<strong>br</strong> />

series; 56 de 5a a 8a e 18 de 2`) Grau que apresentaram formas do uso da<<strong>br</strong> />

revista em sala de aula.<<strong>br</strong> />

Algumas sugestoes mereceram destaque: um grupo sugeriu<<strong>br</strong> />

discutir habitos alimentares e valor nutritivo dos alimentos a partir do<<strong>br</strong> />

texto de algas comestiveis; outro, a partir de um conto do naturalista<<strong>br</strong> />

Fritz Muller, propos estudar a flora e a fauna das localidades prOximas<<strong>br</strong> />

da escola, classifica-las e expor os resultados em uma feira de ciencias e<<strong>br</strong> />

um outro grupo ao trabalhar o tema papagaio iniciou a aula contando<<strong>br</strong> />

piadas de papagaio, em seguida explorou o texto so<strong>br</strong>e papagaios contido<<strong>br</strong> />

na revista e para finalizar expos as formas de classificagao das ayes.<<strong>br</strong> />

A analise dos dados da pesquisa mostra que quando professores<<strong>br</strong> />

tem acesso a um material de boa qualidade, criativo e lndico, segundo a<<strong>br</strong> />

opiniao deles, possivel criar ago-es pedagOgicas estimulantes e<<strong>br</strong> />

facilitadoras da aprendizagem.<<strong>br</strong> />

E importante salientar que os professores se apropriam da revista<<strong>br</strong> />

de maneiyas distintas. Alguns simplesmente repetem formas tradicionais<<strong>br</strong> />

do uso do texto e da imagem, outros elaboram formas de articular relatos<<strong>br</strong> />

do cotidiano que expressam o senso comum e, por intermedio da revista,<<strong>br</strong> />

reconstruir com os alunos o discurso cientifico. Ainda, outros, deixando<<strong>br</strong> />

que os alunos leiam livremente a revista, proporcionam na sala de aula<<strong>br</strong> />

momentos de troca e desenvolvimento do discurso oral.<<strong>br</strong> />

Essas formas de apropriagao estao associadas as condicnes fisicas<<strong>br</strong> />

da escola, perfil socio-cultural dos estudantes, mas principalmente ao<<strong>br</strong> />

perfil do professor, sua historia de formagao e a linha pedagOgica<<strong>br</strong> />

orientadora das agoes da escola.<<strong>br</strong> />

Em algumas escolas a escolha de temas a serem lidos e a propria<<strong>br</strong> />

dinamica de conducao da atividade estavam atreladas ao planejamento<<strong>br</strong> />

da escola rigidamente seguido. As Trofessoras exigiram para participar<<strong>br</strong> />

da pesquisa que nao houvesse nenhum desvio no planejmaneto. Por<<strong>br</strong> />

outro lado, em outras escolas os professores organizaram atividades que<<strong>br</strong> />

nao estavam vinculadas as o<strong>br</strong>igagoes curriculares, nao temendo<<strong>br</strong> />

rupturas na rotina escolar.<<strong>br</strong> />

Pelo relatos dos professores o uso da revista em sala de aula que<strong>br</strong>a<<strong>br</strong> />

a rotina do trabalho escolar mesmo quando esse esta inserido na<<strong>br</strong> />

programacao. Assim, a revista pode desequili<strong>br</strong>ar o cotidiano escolar,<<strong>br</strong> />

romper com os tempos determinados dos rituais escolares, introduzir na<<strong>br</strong> />

escola elementos de outra cultura.<<strong>br</strong> />

No mundo contemporaneo, os alunos estao imersos nas culturas de<<strong>br</strong> />

fora da escola, embora exista uma hierarquizacao do acesso aos bens<<strong>br</strong> />

culturais estabelecida pela possibilidade de se consumir esses bens, por<<strong>br</strong> />

exemplo, todos tem televisao, mas nao TV a cabo; so alguns podem ir ao<<strong>br</strong> />

teatro ou ao cinema, todos usufruem de determinados bens culturais.<<strong>br</strong> />

125

Ou(traciru (;(m.1.(!(1 (le Sous('<<strong>br</strong> />

No Brasil onde as diferencas socio-economicas e culturais sao<<strong>br</strong> />

gritantes, a escola pode exercer o papel de articuladora dessas culturas e<<strong>br</strong> />

de facilitadora de acesso aos bens culturais.<<strong>br</strong> />

0 uso da revista que e um bem cultural possibilita articular a<<strong>br</strong> />

cultura escolar com a cultura cientifica, articulacao esta que se da no<<strong>br</strong> />

momento da que<strong>br</strong>a da rotina do trabalho escolar; no moment() em que o<<strong>br</strong> />

aluno constr6e sua producao de sentido so<strong>br</strong>e os temas da revista e so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

o suporte desses temas - a revista.<<strong>br</strong> />

Assim, a distribuicao mais ampla nas escolas da revista criaria<<strong>br</strong> />

possibilidades de renovacao do cotidiano escolar e de ampliacao<<strong>br</strong> />

cultura dos estudantes.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

BOURDIEU, Pierre; PASSERON, Jean Claude A Reproducao.<<strong>br</strong> />

Elementos para uma teoria dos sistemas de ensino. 2a ed. , Rio<<strong>br</strong> />

de Janeiro, Francisco Alves, 1982.<<strong>br</strong> />

ADORN°, T.W. A Indnstria Cultural. In: COHN, G. (organizador)<<strong>br</strong> />

Theodor W. Adorno. Sociologia. Sao Paulo: Atica, 1986. Colecao<<strong>br</strong> />

Grandes Cientistas Sociais.<<strong>br</strong> />

SANTIAGO, Silviano. Alfabetizacao, leitura e sociedade de massa. In:<<strong>br</strong> />

NOVAES, Adauto (organizador) Rede Imaginaria - Televisao e<<strong>br</strong> />

Democracia Sao Paulo: Companhia das Letras, Secretaria<<strong>br</strong> />

Municipal de Cultura, 1991.<<strong>br</strong> />

SNYDERS, George. Alunos Felizes. Reflexao so<strong>br</strong>e a alegria na esola<<strong>br</strong> />

a partir de textos literarios. Rio de Janeiro, Paz e Terra, 1993.<<strong>br</strong> />

CHARTIER, Roger. A Historia Cultural - Entre Praticas e<<strong>br</strong> />

Representacoes. Lisboa: Difil, 1988. Colecao Memoria e<<strong>br</strong> />

Sociedade.<<strong>br</strong> />

ASSIS, Jesus de Paula. 0 Jornalismo Cientifico. pre printer, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, Universidade de Sao Paulo, 1996.<<strong>br</strong> />

126

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1.997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

I ntroducao<<strong>br</strong> />

OS CENTROS DE CIENCIAS, OS CENTROS DE FORMAcA0<<strong>br</strong> />

PROFISSIONAL E A FORMACAO DE PROFESSORES<<strong>br</strong> />

Laercio Ferracioli (aerdo@cce.ufes.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

UFES<<strong>br</strong> />

Comparando os eixos tematicos do Ultimo simpOsio, ocorrido em<<strong>br</strong> />

Niteroi a dois anos atras, e os Nouos <strong>Horizontes</strong> propostos para esse XII<<strong>br</strong> />

SNEF, observa-se uma ampliacao dos eixos centrais de discussao.<<strong>br</strong> />

Dessa forma, o eixo tematico Editcacao Perinanente, amplia as<<strong>br</strong> />

quest5es relativas Formacao do Professor e do Pesquisador, com o<<strong>br</strong> />

enquadramento de questoes pertimentes formacao do futuro<<strong>br</strong> />

profissional do ensino, divulgacao cientifica, incluindo tambem a<<strong>br</strong> />

discussao do papel dos Museus e Centros de Ciencias neste context°.<<strong>br</strong> />

0 eixo tematico Inouacaes Curricitlares, amplia tambem as<<strong>br</strong> />

questoes relativas ao desenvolvimento de curriculos, corn a incorporacao<<strong>br</strong> />

de discussao so<strong>br</strong>e o ciclo basic() e da formacao de engenheiros, bem como<<strong>br</strong> />

a desafio especifico da Matematica na questao da interdisciplinaridade.<<strong>br</strong> />

0 tema Novas Tecnologias, discutido no Ultimo simpOsio dentro do<<strong>br</strong> />

eixo Ensino-Aprendizagent (Ferracioli, 1995), ganha nesse XII SNEF,<<strong>br</strong> />

status de eixo tematico devido a proporcao que o tema atingiu nesses dois<<strong>br</strong> />

Ultimos anos, com o rapid° avanco e difusao comercial da tecnologia da<<strong>br</strong> />

imagem, bem como A alocacao, por parte do governo federal, de vultuosas<<strong>br</strong> />

somas para o uso indiscriminado das novas (e antigas) tecnologias.<<strong>br</strong> />

Apesar dos tres temas serem inerentemente articulados e<<strong>br</strong> />

importantes, nesse momento em que o Ministerio da Educacao anuncia a<<strong>br</strong> />

compra de 100.000 computadores para as escolas pUblicas, a discussao<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e as novas tecnologias toma um maior vulto devido As consequencias<<strong>br</strong> />

desse fato no planejamento, desenvolvimento curricular e avaliacao<<strong>br</strong> />

educacional. Como coloca Kaput & Thompson (1994) analisando a<<strong>br</strong> />

questao do uso de tecnologia no ensino de matematica: a tecnologia foi<<strong>br</strong> />

imposta tanto na pratica escolar quanto na pesquisa em educacao<<strong>br</strong> />

matematica, e conio tal, alterou a natureza dessas atividades.<<strong>br</strong> />

Nesse contexto, o uso da tecnologia, em particular do computador,<<strong>br</strong> />

perpassa pela questao dos Centros de Ciencia, da Formacao Profissional e<<strong>br</strong> />

da Formacao de Professores: como utilizar as novas tecnologias nos<<strong>br</strong> />

Centros de Ciencia, evitando o que tem sido chamado de `edutainment' -<<strong>br</strong> />

quando a dimensdo educacional superada pelo entretenimento - e<<strong>br</strong> />

promover um real aprendizado (Stevenson, 1991); como formar um<<strong>br</strong> />

profissional capacitado a manusear as novas tecnologias; e como<<strong>br</strong> />

capacitar o profissional formado para essa nova realidade.<<strong>br</strong> />

127

Laercio Ferracioli<<strong>br</strong> />

Assim, serao apresentadas propostas de trabalho que abordam<<strong>br</strong> />

essas quest'oes no ambito do Departamento de Fisica da Universidade<<strong>br</strong> />

Federal do Espirito Santo.<<strong>br</strong> />

0 Enfoque na Graduacao<<strong>br</strong> />

Dentro de uma perspectiva onde a tecnologia e entendida como<<strong>br</strong> />

ferramental de conhecimento, como instrumento capaz de ampliar a,<<strong>br</strong> />

capacidade do aluno ent formula,. perguntas e muito menos em<<strong>br</strong> />

simplesmente encontrar respostas (Ferracioli, 1996), foi proposta a criagao<<strong>br</strong> />

de uma disciplina eletiva entitulada INFORMACAO, CIENCIA &<<strong>br</strong> />

TECNOLOGIA NO ENSINO DE FISICA.<<strong>br</strong> />

0 objetivo dessa disciplina e promover a compreensao da natureza<<strong>br</strong> />

da informagao por parte do aluno, a sua familiarizagao coin as novas<<strong>br</strong> />

tecnologias e sua habilitacao para explorar o pontencial da tecnologia de<<strong>br</strong> />

informagao no ambiente escolar. Visa ainda, promover a compreensao de<<strong>br</strong> />

que o continuo avango tecnolOgico incorpora e modifica essas<<strong>br</strong> />

ferramentas, e dessa forma, preparar o aluno, futuro profissional, para<<strong>br</strong> />

essa dinamica tecnologica.<<strong>br</strong> />

Nessa disciplina o aluno vai trabalhar coin os temas:<<strong>br</strong> />

• discussao so<strong>br</strong>e a utilizagao da informacao, das novas<<strong>br</strong> />

tecnologias e da tecnologia da informacao na educacao<<strong>br</strong> />

• o computador e as novas tecnologias como ferramentas de<<strong>br</strong> />

laboratorio, e como ferramenta de analise de dados em<<strong>br</strong> />

laboratorios<<strong>br</strong> />

• aplicacoes da micro-eletranica e controle<<strong>br</strong> />

• avaliagao de softwares e aplicativos tecnologicos em ciencias<<strong>br</strong> />

• sistemas de modelagem e modelagem cognitiva: quantitativa,<<strong>br</strong> />

semi-quantitativa e qualitativa<<strong>br</strong> />

• o uso de planilhas eletronicas e bancos de dados em ciencias<<strong>br</strong> />

• ensino/aprendizagem e ferramentas: programagao (e.g. LOGO,<<strong>br</strong> />

Boxer), sistemas tutoriais (e.g. CAI - computer aided<<strong>br</strong> />

instruction, ICAI - intelligent ' computer-aided-instruction),<<strong>br</strong> />

teleconferencias, fontes de informagao atraves do WWW,<<strong>br</strong> />

Internet (e.g.a formagao de rede de comunicagao entre escolas,<<strong>br</strong> />

redes de discussao)<<strong>br</strong> />

• informacao e tecnologia e implementacao curricular.<<strong>br</strong> />

0 objetivo institucional e o desenvolvimento de uma perspectiva de<<strong>br</strong> />

trabalho que promova a integragao da informatica na, pratica pedagogica<<strong>br</strong> />

(Vitale, 1990) ao inves do simples uso do computador em sala de aula.<<strong>br</strong> />

0 Enfoque na Pos-Graduacao<<strong>br</strong> />

Enquanto campo de estudo, o Ensino de Fisica e uma area<<strong>br</strong> />

inerentemente multidisciplinar, que trata de processos de transmissao e<<strong>br</strong> />

compreensao de conhecimento, bem como do desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

128

Os Centros de Ci&lcias...<<strong>br</strong> />

atividades curriculares que auxiliem o processo de ensino-aprendizagem<<strong>br</strong> />

(Millar, 1989).<<strong>br</strong> />

Nesse context°, e necessaria a busca de parcerias coin outras Areas<<strong>br</strong> />

de conhecimento, no sentido de se construir o corpo de conhecimento<<strong>br</strong> />

inerente essa Area de estudo. Isso representa uma riqueza no processo<<strong>br</strong> />

de construcao de conhecimento, uma vez que associada a conteudos e<<strong>br</strong> />

metodos especifices de outras Areas, a area de Ensino de Fisica aborda,<<strong>br</strong> />

desenvolve e contextualiza, atraves do conhecimento especifico da Fisica,<<strong>br</strong> />

a construcao de novos conhecimentos e novas praticas para o processo de<<strong>br</strong> />

ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Essa concepcao da Area de Ensino de Fisica tem reflexo direto na<<strong>br</strong> />

estruturacao do curso. Assim, alem das disciplinas especificas da Area de<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica, o elenco de disciplinas oferecidas tambem composto de<<strong>br</strong> />

disiciplinas dos Programa de POs-Graduacao em Educacao, Psicologia, e<<strong>br</strong> />

Informatica.<<strong>br</strong> />

Assim, possivel caracterizar duas linhas basicas de pesquisa:<<strong>br</strong> />

Aprendizagem de Conceitos Fisicos<<strong>br</strong> />

• Estudo de concepcOes espontaneas e do conhecimento do senso<<strong>br</strong> />

comum em Fisica e sua estruturacao e relacao com o<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico, para sua utilizacao no processo de<<strong>br</strong> />

ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Informagao, CiOncia & Tecnologia no Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

• Estudo de representacoes de conhecimento e modelagem no<<strong>br</strong> />

processo de ensino-aprendizagem e implementacao curricular;<<strong>br</strong> />

• Estudo da integracao da informatica na pratica pedagogica,<<strong>br</strong> />

visando o desenvolvimento e a avaliacao de coursewares e a<<strong>br</strong> />

inovacao curricular para o 1°, e 3° Graus.<<strong>br</strong> />

As duas Areas sao interligadas na perspectiva de que a primeira<<strong>br</strong> />

fornece temas de trabalho para o desenvolvimento da segunda, cujos<<strong>br</strong> />

resultados complementam e implementam a primeria.<<strong>br</strong> />

0 Enfoque na Articulacao da Graduagao & Pos-Graduagao<<strong>br</strong> />

0 espaco institucional para o desenvolvimento dessas propostas o<<strong>br</strong> />

MODELAB ou LABORATORIO DE TECNOLOGIAS INTERATIVAS APLICADAS<<strong>br</strong> />

A MODELAGEM COGNITIVA cuja proposta e a implementacao da<<strong>br</strong> />

modelagem como ferrarnenta de trabalho no processo de<<strong>br</strong> />

ensino/aprendizagem.<<strong>br</strong> />

0 modelagem representa uma perspectiva de trabalho de<<strong>br</strong> />

integracao da informatica no cotidiano escolar, onde pode-se trabalhar<<strong>br</strong> />

com a interatividade, criagdo de ambientes de aprendizagem e a<<strong>br</strong> />

conectividade (Shank, 1994), que podem promover uma atitude mais<<strong>br</strong> />

ativa e engajada no aluno.<<strong>br</strong> />

129

Laercio Eurracioli<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Alem da intrinseca articulagao dessas propostas de trabalho, elas<<strong>br</strong> />

estao tambern associadas a criagdo do CENTRO DIE CIENCIAS E ARTES DE<<strong>br</strong> />

VITORIA. Uma perspectiva de trabalho e a alocagao de alguns dos<<strong>br</strong> />

milhares computadores que o Ministerio da Educagao esta comprando no<<strong>br</strong> />

Centro de Ciencias para que, alem da exploragao da tecnologia de<<strong>br</strong> />

imagem com e pelas criangas de todas as idades, possam tambem ser<<strong>br</strong> />

desenvolvidos projetos de capacitagao de professores juntamente corn o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de propostas pedagegicas.<<strong>br</strong> />

0 argumento em que se baseia essas propostas de trabalho, e a de<<strong>br</strong> />

que o processo educacional foi sempre desenvolvido dentro do paradgma<<strong>br</strong> />

da tecnologia da imprensa. Nesse final de milenio, o paradigma da<<strong>br</strong> />

tecnologia da imagem se mostra cada vez mais dominate em todas as<<strong>br</strong> />

esferas da sociedade, e a educagao como inerente integrante sofre as<<strong>br</strong> />

consequencias dessa dominagao, porem, de maneira aleatOria e sem<<strong>br</strong> />

claros exemplares (Kuhn, 1970).<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, e necessario o direcionamento, estruturagao e a<<strong>br</strong> />

implementacao de projetos de estudo, de pesquisa e de fomento de<<strong>br</strong> />

recursos humanos, que alem de respaldo tecnico, provejam conhecimento<<strong>br</strong> />

especifico para o desenvolvimento e estabelecimento da cultura desse<<strong>br</strong> />

novo paradigma no context° educacional. Essa cultura sera a sintese<<strong>br</strong> />

desse novo paradigma calcado na tecnologia da imagem, que<<strong>br</strong> />

inevitavelmente redefinira o universo escolar/educacional estabelecido<<strong>br</strong> />

nos padroes da tecnologia da imprensa.<<strong>br</strong> />

Caso contrario, assistiremos a perpetuacao de situagoes do<<strong>br</strong> />

cotidiano escolar, que sao hoje exemplos de ingenuas visa-es<<strong>br</strong> />

instrumentalistas e supostamente neutras, impondo regras e solugoes •<<strong>br</strong> />

estruturadas no paradigma da tecnologia da imprensa, para o vigente<<strong>br</strong> />

paradigma da tecnologia da imagem.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

130<<strong>br</strong> />

FERRACIOLI, L. (1995) Novas Tecnologias. In: Atas do XI Simposio<<strong>br</strong> />

Nacional de Ensino de Fisica, Niteroi. p. 39-45.<<strong>br</strong> />

FERRACIOLI, L. (1996) Educagao & Informatica: A Construgao de<<strong>br</strong> />

Possiveis (Des)Caminhos. Desafio - Reuista Interativa de<<strong>br</strong> />

Ciencias Sociais, Outu<strong>br</strong>o/96, http://www.ibase.org.<strong>br</strong>/—desafio.<<strong>br</strong> />

KAPUT, J. J. &THOMPSON, P. W. (1994) Technology in Mathematics<<strong>br</strong> />

Education Research: the First 25 Years in the JRME. Journal<<strong>br</strong> />

for Research in Mathematics Education, 25(6): 676-84.<<strong>br</strong> />

KUHN, T. S. (1970) The Structure of Scientific Revolution. Chicago:<<strong>br</strong> />

Universtiy of Chicago Press.<<strong>br</strong> />

MILLAR, R. (1989) Doing Science: Images of Science in Science<<strong>br</strong> />

Education. London: Falmer Press.<<strong>br</strong> />

SHANK, R. (1994) Active Learning through Multimedia. IEEE,<<strong>br</strong> />

Spring, 1994.

Os Centros de Ciencias...<<strong>br</strong> />

STEVENSON, J. (1991) The long-term impact of interactive exhibts.<<strong>br</strong> />

International Journal of Science Education, 13(5): 521-31.<<strong>br</strong> />

VITALE, B. (1990) L'Integracion de linformatique a la pra,tique<<strong>br</strong> />

pedagogique. Geneve, CRPP.<<strong>br</strong> />

131

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, IVI.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de asica<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

0 USO DA INFORMATICA NA EDUCACAO<<strong>br</strong> />

Angeio de Moura Guimaraes (angelo@dcaufmg<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Apresenta um retrospecto de alguns dos paradigmas mais<<strong>br</strong> />

significativos do uso da informatica na educacao, com a intencao de<<strong>br</strong> />

discutir os aspectos relevantes para uma adequada apropriacao desta<<strong>br</strong> />

tecnologia.<<strong>br</strong> />

Abstract<<strong>br</strong> />

Provides a <strong>br</strong>ief review of the most significant and paradigmatic<<strong>br</strong> />

uses of computing on education. The main purpose is to discuss the<<strong>br</strong> />

relevant aspects towards a proper assimilation of this technology.<<strong>br</strong> />

0 uso da informatica na educacao nao significa necessariamente a<<strong>br</strong> />

solucao dos problemas de relacionamento aluno/professor ou<<strong>br</strong> />

aluno/conhecimento. Significa, certamente, a introducao de novos tipos de<<strong>br</strong> />

problemas. Eventualmente devera significar tambem o aparecimento de<<strong>br</strong> />

novas oportunidades e novas ideias para facilitar e acelerar os processos<<strong>br</strong> />

de ensino e aprendizagem, mas, como procuraremos mostrar nesse<<strong>br</strong> />

trabalho, podera significar o advento de uma nova didatica do ensino, que<<strong>br</strong> />

podera contar com instrumentos de comunicacao e cooperacao cada vez<<strong>br</strong> />

mais elaborados.<<strong>br</strong> />

No universo da escola devem existir diferentes projetos<<strong>br</strong> />

pedagogicos: projetos que nao envolvam necessariamente a utilizacao da<<strong>br</strong> />

informatica, projetos que utilizem a informatica marginalmente e ate<<strong>br</strong> />

mesmo projetos que dependam inteiramente da informatica. 0 problema<<strong>br</strong> />

central nao nos parece ser o da utilizacao ou nao dos computadores no<<strong>br</strong> />

processo de ensino e aprendizagem, mas sim, como as escolas, os<<strong>br</strong> />

professores e os estudantes irdo se apropriar desta tecnologia a seu<<strong>br</strong> />

favor.<<strong>br</strong> />

Estaremos revendo aqui alguns dos paradigmas (refletidos em<<strong>br</strong> />

propostas e experiencias) mais significativas de uso da informatica na<<strong>br</strong> />

educacao, com a intencao de levantar os aspectos relevantes a serem<<strong>br</strong> />

considerados, para que possamos efetivamente nos apropriarmos desta<<strong>br</strong> />

tecnologia. Em outra perspectiva: como utilizar a informatica como uma<<strong>br</strong> />

das propulsoras das das mudancas desejadas na educacao.<<strong>br</strong> />

132

0 Us° Info rn uitica...<<strong>br</strong> />

Breve hist6rico do uso de computadores nos processos de ensino/aprendizagem<<strong>br</strong> />

Nas primeiras iniciativas do uso do computador na educacao,<<strong>br</strong> />

houve uma tentativa de reproduzir as praticas de instrucao programada<<strong>br</strong> />

desenvolvidas pela corrente behaviorista (SKINNER, 1969). Estas<<strong>br</strong> />

aplicacoes foram se sofisticando e extrapolaram os textos estaticos dos<<strong>br</strong> />

manuais de instrucao programada, passando a utilizar graficos e<<strong>br</strong> />

animacOes. No final da decada de 60 pareceram os primeiros sistemas de<<strong>br</strong> />

apoio instrucao (CAI: Computer Aided instruction) (O'NEIL,1981,<<strong>br</strong> />

JONASSEN, 1988, VALENTE, 1993a;VALENTE, 1993b).<<strong>br</strong> />

No final da decada de 70 a concepcao de Micromundos (PAPPERT,<<strong>br</strong> />

1980) introduz o construtivismo Piagetiano no ambiente dos sistemas de<<strong>br</strong> />

apoio aprendizagem. Com o advento da inteligencia artificial(IA)<<strong>br</strong> />

surgem os sistemas que utilizam tecnicas derivadas (ICAI: Intelligente<<strong>br</strong> />

Computer Aided Instruction), como por exemplo, sistemas baseados em<<strong>br</strong> />

conhecimento e sistemas especialistas (JONASSEN, 1988;<<strong>br</strong> />

WENGER,1987; KEARSLEY, 1987). Na decada de 80, os avancos e as<<strong>br</strong> />

possibilidades criadas pela IA e a ciencia cognitiva a<strong>br</strong>em caminho para<<strong>br</strong> />

a modelagem do conteildo , da didatica e do estudante, surgindo as<<strong>br</strong> />

primeiras experiencias com sistemas tutoriais inteligentes (ITS:<<strong>br</strong> />

Intelligent Tutoring System) (CLANCEY, 1987, CLANCEY &<<strong>br</strong> />

SOLOWAY,1990).<<strong>br</strong> />

Na decada de 90, a popularizacdo do uso da hipermidia (hipertextos<<strong>br</strong> />

e Multimidia), a utilizacao de redes de computadores em larga escala<<strong>br</strong> />

(Internet), os avancos na psicologia cognitiva e o poder computacional e<<strong>br</strong> />

de simulacao estao aumentando consideravelmente (LEVY, 1992). Tudo<<strong>br</strong> />

isso nos coloca diante de novas dificuldades: como nos apropriar<<strong>br</strong> />

convenientemente dessas tecnologias para apoiar o processo de ensino e<<strong>br</strong> />

aprendizagem? A FIG. 1 relaciona as tecnologias utilizadas no apoio ao<<strong>br</strong> />

ensino e instrucao e evolucao do poder computacional utilizado.<<strong>br</strong> />

133

Angelo Gulmordes<<strong>br</strong> />

Poder<<strong>br</strong> />

computacional<<strong>br</strong> />

Micromundos<<strong>br</strong> />

Instrucao<<strong>br</strong> />

Programada<<strong>br</strong> />

CAI<<strong>br</strong> />

• Hipertexto<<strong>br</strong> />

1 1 I Ano<<strong>br</strong> />

1950 1960 1970 1980 1990 2000<<strong>br</strong> />

Figura 1: Poder computacional e tecnologias de ensino/aprendizagem. [Adaptado<<strong>br</strong> />

de Soloway (comunicacao apresentada no ITS'92- Montreal, Canada)]<<strong>br</strong> />

Ecologia cognitiva<<strong>br</strong> />

SIMON (1981) definiu um programa de pesquisa, que deu origem<<strong>br</strong> />

um dos ramos da inteligencia artificial, em cujos fundamentos<<strong>br</strong> />

preconizava que a cognicao humana deveria ser vista como algo simples e<<strong>br</strong> />

estudada muito mais pelas limitacoes que ela impoe ao ser humano. Para<<strong>br</strong> />

Simon, a complexidade nao estaria nos nossos cere<strong>br</strong>os mas sim no nosso<<strong>br</strong> />

ambiente, devido a artificialidade criada pelo proprio homem. Se uma<<strong>br</strong> />

floresta pode ser considerada como algo natural, uma fazenda certamente<<strong>br</strong> />

nao poderia ser. As ayes, o gado e os alimentos que produzimos na<<strong>br</strong> />

fazenda, apesar de estarem submet dos as leis naturais, sao produtos de<<strong>br</strong> />

uma cieucia do artificial.<<strong>br</strong> />

0 curso da evolucao do ser humano impos uma arquitetura<<strong>br</strong> />

cognitiva que e o resultado de uma serie de adaptacoes bem sucedidas<<strong>br</strong> />

mas que, ao mesmo tempo, resultou num amplo conjunto de limitacoes<<strong>br</strong> />

(SIMON,1981; MINSKY,1986). Nossa percepcao visual, por exemplo,<<strong>br</strong> />

esta limitada a uma pequena faixa do espectro das ondas<<strong>br</strong> />

eletromagneticas. Da mesma forma, nossa memoria de trabalho limita o<<strong>br</strong> />

nUmero de variaveis que conseguimos manipular simultaneamente<<strong>br</strong> />

(MILLER, 1956; ATKINSON E SHIFFRIN, 1968; BRANDSFORD E<<strong>br</strong> />

JOHNSON,1972; RUMELHART, 1980; ENTWISTLE, 1988 ). Sao<<strong>br</strong> />

pouquissimas as pessoas que conseguem manipular mentalmente uma<<strong>br</strong> />

134

(.) iso du hip» nu', I 1( (1. .<<strong>br</strong> />

simples operacao de multiplicacao em que cada operando tenha mais de 3<<strong>br</strong> />

digitos. Por outro lado, aprendemos a contornar este tipo de limitacao.<<strong>br</strong> />

Recorremos a dispositivos extra-somaticos (lapis e papel, por exemplo)<<strong>br</strong> />

para registrar os resultados intermediarios, liberando a memoria de<<strong>br</strong> />

trabalho para operar o algoritmo da multiplicacao. Da mesma forma,<<strong>br</strong> />

aprendemos tambem a utilizar estrategias cognitivas para lidar corn a<<strong>br</strong> />

complexidade. As implicacoes das teorias cognitivas, hoje disponiveis, nos<<strong>br</strong> />

remete questao da importancia dos dispositivos tecnologicos para o<<strong>br</strong> />

processo de aprendizagem (WINOGRAD & FLORES, 1987; STREIBEL,<<strong>br</strong> />

1989; LEVY,1992).<<strong>br</strong> />

Adiante, ao rever alguns dos esforcos ja realizados, no sentido da<<strong>br</strong> />

apropriacao de recursos tecnolOgicos da informatica na educagao,<<strong>br</strong> />

tentaremos apontar as implicacaes destas iniciativas na nossa ecologia<<strong>br</strong> />

cognitiva e os correspondentes impactos na didatica corn o uso da<<strong>br</strong> />

informatica.<<strong>br</strong> />

A dificuldade de lidar com a variedade<<strong>br</strong> />

Segundo Ashby (ESPEJO & HARNDEN,1989), para que um<<strong>br</strong> />

sistema (controlador) ser capaz de controlar outro sistema(controlado),<<strong>br</strong> />

requerido que o sistema controlador tenha maior (ou no minimo a<<strong>br</strong> />

mesma) variedade do sistema controlado, alem da uma capacidade do<<strong>br</strong> />

canal de comunicacao compativel para a comunicacao entre eles.<<strong>br</strong> />

Entende-se por variedade o nnmero de estados que um sistema capaz<<strong>br</strong> />

de assumir. Numa sala de aula, um professor tem um panel de<<strong>br</strong> />

controlador do processo de aprendizagem. Como a variedade de uma<<strong>br</strong> />

turma de alunos e muito grande, impossivel de ser administrada por um<<strong>br</strong> />

professor, ele precisa recorrer a mecanismos capazes de diminuir a<<strong>br</strong> />

variedade da turma. Isso e feito pelo estabelecimento de programas<<strong>br</strong> />

comuns a serem seguidos, sequenciamento e cronograma estabelecidos<<strong>br</strong> />

pelo professor e seguidos pelos alunos. Impossibilitado de atender os<<strong>br</strong> />

interesses individuais de cada aluno da turma, o professor e o<strong>br</strong>igado (se<<strong>br</strong> />

quiser evitar o caos) a estabelecer normas e padroes que todos os seus<<strong>br</strong> />

alunos devem seguir. Isso representa uma diminuicao da variedade que<<strong>br</strong> />

os alunos poderiam manifestar. Seria a utilizacao da informatica uma<<strong>br</strong> />

saida para este dilema, isto e, seria possivel, com a utilizacao da<<strong>br</strong> />

informatica, aumentar a variedade de professores e alunos?<<strong>br</strong> />

Alternativas para o uso da informatica na educagao<<strong>br</strong> />

Existem varias classificacoes das possiveis maneiras de utilizacao<<strong>br</strong> />

do computador no processo de ensino e aprendizagem. Uma possivel<<strong>br</strong> />

classificacao mostra que o computador pode executar o papel do professor<<strong>br</strong> />

(tutor) de aprendiz (tutorado) ou simplesmente ser usado como apoio<<strong>br</strong> />

(ferramenta) (LIPPERT, 1989) .<<strong>br</strong> />

135

Angelo Guimurdes<<strong>br</strong> />

Programando (ou ensinando) o computador<<strong>br</strong> />

A ideia de utilizar a programacao dos computadores como forma<<strong>br</strong> />

suplementar no processo de aprendizagem dos alunos surgiu com os<<strong>br</strong> />

primeiros computadores. A programacdo permite a concretizacao das<<strong>br</strong> />

ideias matematicas, alem de ser um poderoso instrumento da direcao da<<strong>br</strong> />

abstracao e estruturacao de ideias (DJKISTRA, 1965). A vantagem desse<<strong>br</strong> />

processo e que o computador funciona como um executor incansavel e o<<strong>br</strong> />

aluno pode contar com o feedback do compilador, trabalhando no<<strong>br</strong> />

programa ate que ele funcione (VALENTE, 1993a)<<strong>br</strong> />

0 computador como um laboratorio simulado<<strong>br</strong> />

BERGERON(1992) apresenta um ambiente computacional para<<strong>br</strong> />

auxiliar o estudante no estudo de probabilidades onde o computador 6<<strong>br</strong> />

usado para fazer experimentos. Se lancarmos uma moeda repetidamente<<strong>br</strong> />

podemos predizer que, ao long° do tempo, a proporcan de 'caras' sera 1/2.<<strong>br</strong> />

Considere agora a pergunta: Se repetirmos o experimento udrias vezes,<<strong>br</strong> />

qual e a probabilidade de que a primeira ocorrencia de 'cara' seja no<<strong>br</strong> />

terceiro lancamento? Uma experiencia deste tipo sO exige uma moeda e...<<strong>br</strong> />

muita paciencia. A natureza repetitiva deste tipo de experiment° nos<<strong>br</strong> />

lem<strong>br</strong>a que o computador poderia ser usado para gerar estes<<strong>br</strong> />

experimentos. 0 computador pode ser transformado em um laboratorio<<strong>br</strong> />

de probabilidade experimental e mostrar ao estudante os resultados<<strong>br</strong> />

depois de, digamos, 10, 100 e 1000 (ou quantas o estudante solicitar)<<strong>br</strong> />

simulacoes do experiment° de 'al-war moedas. Histogramas podem ser<<strong>br</strong> />

usados para mostrar a freqiiencia do numero de repeticoes necessarias<<strong>br</strong> />

para completar os experimentos e a media obtida depois de um certo<<strong>br</strong> />

nnmero de repeticoes ( Veja FIG. 2). Este tipo de ambiente permite a<<strong>br</strong> />

geracdo e compilacdo de gr,ande quantidade de dados aleaterios e, atraves<<strong>br</strong> />

da interacao com este ambiente, o estudante pode desenvolver - atraves<<strong>br</strong> />

da experimentacao - intuicoes so<strong>br</strong>e aleatoriedade preparando terreno<<strong>br</strong> />

para entender as ferramentas oferecidas pela teoria das probabilidades<<strong>br</strong> />

num futuro estudo formal.<<strong>br</strong> />

136

Angelo GalIlutriies<<strong>br</strong> />

onde uma ferramenta computacional desenvolvida para criar um<<strong>br</strong> />

ambiente capaz de permitir ao estudante explorar um determinado<<strong>br</strong> />

dominio como se fosse o autor (KEARSLEY, 1987; JONASSEN, 1988).<<strong>br</strong> />

Para Pappert, que introduziu a ideia a partir do construtivismo<<strong>br</strong> />

Piagetiano, micromundos sao simulacoes no computador onde os<<strong>br</strong> />

estudantes podem construir por si mesmos. Eles oferecem um ambiente<<strong>br</strong> />

capaz de fazer o estudante pensar so<strong>br</strong>e o que pensar e aprender como<<strong>br</strong> />

aprender. Pappert apresentou um exemplo de suas ideias no micromundo<<strong>br</strong> />

LOGO. Inicialmente, LOGO utilizava uma Tartaruga-Robo controlada<<strong>br</strong> />

poi- um computador. A tartaruga-Rob6 era deslocada so<strong>br</strong>e uma<<strong>br</strong> />

superficie de papel colocada no chao , a partir de comandos simples<<strong>br</strong> />

fornecidos a partir de um computador ao qual ela estava fisicamente<<strong>br</strong> />

conectada. Havia ainda Lima especie de pena (caneta) presa tartaruga-<<strong>br</strong> />

Robe, que podia ser levantada ou abaixada, registrando ou nao, o<<strong>br</strong> />

caminho (percurso) seguido por ela. Com o tempo a tartaruga foi<<strong>br</strong> />

substituida por um triangulo na tela do computador. A FIG. 3 mostra<<strong>br</strong> />

como possivel ensinar a tartaruga a desenhar uma casinha, usando<<strong>br</strong> />

alguns comandos para deslocar a tartaruga e deixar o rastro na tela.<<strong>br</strong> />

Aprenda Quadrado:<<strong>br</strong> />

Repita: 4 vezes: [ Prafrente(10) ; PraDireita(90°);].<<strong>br</strong> />

,h><<strong>br</strong> />

Aprenda Triangulo:<<strong>br</strong> />

Repita 3 vezes: [ PraFrente(10) ; PraDireita(120°)]<<strong>br</strong> />

Aprenda Casinha:<<strong>br</strong> />

Quadrado;<<strong>br</strong> />

PraFrente(10);<<strong>br</strong> />

PraDireita(30°);<<strong>br</strong> />

DesaparegaTartaruga;<<strong>br</strong> />

Triangulo;<<strong>br</strong> />

Figura. 3: Comandos LOGO para desenhar uma casinha. Inicialmente o<<strong>br</strong> />

estudante "ensina" o computador a desenhar um quadrado e um triangulo. Em<<strong>br</strong> />

seguida, utilizando o conhecimento ja adquirido, "ensina" o computador a<<strong>br</strong> />

desenhar a casinha.<<strong>br</strong> />

Segundo Pappert, o fato de se utilizar um triangulo e nao um<<strong>br</strong> />

ponto na tela se deve ao fato de que assim como na tartaruga, uma das<<strong>br</strong> />

138

0 Uso da Informatica.,.<<strong>br</strong> />

pontas do triangulo ( a mais aguda) pode representar a cabeca da<<strong>br</strong> />

tartaruga e ela estard sempre apontando a cabeca para alguma direcao. A<<strong>br</strong> />

tartaruga 6, portanto, uma metafora (concreta) para o ponto (abstrato) e<<strong>br</strong> />

o micromundo do LOGO (concreto) uma metafora para o mundo da<<strong>br</strong> />

geometria (abstrata).<<strong>br</strong> />

A partir do momento em que o estudante atingir niveis de<<strong>br</strong> />

abstragao maiores ( nao precisar da concretude da tartaruga para<<strong>br</strong> />

raciocinar) ele pode simplesmente fazer a tartaruga desaparecer. A FIG.<<strong>br</strong> />

4 abaixo mostra uma .serie de desenhos executados com comandos<<strong>br</strong> />

simples de movimentagao da tartaruga.<<strong>br</strong> />

Figura 4 - Diversos exemplos de figuras geometricas produzidas com comandos<<strong>br</strong> />

LOGO.<<strong>br</strong> />

0 estudante que utiliza LOGO como um micromundo para a<<strong>br</strong> />

geometria nao esta aprendendo axiomas, definigoes, teoremas,<<strong>br</strong> />

colorarios, etc., ele esta tendo experiencias com um mundo matematico,<<strong>br</strong> />

assimilando e acomodando novos conceitos que serao mais tarde<<strong>br</strong> />

quando do estudo formal da geometria ou mesmo de outros ramos da<<strong>br</strong> />

matematica. (JOLIETE). Extensoes do LOGO para utilizar dispositivos<<strong>br</strong> />

concretos como blocos, motores, polias, sensores, correias, engrenagens,<<strong>br</strong> />

eixos, etc como no LEGO-LOGO. (DE ALMEIDA, 1995), permitem que os<<strong>br</strong> />

alunos explorem conceitos de diversas areas do conhecimento atraves de<<strong>br</strong> />

uma aprendizagem ativa, explorando e explicitando a solucao<<strong>br</strong> />

encontrada.<<strong>br</strong> />

0 computador como tutor: Apoio a instrucao e Sistemas Tutoriais lnteligentes<<strong>br</strong> />

JONASSEN (1987) fornece uma possivel caracterizacao das<<strong>br</strong> />

aplicagoes da Inteligencia Artificial (IA) nos ambientes de ensino e<<strong>br</strong> />

treinamento (Veja FIG. 5).<<strong>br</strong> />

139

Angulo Guimarlies<<strong>br</strong> />

I ntelitteneia<<strong>br</strong> />

Artificial (IA)<<strong>br</strong> />

Nlicronitindos<<strong>br</strong> />

Sistemas<<strong>br</strong> />

Ilaseados em<<strong>br</strong> />

conlierimentos<<strong>br</strong> />

Sistemas<<strong>br</strong> />

Tutoriais<<strong>br</strong> />

Inteligentes<<strong>br</strong> />

Sistemas Sistemas CAI coin<<strong>br</strong> />

baseatlos em base:Rios em informacii°<<strong>br</strong> />

regras "Frames" estriMirada<<strong>br</strong> />

Sistemas Espeeialistas<<strong>br</strong> />

\<<strong>br</strong> />

Redes<<strong>br</strong> />

Semanticas<<strong>br</strong> />

title iativa<<strong>br</strong> />

IMeadeamento Encadeamento i t a •<<strong>br</strong> />

para frente<<strong>br</strong> />

para traz<<strong>br</strong> />

Tutor' es<<strong>br</strong> />

Figura 5: Aplicacoes da Inteligencia Artificial no ensino e tre namento.<<strong>br</strong> />

Adaptaclo de JONASSEN (1987)<<strong>br</strong> />

Sistemas baseados em conhecimento sao sistemas nos quais a base<<strong>br</strong> />

de conhecimento relativa a um contend° e criada e colocada disposicao<<strong>br</strong> />

do estudante que pode "navegar" ao longo desta base de conhecimento.<<strong>br</strong> />

Sistemas especialistas sao sistemas baseados em regras nos quais uma<<strong>br</strong> />

serie de regras do tipo "SeEntaoSenao" sao incorporados a uma base de<<strong>br</strong> />

conhecimento e um motor de inferencia e capaz de estabelecer novas<<strong>br</strong> />

regras de modo a responder questoes especificas colocadas pelo usuario.<<strong>br</strong> />

Sistemas tutoriais inteligentes podem aplicar os conceitos de<<strong>br</strong> />

micromundos e sistemas baseados em conhecimento, incluindo, tambem,<<strong>br</strong> />

caracteristicas tutoriais. Varios paradigmas vem sendo experimentados<<strong>br</strong> />

na pesquisa de sistemas tutoriais inteligentes: Tutoria coin iniciativa<<strong>br</strong> />

mista; micromundos; sistema especialista articulado; simulacoes com<<strong>br</strong> />

orientacao e sistemas de diagnostic° (KEARSLEY, 1987).<<strong>br</strong> />

Em sistemas com tutoria de iniciativa mista, tanto o sistema<<strong>br</strong> />

quanto o aluno pode iniciar uma conversacao. Sistemas tradicionais, por<<strong>br</strong> />

exemplo, dificilmente tentam este tipo de enfoque. Eles usualmente<<strong>br</strong> />

tentam interagir com o estudante atraves de solicitacoes de respostas<<strong>br</strong> />

fechadas, uso de menus e ajudas pre-definidas. 0 problema mais seri° em<<strong>br</strong> />

sistemas com tutoria de iniciativa mista e a dificuldade corn a<<strong>br</strong> />

compreensao da linguagem natural. As aplicacaes conhecidas geralmente<<strong>br</strong> />

trabalham em um dominio bem delimitado, com um reduzido vocabulario<<strong>br</strong> />

e sintaxe restrita.<<strong>br</strong> />

Sistemas especialistas articulados sao sistemas tutoriais nos quais<<strong>br</strong> />

um sistema especialista capaz de prover explicacoes durante a<<strong>br</strong> />

interacao com o estudante.<<strong>br</strong> />

Simulacoes com orientacao sao sistemas baseados na metafora de<<strong>br</strong> />

um tecnico ( como um tecnico de futebol) atras dos om<strong>br</strong>os do estudante.<<strong>br</strong> />

0 tecnico (orientador) e capaz de observar a performance do estudante,<<strong>br</strong> />

140

0 Iso<<strong>br</strong> />

sugerindo alternativas e maneiras diferentes de conduta, sempre que<<strong>br</strong> />

necessario.<<strong>br</strong> />

Sistemas de diagnostic° provem da ideia de que tutores humanos<<strong>br</strong> />

gastam a maior parte do tempo simplesmente explicando para os seus<<strong>br</strong> />

estudantes as concepcoes errOneas (e a origem desses erros) que<<strong>br</strong> />

aparecem durante uma licao. A maioria dos sistemas de diagnostic° sao<<strong>br</strong> />

baseados na criacao de um catalog° de erros nos quais uma serie de erros,<<strong>br</strong> />

possiveis e usuais, sao construidos, derivados de protocolos ou baseados<<strong>br</strong> />

na experiencia previa de professores.<<strong>br</strong> />

0 interesse em ambientes interativos de aprendizagem (ILE:<<strong>br</strong> />

Interactive Learning Environments) parecem ser uma tendencia<<strong>br</strong> />

importante das pesquisas na area para a decada de 90 e correspondem a<<strong>br</strong> />

uma combinagdo dos micromundos e dos sistemas tutoriais onde<<strong>br</strong> />

estudantes e professores trabalham em conjunto, desenvolvendo projetos<<strong>br</strong> />

comuns (CLANCEY & SOLOWAY, 1990).<<strong>br</strong> />

Hipertextos e Hipermidias<<strong>br</strong> />

A viabilidade de disponibilizar diferentes midias com um mesmo<<strong>br</strong> />

protocolo ( a linguagem digital) (NEGROPONTE, 1995), tornou possivel o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de programas de computadores como gerentes do<<strong>br</strong> />

processo de disponibilizar recursos complementares. A navegacao entre<<strong>br</strong> />

pontos diferentes de uma mesma o<strong>br</strong>a ou para diferentes locais da<<strong>br</strong> />

mesma o<strong>br</strong>a numa leitura nao-linear, permite que cada usuaria siga o<<strong>br</strong> />

caminho que lhe parecer mais adequado. A ideia do Hipertexto e da<<strong>br</strong> />

Hipermidia popularizado na decada de 80 corn o HyperCard (Apple, 84)<<strong>br</strong> />

passou a ser amplamente utilizado nos CD-ROMs e nos navegadores da<<strong>br</strong> />

Internet atraves da linguagem HTML (GRAHAM, 1995).<<strong>br</strong> />

Jogos Computacionais<<strong>br</strong> />

Um enfoque promissor o uso de ambientes de aprendizagem com<<strong>br</strong> />

orientacao (em contraste com os ambientes puramente abertos dos<<strong>br</strong> />

micromundos).<<strong>br</strong> />

Em WEST (BURTON e BROWN, 1979) foi desenvolvido uma<<strong>br</strong> />

especie de jogo educacional chamado "How the west was won" (Como o<<strong>br</strong> />

oeste foi conquistado). 0 proposito do jogo exercitar habilidades<<strong>br</strong> />

aritmeticas. Os jogadores sat) envolvidos numa corrida para a sua cidade<<strong>br</strong> />

natal conforme mostra a FIG. 6.<<strong>br</strong> />

141

Angelo Gni ma iiies<<strong>br</strong> />

Vez do Computador<<strong>br</strong> />

Os numeros sao<<strong>br</strong> />

Sua jogada:<<strong>br</strong> />

2 1 2<<strong>br</strong> />

2 x 1 + 2 4)<<strong>br</strong> />

3<<strong>br</strong> />

Cidade<<strong>br</strong> />

19 18 17<<strong>br</strong> />

16 15 14 13 12<<strong>br</strong> />

11 1<<strong>br</strong> />

Cidade<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

Cidade<<strong>br</strong> />

• •<<strong>br</strong> />

Cidade<<strong>br</strong> />

Cidade<<strong>br</strong> />

0 21 22 23<<strong>br</strong> />

39 38 37<<strong>br</strong> />

401 41 42 43<<strong>br</strong> />

59 5.8 5.7<<strong>br</strong> />

60 61 62 63<<strong>br</strong> />

24 25 26 27 28<<strong>br</strong> />

36 35 34 33 32<<strong>br</strong> />

44 45 46 47 48<<strong>br</strong> />

1._7714-47,<<strong>br</strong> />

56 55 54 53 52<<strong>br</strong> />

64 65 66 67 68<<strong>br</strong> />

29<<strong>br</strong> />

31 3<<strong>br</strong> />

49 )<<strong>br</strong> />

5'1 I 50<<strong>br</strong> />

69<<strong>br</strong> />

Cidade I<<strong>br</strong> />

Cidade I<<strong>br</strong> />

Figura 6: Tela tipica do jogo educacional WEST.<<strong>br</strong> />

Quando da vez do jogador, ele recebe tres nameros aleaterios<<strong>br</strong> />

fornecidos nas roletas direita. Com estes nameros, ele deve compor uma<<strong>br</strong> />

expressao aritmetica que tenha dois operadores diferentes. 0 resultado<<strong>br</strong> />

da expressao fornece o namero de espacos que ele pode percorrer. No<<strong>br</strong> />

entanto, o jogo concebido de tal forma que a obtencao de uma expressao<<strong>br</strong> />

que forneca o maior namero nao e necessariamente a melhor estrategia,<<strong>br</strong> />

devido a existencia de atalhos e pela possibilidade de atrasar um<<strong>br</strong> />

oponente que nao esteja posicionado em uma cidade. 0 objetivo do jogo 6,<<strong>br</strong> />

portanto, fazer corn que o jogador (estudante) explore diferentes<<strong>br</strong> />

maneiras de combinar os nameros numa expressao aritmetica. No<<strong>br</strong> />

entanto, algumas pesquisas (RESNICK, 1975) mostraram que os<<strong>br</strong> />

estudantes rapidamente convergem para um certo namero de padroes,<<strong>br</strong> />

perdendo a oportunidade de exploracao. Nesses casos e necessario<<strong>br</strong> />

fornecer orientacao aos estudantes. Seria preciso que as intervencoses<<strong>br</strong> />

fossem relevantes. A solucao adotada utlizava uma comparacao entre as<<strong>br</strong> />

142

0 Uso lnformidica...<<strong>br</strong> />

decisoes do estudante e as decisoes de um especialista para os mesmos<<strong>br</strong> />

movimentos.<<strong>br</strong> />

0 computador como ferramenta<<strong>br</strong> />

Akin do uso tradicional de editores de texto, bancos de dados e<<strong>br</strong> />

planilhas eletrOnicas, vem sendo colocado disposicao dos usuarios de<<strong>br</strong> />

computadores um a serie de programas aplicativos especialmente<<strong>br</strong> />

projetados para "executar" matematica.<<strong>br</strong> />

Mathematica (Wolfram Research), Maple V (Waterloo Maple<<strong>br</strong> />

Software) e MathCAD (MathSoft) sao representantes de categorias<<strong>br</strong> />

diferentes de software para processamento de matematica (BARAN,<<strong>br</strong> />

1992). Enquanto Mathematica foi projetado para ser usado pela<<strong>br</strong> />

comunidade cientifica, MathCAD e mais simples e foi projetado para ser<<strong>br</strong> />

um "caderno de notas" para calculos matematicos. Maple V tem muitas<<strong>br</strong> />

das caracteristicas de Mathematica exceto a interface grafica. Alem de<<strong>br</strong> />

trabalhar como calculadores numericos ou simbOlicos Mathematica e<<strong>br</strong> />

Maple V possuem ulna linguagem de programacao embutida.<<strong>br</strong> />

Apresentaremos aqui alguns aspectos do que e possivel fazer com<<strong>br</strong> />

Mathematica, que, entre os tres pacotes acima referidos, e o que<<strong>br</strong> />

apresenta a melhor interface grafica (o que uoce ue e o que voce<<strong>br</strong> />

calcula). Os exemplos a seguir sac) baseados no capitulo I de WOLFRAN<<strong>br</strong> />

(1991).<<strong>br</strong> />

Uma das caracteristicas mais importantes de Mathematica a<<strong>br</strong> />

sua habilidade de lidar com formulas no formato alge<strong>br</strong>ico:<<strong>br</strong> />

(I + x)^3<<strong>br</strong> />

+ X)3<<strong>br</strong> />

possivel expandir uma expressao (% indica a expressao<<strong>br</strong> />

introduzida recentemente):<<strong>br</strong> />

Expand[%]<<strong>br</strong> />

1+ 3x + 3x2 + x 3<<strong>br</strong> />

Mathematica fornece uma formula explicita para o resultado. E<<strong>br</strong> />

possivel fatorar novamente o resultado voltando formula original:<<strong>br</strong> />

Factor [%]<<strong>br</strong> />

(1 ± X Y<<strong>br</strong> />

E possivel usar Mathematica no Calculo . Por exemplo, uma<<strong>br</strong> />

integral simples:<<strong>br</strong> />

Integrate [x^n, x]<<strong>br</strong> />

143

Angelo Gtlimardes<<strong>br</strong> />

X<<strong>br</strong> />

(<<strong>br</strong> />

1 + 17 )<<strong>br</strong> />

1+ n<<strong>br</strong> />

Ou urna integral mais complicada:<<strong>br</strong> />

Integrate[x/(x^3-1), x]<<strong>br</strong> />

F1 + 2x<<strong>br</strong> />

,r3- (ArcTan<<strong>br</strong> />

L Log(1 — Log(1+ x + x2 )<<strong>br</strong> />

+ 3<<strong>br</strong> />

3 6<<strong>br</strong> />

Podemos tambem diferenciar de novo:<<strong>br</strong> />

D[%, x]<<strong>br</strong> />

-1 2 1+ 2x<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

3(1 -x)<<strong>br</strong> />

3 1 ± (1 + 2x)2 6(1 +x +x2)<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

3<<strong>br</strong> />

0 que forneceu o resultado numa expressao alge<strong>br</strong>ica diferente.<<strong>br</strong> />

Podemos voltar a forma original via simplificacao:<<strong>br</strong> />

Simplify[%]<<strong>br</strong> />

-1 + x'<<strong>br</strong> />

Esta e a maneira de resolver uma equacao quadratica em<<strong>br</strong> />

Mathematica.<<strong>br</strong> />

Solve[x^2 + 2 a x + 1 = = 0, x]<<strong>br</strong> />

-2 + + 4 a2 - 2a - -4 + 4a2<<strong>br</strong> />

{Ix -›<<strong>br</strong> />

f y<<strong>br</strong> />

2 2<<strong>br</strong> />

Mathematica pode fornecer rapidamente o grafico de funcoes,<<strong>br</strong> />

bastando fornecer a funcao e o(s) intervalo(s) desejados:<<strong>br</strong> />

Plot[Sin[x], Ix, 0, 2Pi}]<<strong>br</strong> />

X<<strong>br</strong> />

144

0 Uso da Infornuitica...<<strong>br</strong> />

. —<<strong>br</strong> />

. 5-<<strong>br</strong> />

E possivel obter graficos tri-dimensionais tambem:<<strong>br</strong> />

Plot3D[Sin[x,y], {x,0,3), {37,0,3)]<<strong>br</strong> />

Um dos aspectos interessantes de Mathematica para a<<strong>br</strong> />

divulgagdo e comunicagdo de ideias, e a sua habilidade de suportar<<strong>br</strong> />

(editar e ler) "cadernos de matematica" (Notebooks) que consistem de<<strong>br</strong> />

uma mistura de textos, graficos e entradas Mathematica. 0<<strong>br</strong> />

desenvolvimento desses cadernos pode ser imaginado como um trabalho a<<strong>br</strong> />

ser executado, quando da utilizagdo da Mathematica pelos professores<<strong>br</strong> />

145

Angelo Guimari<<strong>br</strong> />

ao propor e desenvolver exercicios, pelos atuais autores de livros de<<strong>br</strong> />

matematica e ate mesmo pelos alunos durante a resolucao de problemas.<<strong>br</strong> />

Comunicagao a distancia<<strong>br</strong> />

A Educacao a Distancia (EAD) o processo capaz de permitir o<<strong>br</strong> />

acesso aprendizagem quando a fonte da informacao (e/ou controle do<<strong>br</strong> />

curso) e o aluno estao separados pelo tempo e/ou distancia. Na EAD<<strong>br</strong> />

classica o meio de comunicacao usual e a utilizacao de correspondencia<<strong>br</strong> />

via correio(BORDENAVE, 1987). Novas tecnologias estao viabilizando a<<strong>br</strong> />

EAD no meio digital, em especial, utilizando redes como a Internet ou as<<strong>br</strong> />

Intranets. Essa modalidade pode ser chamada de Educacao "on-line"para<<strong>br</strong> />

diferenciar da EAD classica (HARASIM, 1992) Para aprender as pessoas<<strong>br</strong> />

precisam estar aptas a se comunicarem. e um ambiente de educacao "online"<<strong>br</strong> />

permite aos alunos (envolvidos) conversar entre si e com professores<<strong>br</strong> />

e monitores acerca de qualquer questao ou interesse que tenham. 0<<strong>br</strong> />

desafio em um ambiente de educacao "on-line" e o de manter essas linhas<<strong>br</strong> />

de comunicacao abertas atraves do uso de recursos tecnolOgicos<<strong>br</strong> />

(computadores clientes e servidores em uma rede de telecomunicacao).<<strong>br</strong> />

Entre as possibilidades tecnolOgicas ja disponiveis da Educacao<<strong>br</strong> />

"on-line" podemos destacar :<<strong>br</strong> />

• Correio eletrOnico (e-mail), que permite o contato individual<<strong>br</strong> />

aluno-aluno, professor-aluno, aluno-monitor, etc.<<strong>br</strong> />

• Listas de discussoes/Newsgroups ou Conferencias, onde uma<<strong>br</strong> />

mensagem e enviada a um servidor e todos que estao<<strong>br</strong> />

associados a lista podem ter acesso a essa mensagem.<<strong>br</strong> />

• As sessoes de bate-papo (chats) permitem uma discussao<<strong>br</strong> />

sincrona (em tempo real) num dialog° a varias vozes. A<<strong>br</strong> />

interacao pode se dar atraves de text° ou audio (nesse caso, os<<strong>br</strong> />

computadores clientes precisam estar equipados com uma placa<<strong>br</strong> />

de som e microfone).<<strong>br</strong> />

• Ferramentas colaborativas e os "Groupware"(HARASIM<<strong>br</strong> />

&TELES, 1994), que permitem a criacao de uma memoria<<strong>br</strong> />

organizacional e troca de conhecimento e pericia entre locais<<strong>br</strong> />

diferentes (geografia), tempos diferentes e redes diferentes. E<<strong>br</strong> />

uma especie de juncao de fontes de informacao naoestruturadas<<strong>br</strong> />

como as geradas por processamento de texto,<<strong>br</strong> />

troca de correspondencia e faxes e fontes estruturadas comos<<strong>br</strong> />

bancos de dados. Prove suporte para comunicacao sincrona e<<strong>br</strong> />

assincrona (por exemplo, um document° pode ser gerado<<strong>br</strong> />

simultaneamente por multiplos usuarios simultaneamente ou<<strong>br</strong> />

arquivos podem ser trocados eletronicamente entre eles para<<strong>br</strong> />

edicao posterior).<<strong>br</strong> />

146

0 Uso da Informatica...<<strong>br</strong> />

Conclusoes<<strong>br</strong> />

Apesar dos esforcos ja despendidos no desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

diferentes alternativas do uso da informatica na educacan, tudo ainda<<strong>br</strong> />

esta por fazer. A maior parte dos exemplos aqui apresentados e<<strong>br</strong> />

praticamente a maioria dos mais complexos, que foram ate hoje<<strong>br</strong> />

desenvolvidos, somente foram testados em laboratorio. Nos casos em que<<strong>br</strong> />

houve um teste efetivo em salas de aula, os resultados nao foram tao<<strong>br</strong> />

espetaculares a ponto de justificar o esforco e recursos investidos. Por<<strong>br</strong> />

outro lado, muitas ideias foram exploradas e novas ideias certamente irdo<<strong>br</strong> />

surgir no futuro. Quase sempre as melhores solugaes encontradas<<strong>br</strong> />

envolvem uma maneira bastante diferente de ensinar do que indicam as<<strong>br</strong> />

praticas tradicionais nos livros ou em sala de aula.<<strong>br</strong> />

0 que se apreende dessa historia que precisamos nos<<strong>br</strong> />

desvencilhar dos nossos (pre)conceitos de didatica arraigados em uma<<strong>br</strong> />

experiencia de quase duzentos anos de ensino em sala de aula<<strong>br</strong> />

(WINN,1990), e desco<strong>br</strong>ir maneiras alternativas se quisermos ensinar e<<strong>br</strong> />

aprender usando computadores. Os computadores e a informatica vieram<<strong>br</strong> />

para alterar definitivamente nossa ecologia cognitiva e<<strong>br</strong> />

consequentemente a nossa maneira de ensinar e aprender.<<strong>br</strong> />

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150

XII Simposto Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 111.G., 27 a 31de janetro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Rsica<<strong>br</strong> />

Pano de Fundo<<strong>br</strong> />

A INFORMATICA NOS CURSOS DE LICENCIATURA<<strong>br</strong> />

Marcos da Fonseca Elia<<strong>br</strong> />

Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ<<strong>br</strong> />

Para que possamos discutir de forma conseqiiente o tema desta<<strong>br</strong> />

Mesa Redonda faz-se necessario, preliminarmente, que cada um dos<<strong>br</strong> />

debatedores explicite as questoes que consideram ja suficientemente<<strong>br</strong> />

discutidas e razoavelmente esclarecidas para si mesmos, de forma que se<<strong>br</strong> />

teca um pano de fundo como cenario do que ora sera colocado em debate.<<strong>br</strong> />

Neste sentido, queremos desde ja declarar que acreditamos que o<<strong>br</strong> />

modelo atual de escola nao mais se adequa as necessidades dos dias de<<strong>br</strong> />

hoje e do amanha. Tal modelo foi concebido ha mais de dois seculos para<<strong>br</strong> />

atender os poucos alunos oriundos das classes mais favorecidas, onde os<<strong>br</strong> />

curriculos (objetivos, contendos programaticos, metodologias de ensino,<<strong>br</strong> />

etc) deveriam permanecer praticamente imutaveis por varios anos. Hoje,<<strong>br</strong> />

ao final do Sec. XX caracterizado pela explosap do conhecimento cientifico<<strong>br</strong> />

e tecnologico que, por sua vez, gerou em cadeia outras explosoes<<strong>br</strong> />

(demografica, base de conhecimento, etc), a escola tem que estar<<strong>br</strong> />

preparada para atender um nnmero muito maior de alunos com uma<<strong>br</strong> />

estrutura curricular mais flexivel, em termos de contendos e metodos ( os<<strong>br</strong> />

objetivos da Educacao sao perenes!), que responda com rapidez as<<strong>br</strong> />

constantes transformacaes que ocorrem no cotidiano da sociedade no<<strong>br</strong> />

limiar do Sec.XXI.<<strong>br</strong> />

Queremos tambem afirmar que acreditamos no poder<<strong>br</strong> />

transformador das chamadas novas tecnologias da informacao e da<<strong>br</strong> />

comunicacao-NTIC e, em particular, no importante papel que ela pode ter<<strong>br</strong> />

no processo de repensar uma nova escola. Ou seja, entendemos as NTIC<<strong>br</strong> />

como sendo apenas uma nova e potente linguagem de organizar e<<strong>br</strong> />

comunicar informacoes (o que, como nos alerta Bruno Vitale, nao exclui<<strong>br</strong> />

nenhuma das outras, inclusive, a mais antiga delas que e a linguagem<<strong>br</strong> />

oral), a sua introducao na escola sera proveitosa para criar uma<<strong>br</strong> />

oportunidade aos professores para repensarem a escola como um todo,<<strong>br</strong> />

refletirem so<strong>br</strong>e a sua pratica pedagogica e, conseqiientemente, serem<<strong>br</strong> />

capazes de produzir novas ideias e modelos que possa nos levar<<strong>br</strong> />

realmente a uma nova escola. Portanto, como corolario, o que estamos<<strong>br</strong> />

tambem afirmando como sendo nossa profunda conv.iccao e que o<<strong>br</strong> />

professor deve ser o principal agente do processo de informatizacao das<<strong>br</strong> />

escolas, em frontal oposicao aos projetos feitos de cima-para-baixo que em<<strong>br</strong> />

geral excluem os professores ou os colocam em situacao de meros<<strong>br</strong> />

coadjuvantes.<<strong>br</strong> />

Entretanto, uma introducao correta das NTIC na escola e uma<<strong>br</strong> />

tarefa complexa e um desafio muito grande que requer a atuacao<<strong>br</strong> />

151

Marcos Elia<<strong>br</strong> />

integrada dos setores mais organizados da sociedade e, em particular, do<<strong>br</strong> />

governo, intelectuais e empresarios. No Brasil, infelizmente, a entrada do<<strong>br</strong> />

computador na escola esta se dando sem esta parceria e o resultado e<<strong>br</strong> />

bastante preocupante. Pelo lado do govern°, em que pese terem sido<<strong>br</strong> />

propostas algumas boas politicas de ambito nacional nos dltimos 15 anos<<strong>br</strong> />

os resultados obtidos ate agora sdo muito inexpressivos, principalmente,<<strong>br</strong> />

pela descontinuidade na aplicagao dessas politicas.<<strong>br</strong> />

Pelo lado empresarial, pressoes mercadologicas insuportaveis<<strong>br</strong> />

(p.ex., hoje ha pais que lad° matriculam seus filhos em escolas que ndo<<strong>br</strong> />

usem "o computador no ensino") tem levado diretores a informatizar suas<<strong>br</strong> />

escolas a toque-de-caixa, na maioria das vezes terceirizando o processo<<strong>br</strong> />

atraves de firmas especializadas que, em ndmero cada vez maior, estdo<<strong>br</strong> />

oferecendo servicos e produtos de informatica na educacdo. Alem de os<<strong>br</strong> />

produtos oferecidos 'ado terem eficacia pedagOgica comprovada, ndo nos<<strong>br</strong> />

parece ser uma boa alternativa terceirizar essa tarefa a firmas externas<<strong>br</strong> />

que ndo participam do dia-a-dia da escola, que lad° estdo comprometidas<<strong>br</strong> />

com a proposta pedagogica da escola e que, portanto, rid() poderiam<<strong>br</strong> />

introduzir as novas tecnologias tirando proveito do melhor que-conforme<<strong>br</strong> />

ja assinalamos anteriormente- elas parecem poder oferecer no momento:<<strong>br</strong> />

a oportunidade dos professores repensarem a sua pratica pedagogica.<<strong>br</strong> />

Pelo lado da `inteligenzia' <strong>br</strong>asileira a situacdo tambem nao anda<<strong>br</strong> />

nada bem ja que as agoes estao sendo pautadas mais por posturas<<strong>br</strong> />

oportunistas de moment° e menos por exercicos de reflex-do que<<strong>br</strong> />

antecipam problemas e encaminham solugoes, o que a retira de uma<<strong>br</strong> />

posigdo de lideranga que deveria exercer e a coloca a reboque da situacdo.<<strong>br</strong> />

Por exemplo, ja ha bastante tempo deveriam as Universidades terem<<strong>br</strong> />

iniciado programas institucionais de pesquisa voltados para essa area<<strong>br</strong> />

NTIC aplicada Educagdo, como tambem, ja deveriam as sociedades<<strong>br</strong> />

cientificas terem pautado esse tema em seus eventos cientificos. (Note-se<<strong>br</strong> />

que somente agora, em 1997, o SNEF apresentou pela primeira vez as<<strong>br</strong> />

NTIC como eixo tematico!).<<strong>br</strong> />

Formacao do Professor em NTIC<<strong>br</strong> />

Partindo da premissa de que o professor deve ser o agente principal<<strong>br</strong> />

do processo de informatizacdo da escola, queremos propor agora que o<<strong>br</strong> />

eixo do nosso debate se desloque para o processo de formacdo desses<<strong>br</strong> />

profissionais.<<strong>br</strong> />

Todos os professores, do 12 ao 42 Grau, deveriam receber<<strong>br</strong> />

uma formagdo so<strong>br</strong>e o uso das tecnologias IC na sua pratica<<strong>br</strong> />

pedagogica...<<strong>br</strong> />

E nossa convicgdo que todos os professores, do lg ao 40- Grau,<<strong>br</strong> />

passem a receber uma formagdo so<strong>br</strong>e o uso das tecnologias IC na sua<<strong>br</strong> />

pratica pedagogica. Esses cursos de formacdo em Informatica na<<strong>br</strong> />

Educagao deveriam ter os mesmos objetivos gerais e conteiado<<strong>br</strong> />

programatico, independentemente do grau em que atua o professor,<<strong>br</strong> />

152

inl6rnuiticu<<strong>br</strong> />

exceto para os professores do 12 segmento do 12 Grau que na sua quase<<strong>br</strong> />

totalidade nao possuem formacao universitaria.<<strong>br</strong> />

Cursos identicos para todos os professores,<<strong>br</strong> />

independentemente do nivel em que atuam...<<strong>br</strong> />

Alem disso, considerando que esses contelidos se referem apenas a<<strong>br</strong> />

uma nova linguagem baseada em tecnologia IC que muito provavelmente<<strong>br</strong> />

seriam trabalhados sob a forma de discussiies em torno de alternativas<<strong>br</strong> />

aceitaveis (visto que ate hoje nao temos ainda modelos bem estabelecidos<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o uso da informatica na educacao), nos parece razoavel imaginar<<strong>br</strong> />

que na medida do possivel esses cursos, quando forem dirigidos para<<strong>br</strong> />

professores em servico (cursos de formacao continuada), sejam<<strong>br</strong> />

ministrados misturando os professores que atuam em diferentes niveis,<<strong>br</strong> />

que assim poderiam trocar nao s6 diferentes experiencias entre si, mas<<strong>br</strong> />

principalmente, poderiam mais facilmente estabelecer parametros ou<<strong>br</strong> />

limites de referencia dessa linguagem que mais se adequariam a faixa<<strong>br</strong> />

etaria de seus alunos.<<strong>br</strong> />

Devemos dar atengdo especial aos novos professores...<<strong>br</strong> />

Disciplinas so<strong>br</strong>e o uso de tecnologias de informacao e de<<strong>br</strong> />

comunicacao devem ser introduzidas nos curriculos dos cursos de<<strong>br</strong> />

Licenciatura. Hoje, ja seria necessaria pelo menos uma disciplina<<strong>br</strong> />

o<strong>br</strong>igatOria que levasse aos licenciandos a tomar conhecimento da<<strong>br</strong> />

tecnologia e todo o seu potencial de uso na educacao, isto e, cujo<<strong>br</strong> />

programa privilegiasse a visao geral da area em detrimento do seu<<strong>br</strong> />

aprofundamento, despertando a curiosidade e o interesse dos futuros<<strong>br</strong> />

professores. Mas o ideal seria, a partir dai, ser oferecida uma segunda<<strong>br</strong> />

disciplina, talvez optativa, que permitisse o aprofundamento em ou outra<<strong>br</strong> />

forma de uso de acordo com os interesses do licenciando e/ou com a area<<strong>br</strong> />

de conteudo em questao.<<strong>br</strong> />

Contetidos curriculares com grande enfase na reflexao<<strong>br</strong> />

critica so<strong>br</strong>e o uso das tecnologias IC...<<strong>br</strong> />

Instrumentagao atraves de plataformas tecnologicas<<strong>br</strong> />

diferentes...<<strong>br</strong> />

Pelo menos 50% dos conteildos disciplinares desses cursos<<strong>br</strong> />

deveriam estar voltados para uma reflexao critica so<strong>br</strong>e o uso das novas<<strong>br</strong> />

tecnologias IC, com forte enfase nos aspectos psico-pedagegicos,<<strong>br</strong> />

filosOficos e eticos. A parte referente instrumentacao da tecnologia deve<<strong>br</strong> />

se preocupar em diversificar tanto quanto possivel as plataformas,<<strong>br</strong> />

configuracoes e software basicos para que haja a convivencia do futuro<<strong>br</strong> />

profissional coin diferentes ambientes e propostas, evitando-se assim<<strong>br</strong> />

uma especie de monocultura tecnolOgica.<<strong>br</strong> />

Nicho institucional ideal: programa interdepartamental...<<strong>br</strong> />

Um outro aspecto que tambem nos parece claro e que esses cursos<<strong>br</strong> />

deveriam ser estruturados dentro de um principio de co-responsabilidade<<strong>br</strong> />

institucional (multidisciplinaridade), incluindo a sua estrutura<<strong>br</strong> />

curricular, a realizacao das atividades programadas e o seu corpo<<strong>br</strong> />

docente, constituido por professores de diversas unidades academicas da<<strong>br</strong> />

153

Murcos<<strong>br</strong> />

Universidade. Tais cursos quando sob responsabilidade de um nnico<<strong>br</strong> />

departamento academic° podem ate funcionar em carater transitorio<<strong>br</strong> />

enquanto inexistir na instituicao um grupo de interesse (massa-critica)<<strong>br</strong> />

interdepartamental, mas jamais deveriam ser vistos como um objetivo<<strong>br</strong> />

institucional a ser perseguido.<<strong>br</strong> />

Menos competicao e mais cooperacao...<<strong>br</strong> />

Infelizmente, o que ja estamos hoje observando em instituicoes<<strong>br</strong> />

ensino superior de grande porte, onde essa massa-critica ja .existe, uma<<strong>br</strong> />

grande disputa entre os departamentos com maiores afinidades com o<<strong>br</strong> />

assunto de informatica, cada um querendo avocar para si a<<strong>br</strong> />

responsabilidade exclusiva pelas atividades no setor. Pelo menos na<<strong>br</strong> />

minha Universidade 6 flagrante essa falta de coordenacao com vistas a<<strong>br</strong> />

uma acao mais cooperativa e menos competitiva, o que, sem qualquer<<strong>br</strong> />

dnvida, gerara sequelas provavelmente irreversiveis.<<strong>br</strong> />

Vamos cometer somente erros originais...<<strong>br</strong> />

Talvez seja proveitoso lem<strong>br</strong>ar que essa atitude divisionista, que<<strong>br</strong> />

parece ja esta ocorrendo com a area de Informatica, pode ser comparada<<strong>br</strong> />

As disputas que ha uns 30 anos pelo menos vem ocorrendo entre os<<strong>br</strong> />

departamentos da Area pedagogica e os departamentos de contendos mais<<strong>br</strong> />

especificos so<strong>br</strong>e quern deve deter a responsabilidade pelos cursos de<<strong>br</strong> />

formacdo de professores oferecidos pela Universidade. E o curios() nesse<<strong>br</strong> />

caso que existe uma legislacao, tambem de longa data, onde se<<strong>br</strong> />

determina que o processo de formacao de professores seja conduzido em<<strong>br</strong> />

regime de co-responsabilidade pelas diversas competencias envolvidas.<<strong>br</strong> />

Relato de experiencias na UFRJ<<strong>br</strong> />

Nossa experiencia na UFRJ com a formacao de professores em<<strong>br</strong> />

Informatica na Educacao ja acumula uns 10 anos e tem sido muito<<strong>br</strong> />

diversificada. No inicio eram apenas experiencias isoladas ou<<strong>br</strong> />

experiencias pilotos, mas hoje em dia as acoes nessa Area ja estao<<strong>br</strong> />

bastante sistematizadas e institucionalizadas. Passaremos a comenta-las<<strong>br</strong> />

de forma resumida.<<strong>br</strong> />

Formacao de Professores de 4Q Grau (Pos-Graduacao Stricto Sensu):<<strong>br</strong> />

Tres unidades academicas da Universidade (COPPE, Fac.Educacao<<strong>br</strong> />

e NUTES) ja reconheceram a Informatica na Educacao como uma Area de<<strong>br</strong> />

concentracao dos setts cursos de POs-Graduagan, entretanto, exceptuando<<strong>br</strong> />

a primeira, este 6 ainda um fato muito recente. A producao cientifica dos<<strong>br</strong> />

programas COPPE/Sistemas e COPPE/Producao 6 bastante expressiva,<<strong>br</strong> />

ja contando com cerca de meia dnzia de teses de doutoramento e duas<<strong>br</strong> />

dezenas de dissertacoes de mestrado defendidas.<<strong>br</strong> />

Formacao de Professores de 3o Grau:<<strong>br</strong> />

Com excecao do curso de graduacao em Informatica, praticamente<<strong>br</strong> />

inexiste na UFRJ esse tipo de formacao. Entretanto, esta em fase inicial o<<strong>br</strong> />

154

.1 rii/orimihru<<strong>br</strong> />

projeto "Universidade Interativa" em parceria com a IBM/Lotus, onde se<<strong>br</strong> />

preve uma formacdo intensiva dos professores da propria Universidade<<strong>br</strong> />

em tecnologia IC.<<strong>br</strong> />

Formagao de Professores de 1Q e 2Q Graus:<<strong>br</strong> />

No que se refere formacao inicial oferecida atraves dos Cursos de<<strong>br</strong> />

Licenciatura, foi oferecida nos anos de 1988/89 uma disciplina piloto<<strong>br</strong> />

(eletiva) de InformAtica na Educacdo para licenciandos da area de<<strong>br</strong> />

ciencias. Em 1993, esta disciplina foi incluida como o<strong>br</strong>igatoria no<<strong>br</strong> />

curriculo dos Cursos de Licenciatura em Biologia, Fisica e Matematica)<<strong>br</strong> />

Como se pode ver, em que pese o nosso pionerismo, apenas 10% dos<<strong>br</strong> />

cursos de formacao de professores incorporaram esses novos conteudos<<strong>br</strong> />

em seus curriculos.<<strong>br</strong> />

Esta disciplina objetiva proporcionar ao licenciando uma visa()<<strong>br</strong> />

geral da area por meio de palestras de pesquisadores convidados so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

mais diferentes formas de uso do computador, leitura de material<<strong>br</strong> />

bibliografico selecionado e de atividades laboratoriais onde se exercitam<<strong>br</strong> />

em alguns aplicativos Uteis ao trabalho docente (p.ex., planilha<<strong>br</strong> />

eletronica) e em programas de ensino por computador (PECs)<<strong>br</strong> />

propriamente ditos.<<strong>br</strong> />

Enquanto uma proposta institucional da UFRJ, a formacao<<strong>br</strong> />

continuada de professores em IC teve inicio em 1992 quando foi oferecido<<strong>br</strong> />

um Curso de Atualizacao de 160 horas para professores graduados em<<strong>br</strong> />

exercicio no 12 , ou graus. Em julho de 1993, foi iniciado um curso de<<strong>br</strong> />

Pas Graduacrao La,to &list', no nivel de Especializacao (360 horas) em<<strong>br</strong> />

Informatica na Educacao para a mesma clientela-alvo (60 professores eni<<strong>br</strong> />

servico), com um apoio do FNDE/MEC e da propria UFRJ, atraves da<<strong>br</strong> />

Sub-Reitoria de Ensino de Graduacao e Corpo discente.<<strong>br</strong> />

0 Curso de Especializacao em questa() foi dado por professores de<<strong>br</strong> />

diversas unidades da UFRJ, sob uma forma intensiva de duas semanas<<strong>br</strong> />

no periodo de ferias escolares, e sob uma forma extensiva em que os<<strong>br</strong> />

professores-alunos devem comparecer durante um fim-de-semana (sexta<<strong>br</strong> />

e sabado) por mes A UFRJ, ao longo dos meses letivos. As novas<<strong>br</strong> />

tecnologias sac) usadas neste curso como mote para uma reflexao critica<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a escola, sociedade, ciencia e tecnologia, colocando o professor no<<strong>br</strong> />

centro e coma sujeito do processo de informatizacao de sua pratica<<strong>br</strong> />

pedagogica. A partir dessa ideia basica, o curricula e entao organizado<<strong>br</strong> />

segundo tres eixos norteadores:<<strong>br</strong> />

(i) Atualizacao de contendos especificos- Aproveitando a<<strong>br</strong> />

oportunidade do retorno do professor A Universidade, ele deve dedicar 60<<strong>br</strong> />

horas (16%) em estudos relacionados a sua propria area de formacao, sob<<strong>br</strong> />

orientacao dos departamentos universitarios correspondentes.<<strong>br</strong> />

(ii) Disciplinas integradoras- De um lado, consiste em atividades de<<strong>br</strong> />

leituras, palestras e debates com o objetivo mencionado justamente<<strong>br</strong> />

acima (fundamentos psicopedagogicos, eticos, filosoficos, etc) e, de outro,<<strong>br</strong> />

155

Marcos Elia<<strong>br</strong> />

de atividades de instrumentacao na tecnologia de informatica (<<strong>br</strong> />

arquitetura de um computador, sistemas operacionais, linguagens de<<strong>br</strong> />

programacao, software educativo, etc) desenvolvidas sob a forma de<<strong>br</strong> />

minicursos de 20 horas, nos quais o professor-aluno pode formar<<strong>br</strong> />

diferentes grades de pelo menos 120 horas, conforme seus interesses e<<strong>br</strong> />

aptidoes. sao necessarias pelo menos 200 horas (56%) de atividades com<<strong>br</strong> />

aproveitamento neste eixo para obter o Certificado.<<strong>br</strong> />

(iii) Atividades supervisionadas- Sao atividades desenvolvidas sob<<strong>br</strong> />

orientacao de professores da UFRJ que colaboram coin o curso, que vao<<strong>br</strong> />

desde a leitura e discussao sob a forma de seminarios de textos<<strong>br</strong> />

bibliograficos recomendados, passando por trabalhos de final de curso ate<<strong>br</strong> />

o desenvolvimento de um trabalho coletivo de toda a turma com vistas a<<strong>br</strong> />

uma atividade multiplicadora na escola-AME. Nesse eixo, devem ser<<strong>br</strong> />

cumpridas pelo menos 100 horas (28%).<<strong>br</strong> />

Uma das acoes propostas como Projeto multiplicador-AME da<<strong>br</strong> />

turma de concluintes de 1994 obietivava a interiorizacao da Informatica<<strong>br</strong> />

Educativa para todos os Municipios do Estado do Rio de Janeiro,- foi<<strong>br</strong> />

efetivamente adotada a partir de julho de 1995 pela UFRJ que,<<strong>br</strong> />

inicialmente, arcou sozinha com todos os custos do projeto. Infelizmente<<strong>br</strong> />

esse projeto foi interrompido por falta de recursos. Todas as informacoes<<strong>br</strong> />

relacionadas ao curso, incluindo os trabalhos de final de curs° dos 44<<strong>br</strong> />

professores concluintes em 1994, podem ser encontradas em uma<<strong>br</strong> />

publicacao interna da UFRJ.<<strong>br</strong> />

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Conferencia apresentada no Workshop Informatica na<<strong>br</strong> />

Educacao, SBPC, Rio de Janeiro, 1991.<<strong>br</strong> />

- "Projeto EDUCOM". Livro publicado pelo MEC/OEA em dois<<strong>br</strong> />

volumes: o primeiro aborda o historic° e o ideario do projeto,<<strong>br</strong> />

enquanto o segundo apresenta as realizacoes e os produtos.<<strong>br</strong> />

Organizadores: Pedro F. de Andrade e Maria Candida Moraes.<<strong>br</strong> />

de Albuquerque Lima, 1993.<<strong>br</strong> />

- "Informatica Educativa no Brasil: um pouco de historia". M.C.<<strong>br</strong> />

Moraes. Tendencias na Informatica em Educacao "em aberto" ,<<strong>br</strong> />

publicacao MEC, Ano XII, No 57, Jan/Mar 1993.<<strong>br</strong> />

Originalmente apresentado no Painel "0 Perfil do Profissional em<<strong>br</strong> />

Informatica na Educacao". M.F.Elia. XVI Congresso da SBC / II<<strong>br</strong> />

Workshop so<strong>br</strong>e Informatica na Educacao, Recife, 1996.<<strong>br</strong> />

"0 computador no ensino de Ciencias: disciplina curricular para<<strong>br</strong> />

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F.F.Sampaio. I Simposio Nacional de Informatica na Educacao,<<strong>br</strong> />

COPPE/UFRJ, 1990.<<strong>br</strong> />

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Ciencias. Comunicacao de M.F.Elia e G.Hadiu. VII Simposio<<strong>br</strong> />

156

A lit formotica<<strong>br</strong> />

Brasileiro de Informatica na Educacao, UFMG, Belo Horizonte,<<strong>br</strong> />

1996.<<strong>br</strong> />

Curso de Atualizacao em Informatica na Educacao para professores de<<strong>br</strong> />

12, e de 3Q graus, corn o apoio do PRONINFE/OEA. Publicacao<<strong>br</strong> />

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Publicacao Interna, CIES/EDUCOM-SR.1/UFRJ, 1995.<<strong>br</strong> />

1 57

SiniPOsio Arm:lam/I Eusino de l'Ysieu<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

INFOVIAS DE INFORMAcAO: NOVOS HORIZONTES<<strong>br</strong> />

PARA A FORMAcA0 DO PROFESSOR<<strong>br</strong> />

Mauro Cavalcante Pequeno<<strong>br</strong> />

UFC/SECITECE<<strong>br</strong> />

A sociedade contemporanea, passa por uma revoluedo que e a<<strong>br</strong> />

interacdo generalizada em que nao ha mais informagdo em mao Unica,<<strong>br</strong> />

mas infovias que proporcionam um trafego inimaginavel de dados e<<strong>br</strong> />

conhecimentos.<<strong>br</strong> />

Informacdo tornou-se apenas um dos elementos constitutivos do<<strong>br</strong> />

process° de formaedo interativo, enquanto formagdo passou ser a<<strong>br</strong> />

palavra-chave dessa nova sociedade.<<strong>br</strong> />

Atualmente o computador visto como uma ferramenta para a<<strong>br</strong> />

execuedo de trabalhos e armazenamento de informacoes. Porem, a<<strong>br</strong> />

necessidade cada vez maior de acesso a grandes bancos de informacoes<<strong>br</strong> />

tornou imperativo a implantaedo de canais de comunicacoes entre<<strong>br</strong> />

computadores, as redes de comunicacao de dados.<<strong>br</strong> />

A Comissao Especial Mista para Estudo do Desequili<strong>br</strong>io<<strong>br</strong> />

Economic° Inter-Regional Brasileiro e a Comissao Parlamentar Mista de<<strong>br</strong> />

Inquerito, que apurou as causas e as dimensOes do atraso tecnolOgico<<strong>br</strong> />

<strong>br</strong>asileiro, levantaram, atraves de depoimentos e dados estatisticos,<<strong>br</strong> />

indicadores que apontam situaedes graves e o aumento acentuado dos<<strong>br</strong> />

desequili<strong>br</strong>ios inter-regionais, com conclusoes extremamente<<strong>br</strong> />

preocupantes nas areas da capacitacdo profissional e da geraedo de<<strong>br</strong> />

emprego e renda.<<strong>br</strong> />

Segundo os dados obtidos pelas referidas comissoes, o Brasil<<strong>br</strong> />

ingressou na decada de 90 coin 35 milhoes de <strong>br</strong>asileiros em condieoes de<<strong>br</strong> />

po<strong>br</strong>eza absoluta, um total de analfabetos da ordem de 30 milhOes e cerca<<strong>br</strong> />

de 22 milhOes fora do mercado de trabalho por absoluta desqualificaedo<<strong>br</strong> />

profissional. Esse quadro se agrava, sob o ponto de vista do desequili<strong>br</strong>io<<strong>br</strong> />

inter-regional, uma vez que 50% dessa massa vivem no Nordeste e 25%<<strong>br</strong> />

no Norte do Pais.<<strong>br</strong> />

Diante dessa realidade, a grande preocupacdo de nosso Estado<<strong>br</strong> />

passa a ser:<<strong>br</strong> />

"Como gerar trabalho num meio onde boa parte da<<strong>br</strong> />

populacao e analfabeta e desqualificada profissionalmente?"<<strong>br</strong> />

SO existe uma soluedo para o problema: um macico investimento<<strong>br</strong> />

no capital human° associada com uma profunda mudanca estrutural no<<strong>br</strong> />

sistema educacional. Porem o que se constata e uma situaedo de ensino<<strong>br</strong> />

desastrosa, que torna-se catastrOfica quando olhamos de perto a situacdo<<strong>br</strong> />

das escolas dos povoados do' interior. Os professores com sua formacao<<strong>br</strong> />

precaria ganhando baixos salarios. Apenas 20% dos professores da rede<<strong>br</strong> />

158

fovias de In formucao...<<strong>br</strong> />

pUblica primaria sao habilitados. A maioria permanece isolada na rotina<<strong>br</strong> />

e corn sua vocacao esgotada.<<strong>br</strong> />

0 analfabeto fora da escola, o analfabeto tecnologico dentro da<<strong>br</strong> />

escola, a escola fora da realidade atual, a universidade sem interagir corn<<strong>br</strong> />

os problemas do meio, a empresa privada isolada dos problemas<<strong>br</strong> />

educacionais sao verdadeiros desafios para qualquer governo que se<<strong>br</strong> />

propoe a promover uma revolucao educacional, cientifica e tecnolOgica.<<strong>br</strong> />

A sociedade atual nao deixa mais dUvida so<strong>br</strong>e a importancia da<<strong>br</strong> />

tecnologia. A imersao da tecnologia nos trabalhos e uma verdade<<strong>br</strong> />

inconteste como o caso da imposicao da competitividade, dos nitidos<<strong>br</strong> />

avancos conceituais, do processo produtivo e etc. Todas estas<<strong>br</strong> />

peculiaridades caracteristicas do mercado impulsionam ainda mais a<<strong>br</strong> />

tecnologia da informatica que se constitui em um ramo especifico da<<strong>br</strong> />

tecnologia de produto.<<strong>br</strong> />

Dentro deste novo referencial de trabalho podemos inferir que a<<strong>br</strong> />

exemplo do que afirma Schaff, cada vez mais a informatica estard dentro<<strong>br</strong> />

da sociedade e interligada com todas as suas facetas de producao nas<<strong>br</strong> />

mais diversas ramificacoes de atuacao. Sendo assim, e de extrema<<strong>br</strong> />

importancia para a profissionalizacao a atuacao atraves do computador,<<strong>br</strong> />

que por excelencia sera o instrumento do futuro. Esta afirmacao nao<<strong>br</strong> />

romantica, ja que o prOprio Schaff, Tofler e muitos outros autores falam<<strong>br</strong> />

na Revolucao da Informatica ou na Terceira Onda (referindo-se ao<<strong>br</strong> />

computador) respectivamente.<<strong>br</strong> />

HA consenso entre os educadores de que2<<strong>br</strong> />

• o sistema educacional <strong>br</strong>asileiro deve preparar os alunos de<<strong>br</strong> />

hoje para serem cidadaos atuantes numa sociedade globalizada<<strong>br</strong> />

onde a informacao desempenhard um papel cada vez mais<<strong>br</strong> />

estrategico;<<strong>br</strong> />

• e dever da escola capacitar os seus egressos para o mundo do<<strong>br</strong> />

trabalho; e<<strong>br</strong> />

• o ensino pUblico precisa atingir niveis mais elevados de<<strong>br</strong> />

qualidade, equidade e eficiencia.<<strong>br</strong> />

Em decorrencia da transicao tecnologica que estamos vivendo outro<<strong>br</strong> />

fator se qualifica como primordial e detem caracteristicas que afetam a<<strong>br</strong> />

necessidade de reciclagem pessoal para acompanhar as exigencias<<strong>br</strong> />

tecnicas e mercadolegicas para operacionalizacao. A qualificacao tecnica<<strong>br</strong> />

torna-se tambem fundamental para a atuacao do trabalhador e por isso<<strong>br</strong> />

vem a consolidar o investimento da SECITECE no treinamento de<<strong>br</strong> />

profissionais nestas areas de atuacao.<<strong>br</strong> />

Segundo a professora Lea Fagundes: "a formacao do professor<<strong>br</strong> />

precisa ser realizada so<strong>br</strong>e sua experiencia de vida profissional para que<<strong>br</strong> />

ele possa conservar tudo o que lhe parece valid° que ele ja sabe fazer e<<strong>br</strong> />

passe a incorporar a inovacao buscando transformar sua pratica de modo<<strong>br</strong> />

significativo". Assim um curso, realizado nos laboraterios do CFI - Centro<<strong>br</strong> />

2 Extraido do Programa nacional cie InformAtica na Educac5o do MEC.<<strong>br</strong> />

159

Caualculitc<<strong>br</strong> />

de Formacao de Instrutores, precisa estender-se a uma pratica na<<strong>br</strong> />

realidade de cada escola. Para tornar esse processo mais eficiente, 6<<strong>br</strong> />

necessario a instalacao de uma rede de comunicacao que envolva cada<<strong>br</strong> />

uma das escolas que participarao deste programa inovador. A telematica,<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>indo estradas para a informagao, tem sido vista como a parte mais<<strong>br</strong> />

importante da infraestrutura necessaria para a emergencia de uma<<strong>br</strong> />

cultura de formacao continuada.<<strong>br</strong> />

Para todos esses objetivos, e essencial que a tecnologia seja parte<<strong>br</strong> />

integrante do curriculo escolar, do ambiente fisico das escolas e do<<strong>br</strong> />

process° de ensino-aprendizagem. Porem nao adianta inserir novas<<strong>br</strong> />

ferramentas sem pessoas treinadas para usa-las. Dessa forma, um amplo<<strong>br</strong> />

programa de reciclagem de professores precisa-se ser implementado.<<strong>br</strong> />

0 Governo do Estado do Ceara atraves da Secretaria da Ciencia e<<strong>br</strong> />

Tecnologia (SECITECE) e da Secretaria da Educacao (SEDUC), corn<<strong>br</strong> />

apoio da CAPES, atraves de seu programa PRO-CIENCIA, esta<<strong>br</strong> />

promovendo a reciclagem de todos os professores do segundo grau nas<<strong>br</strong> />

areas de Fisica, Quimica, Biologia e Matematica. Alem de suas<<strong>br</strong> />

especialidades, os professores recebem cursos de informatica com nogoes<<strong>br</strong> />

do uso da Internet, preparando-os para a realidade futura que se<<strong>br</strong> />

aproxima. Alem disso, um programa de Educacao a Distancia em Ciencia<<strong>br</strong> />

e Tecnologia, sob os a<strong>usp</strong>icio do CNPq, esta sendo implantado no Estado.<<strong>br</strong> />

Esse programa caracteriza-se por cursos onde o professor tomard contato<<strong>br</strong> />

coin as possibilidades e procedimentos tipicos da tematica vinculada a<<strong>br</strong> />

informatica educacional. Neste ambito, o professor aprendera<<strong>br</strong> />

conhecimentos relativos a operacionalizacao do microcomputador e de<<strong>br</strong> />

aplicativos diretamente orientados para a aplicagao da informatica<<strong>br</strong> />

educativa e do uso da Internet como uma fonte de conhecimento,<<strong>br</strong> />

constituindo-se num veiculo importante que possibilitara a troca de<<strong>br</strong> />

experiencias entre as escolas do Ceara, da Capital e do interior, com as do<<strong>br</strong> />

restante do pais.<<strong>br</strong> />

Estao sendo implantados, coin apoio do Conselho Nacional de<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico- CNPq, do Ministerio da<<strong>br</strong> />

Educacao e Cultura - MEC e Financiadora de Estudos e Projetos -<<strong>br</strong> />

FINEP, os chamados Centros Vocacionais TecnolOgicos - CVT (40) e<<strong>br</strong> />

Centros de Ensino Tecnologicos - CENTEC (03), no interior do Estado e<<strong>br</strong> />

periferia de Fortaleza, direcionados para o ensino profissionalizante<<strong>br</strong> />

respaldado nas necessidades do Ceara em termos de servicos tecnicos e<<strong>br</strong> />

processos produtivos. Os CVT terao atribuicoes semelhantes ao CFI no<<strong>br</strong> />

process° de reciclagem de professores, enquanto os CENTEC sao voltados<<strong>br</strong> />

para a formagao de tecnologos de niveis medio e superior.<<strong>br</strong> />

Para motivar o professor e derrubar a resistencia que se insurgiria<<strong>br</strong> />

contra essa radical transformacao na escola, o Governo do Estado do<<strong>br</strong> />

Ceara esta implantando um programa que possibilita aos professores de<<strong>br</strong> />

Fisica, Quimica, Biologia e Matematica da rede pnblica de ensino de todo<<strong>br</strong> />

o Estado, atraves de convenio entre o Instituto do Software do Ceara,<<strong>br</strong> />

Banco do Estado do Ceara, Secretaria da Ciencia e Tecnologia, Secretaria<<strong>br</strong> />

160

lidbuids de Informaceio...<<strong>br</strong> />

da Fazenda e Secretaria da Educacao, a compra subsidiada de<<strong>br</strong> />

computadores pessoais. Dessa forma, o professor pode adquirir seu<<strong>br</strong> />

computador pessoal, no prazo de 36 meses, com prestacoes fixas de<<strong>br</strong> />

R$50,00. Isso corresponde a apenas 50% do valor do equipamento. Porem,<<strong>br</strong> />

para evitar que terceiros tirem proveito do programa utilizando o nome<<strong>br</strong> />

de algum professor, ficou estabelecido que o professor que deseje usufruir<<strong>br</strong> />

da aquisicao subsidiada devera atender ao pre requisito indispensavel de<<strong>br</strong> />

participacao nos cursos basicos de capacitacao em DOS, Windwos, Word,<<strong>br</strong> />

Excell ministrados pelo Centro de Formacao de Instrutores (CFI), com<<strong>br</strong> />

carga horaria total de 60 horas aula.<<strong>br</strong> />

Portanto, a formacao de uma grande rede de comunicacao<<strong>br</strong> />

interligando diversos setores, permitira a transferencia de conhecimentos<<strong>br</strong> />

tecnolOgicos do tipo educar trabalhando, traballaar educando, enfim<<strong>br</strong> />

educar para o trabalho.<<strong>br</strong> />

2. 0 Projeto das Infovias do Desenvolvimento<<strong>br</strong> />

Hoje, tanto a administracao pUblica quanto as universidades<<strong>br</strong> />

buscam alternativas para melhorar a educacao no pais, sabidamente a<<strong>br</strong> />

forma de veneer a distancia entre a discordancia entre os avancos<<strong>br</strong> />

tecnologicos e as iniqUidades sociais. consenso que entre as principais<<strong>br</strong> />

causas da baixa qualidade do nosso sistema educacional estao a formacao<<strong>br</strong> />

deficiente do professor e a baixa motivacao do aluno.<<strong>br</strong> />

Dai ser necessaria a implantacao de um programa educacional<<strong>br</strong> />

capaz de propiciar ganho nao apenas em termos de dimensoes geograficas<<strong>br</strong> />

mas tambem de quantidade e velocidade de aprendizagem, sem<<strong>br</strong> />

comprometer a qualidade. A tecnica, portanto, a ser utilizada para<<strong>br</strong> />

atingir esses objetivos e a de Educacao A Distancia" interativa, que<<strong>br</strong> />

permite minimizar a dificuldade em termos de recursos humanos e<<strong>br</strong> />

manter certo grau de qualidade e atratividade gracas interatividade.<<strong>br</strong> />

Para a implantacao de um programa de EAD destinado a esse<<strong>br</strong> />

pUblico alvo e explorando os avancos tecnolOgicos recentes em<<strong>br</strong> />

computacao e comunicacao ha necessidade de implantacdo das chamadas<<strong>br</strong> />

"Infovias do Desenvolvimento", seguindo um ordenamento estrategico; de<<strong>br</strong> />

treinamento de pessoal nas novas tecnologias e na didatica introduzida<<strong>br</strong> />

com o instrumental informatico; e de criacAo de novas propostas<<strong>br</strong> />

educacionais adaptadas A nova realidade do mundo da educacao, de<<strong>br</strong> />

trabalho, da economia, etc.<<strong>br</strong> />

A efetivacdo de um projeto dessa envergadura exige, portanto,<<strong>br</strong> />

pessoal qualificado e dedicado. Sendo assim, visando otimizar recursos,<<strong>br</strong> />

fomentar a eficiencia e atingir o maior nUmero possivel 6 alunos, optouse<<strong>br</strong> />

pela tecnica de "Educacan Distancia", nos rnoldes da metodologia ja<<strong>br</strong> />

consagrada de Teleducacao utilizada para ensino de 1° grau.<<strong>br</strong> />

0 Tele-ensino foi introduzido no Ceara na decada de 70 coin<<strong>br</strong> />

fundacao da TV Educativa, tendo sido voltado desde o inicio para o ensino<<strong>br</strong> />

regular de 5' a 8" serie. A metodologia adotada, Unica no pais, tem<<strong>br</strong> />

161

Cuualcante Pequeno<<strong>br</strong> />

permitido ao Estado do Ceara o atendimento de pelo menos 52% da<<strong>br</strong> />

matricula nestas series, o que corresponde a aproximadamente 192 mil<<strong>br</strong> />

alunos, assistidos por 6.500 orientadores de aprendizagem em 1.630<<strong>br</strong> />

escolas da rede pUblica oficial. Para a viabilizacao desta metodologia foi<<strong>br</strong> />

montada, ao longo do tempo, uma estrutura de pessoal e equipamento<<strong>br</strong> />

para a producao das teleaulas e de todo o material institucional para<<strong>br</strong> />

professores e material de ensino e aprendizagem para os alunos.<<strong>br</strong> />

Com a modernizacao dos meios de comunicacao, principalmente<<strong>br</strong> />

apes os processos informatizados de transmissao e producan, e a<<strong>br</strong> />

massificacao do uso de televisores, videocassetes, telefone e, mais<<strong>br</strong> />

recentemente, das redes de computadores, tem havido uma pressao<<strong>br</strong> />

muito grande no sentido de que processos interativos sejam introduzidos<<strong>br</strong> />

na programacao diaria do Tele-ensino cearense.<<strong>br</strong> />

As recentes iniciativas e a propria reformulacao de todas as teleaulas<<strong>br</strong> />

tem criado um espaco propicio para o investimento em programas<<strong>br</strong> />

de treinamento utilizando a metodologia de ensino a distancia, em<<strong>br</strong> />

especial as "Videoconferencias" e o "correio eletranico", que permitiriam o<<strong>br</strong> />

pronto atendimento A demanda crescente de capacitacao de professores<<strong>br</strong> />

do ensino convencional e do Tele-ensino bem como o atendimento aos<<strong>br</strong> />

alunos destes dois sistemas de ensino, dada a carencia de profissionais<<strong>br</strong> />

habilitados no interior cearense.<<strong>br</strong> />

A Secretaria de Educacao do Estado do Ceara, esta reestruturando<<strong>br</strong> />

os seus organismos regionais de educacao para que se ampliem as suas<<strong>br</strong> />

funcoes pedagegicas e educacionais. Esta politica e marcada pela<<strong>br</strong> />

descentralizacao administrativa e pedagogica, que tem como estrategia a<<strong>br</strong> />

municipalizacao do ensino fundamental e a implantacao de um sistema<<strong>br</strong> />

de acompanhamento A rede escolar oficial nos aspectos de gestao, ensino<<strong>br</strong> />

e inspecao.<<strong>br</strong> />

A implantacao de uma rede que possibilite a criacao de um sistema<<strong>br</strong> />

estadual de educacao, portanto, permitird a democratizacao do acesso a<<strong>br</strong> />

informac5es oriundas de programas gerados na sede da SEDUC,<<strong>br</strong> />

garantindo a simultaneidade,. a qualidade e a interatividade destes<<strong>br</strong> />

eventos, bem como a rapida socializacao de documentos e processamento<<strong>br</strong> />

de dados gerencias da rede oficial de ensino.<<strong>br</strong> />

Nas regioes subdesenvolvidas, como o Ceara, torna-se imperativo,<<strong>br</strong> />

para que se de um salto de qualidade na educacan, a promocao efetiva da<<strong>br</strong> />

massificacao do ensino coin qualidade e o encurtamento das distancias<<strong>br</strong> />

entre os centros de conhecimentos e os alunos e professores.<<strong>br</strong> />

A infraestrutura que propiciard a implantacao da Rede Estadual,<<strong>br</strong> />

tambem chamada Infovias do Desenvolvimento, uma dos projetos<<strong>br</strong> />

prioritarios da SECITECE. Como essa rede pretende-se uma<<strong>br</strong> />

interiorizacao da tecnologia de comunicacao de dados, constituindo-se<<strong>br</strong> />

num veiculo que propicie a melhor formacao do homem do interior, com<<strong>br</strong> />

um maior acesso aos grandes bancos de informacao por parte das<<strong>br</strong> />

comunidades do interior, e uma maior divulgacao dos trabalhos<<strong>br</strong> />

desenvolvidos por estas comunidades, contribuindo assim para o combate<<strong>br</strong> />

162

Infouios<<strong>br</strong> />

ao desnivel existente entre o homem do campo e o dos grandes centros,<<strong>br</strong> />

mais ricos de informacao.<<strong>br</strong> />

De imediato as Infovias do Desenvolvimento propiciarao a<<strong>br</strong> />

implantagao de um programa de Educacao a Distancia (EAD) para<<strong>br</strong> />

melhoria do ensino fundamental e profissional, preparando o professor<<strong>br</strong> />

para vivenciar a experiencia de mudangas no ensino que ele ira<<strong>br</strong> />

proporcionar a seus alunos.<<strong>br</strong> />

As Infovias desempenharao papel fundamental tambem na area da<<strong>br</strong> />

saUde. Com a descentralizagao dos servigos pUblicos ocorrida nos Ultimos<<strong>br</strong> />

anos no pais, e, em especial no Ceara, onde o gerenciamento esta<<strong>br</strong> />

atualmente sob a responsabilidade dos governos municipais na grande<<strong>br</strong> />

maioria dos municipios. Os programas coordenados pela Secretaria de<<strong>br</strong> />

Saude (Agentes de SaUde e Sande da Familia) tem aberto o mercado de<<strong>br</strong> />

trabalho para novos profissionais de saUde no interior apesar de ainda<<strong>br</strong> />

termos uma forte concentragao destes na regiao metropolitana. 0<<strong>br</strong> />

principal ressentimento e causa de evasao destes profissionais do interior<<strong>br</strong> />

e justamente a falta de treinamentos continuados que possibilitem uma<<strong>br</strong> />

atualizagao profissional para o melhor desempenho tecnico junto a<<strong>br</strong> />

populagao. Sabidamente um dos maiores estimulos para o nosso pessoal<<strong>br</strong> />

de saUde, e principalmente aqueles localizados no interior, e a oferta de<<strong>br</strong> />

possibilidade de contato com aqueles que encontram-se de forma<<strong>br</strong> />

privilegiada mais perto da informagao. Neste sentido um projeto que<<strong>br</strong> />

venha favorece-los a desfrutar da mais avangada tecnologia de<<strong>br</strong> />

comunicacao constitui-se numa verdadeira democratizacao do<<strong>br</strong> />

conhecimento e numa politica de desconcentragao do poder.<<strong>br</strong> />

3. Metodologia<<strong>br</strong> />

0 projeto Infovias do Desenvolvimento, compreendendo uma Rede<<strong>br</strong> />

de Dados e uma de Videoconferencia, pretende promover a interligagao<<strong>br</strong> />

entre as diversas instituicaes da Capital e do Interior, e delas com o<<strong>br</strong> />

mundo atraves da Internet, constituindo-se numa importante alavanca<<strong>br</strong> />

para o desenvolvimento. A implantagao das Infovias permitira a<<strong>br</strong> />

consecugao de diversos programas em diferentes areas, que propiciarao o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento do Estado e uma conseqiiente melhora de vida da<<strong>br</strong> />

populagao. Pode-se citar como uso imediato das Infovias, a utilizagao nos<<strong>br</strong> />

programas de Educagao Distancia Interativo, nos programas de SaUde<<strong>br</strong> />

sob gestao da Escola de SaUde Piiblica do Estado do Ceara, e nos<<strong>br</strong> />

programas de melhoria no sistema de acompanhamento pedagogicos da<<strong>br</strong> />

Secretaria de Educagdo do Estado.<<strong>br</strong> />

0 objetivo maior do projeto de levar o beneficio da informacao a<<strong>br</strong> />

todos os recantos do Estado sera conseguido, partindo-se do pressuposto<<strong>br</strong> />

que cada um dos pontos interligados pelo projeto na verdade funcionarao<<strong>br</strong> />

como ponto de acesso rede, permitindo o acesso indireto de outras<<strong>br</strong> />

localidades que nao estao diretamente ligadas rede. Isso se dard por<<strong>br</strong> />

esta previsto a instalagdo de equipamentos com este fim em cada um dos<<strong>br</strong> />

163

Mauro Caualcante Pequeno<<strong>br</strong> />

pontos, permitindo o acesso discado atraves de linhas telefonicas<<strong>br</strong> />

domesticas.<<strong>br</strong> />

Com respeito Rede de Dados, em primeiro lugar sera construido o<<strong>br</strong> />

trecho da Capital e em seguida o do Interior, de acordo corn o cronograma<<strong>br</strong> />

proposto.<<strong>br</strong> />

0 segmento da Capital sera implementado em primeiro lugar por<<strong>br</strong> />

diversas razoes, entre elas:<<strong>br</strong> />

• facilidade de instalacao dos meios fisicos (linhas de<<strong>br</strong> />

transmissao).<<strong>br</strong> />

• a maioria das instituicoes ja disporem de equipamentos de rede<<strong>br</strong> />

(fornecidos pelo CENAPAD).<<strong>br</strong> />

• as "cabecas" das Infovias estarem localizadas na Capital.<<strong>br</strong> />

Dessa forma, as instituicoes da Capital serao conectadas utilizando<<strong>br</strong> />

linhas privadas de dados (LPCD) em altas velocidades: alguns trechos em<<strong>br</strong> />

2 Mbps e outros A 64 Kbps, dependendo da demanda estipulada.<<strong>br</strong> />

Enquanto o trecho do interior utilizara o servico de redes de<<strong>br</strong> />

pacotes da Teleceara (CEARAPAC), pela relacao custo/beneficio que esta<<strong>br</strong> />

propicia em relacao a outros meios de transmissao para esse caso.<<strong>br</strong> />

A Rede de Videoconferencia a ser implantado: no Estado do Ceara<<strong>br</strong> />

representara o casamento entre dois paradigmas fundamentais, o da<<strong>br</strong> />

Transmissao e o da Interatividade entre os agentes envolvidos.<<strong>br</strong> />

A Transmissao basicamente estard sob responsabilidade da<<strong>br</strong> />

FUNTELC. 0 projeto preve a montagem na FUNTELC de uma telesala<<strong>br</strong> />

para videoconferencia e aquisicao de equipamentos para montagem de<<strong>br</strong> />

uma unidade mOvel de transmissao, permitindo a geracao de imagens de<<strong>br</strong> />

lugares externos TVC.<<strong>br</strong> />

Para videoconferencia sera utilizada a telesala mencionada acima.<<strong>br</strong> />

A referida telesala trata-se de uma sala especial equipada com um<<strong>br</strong> />

"Terminal de Videoconferencia", com cameras, microfone e monitor de<<strong>br</strong> />

video. Quando em operacao, entrard em sintonia com o equipamento<<strong>br</strong> />

colocada em cada um dos pontos em videoconferencia, de modo que o<<strong>br</strong> />

professor ao mesmo tempo que e visto pelos , alunos nas diversas<<strong>br</strong> />

localidades possa yisualiza-los, sempre que solicitado. Se um determinado<<strong>br</strong> />

aluno quiser se dirigir ao professor, ele pressiona um botao que acionara<<strong>br</strong> />

uma luz indicativa na sala de controle da FUNTELC, permitindo<<strong>br</strong> />

identificar de onde esta vindo a solicitacao. 0 controle de transmissao<<strong>br</strong> />

passa o local do solicitante, de modo que o professor passa a ver em sett<<strong>br</strong> />

monitor quern o esta argUindo, possibilitando ao aluno ter uma resposta<<strong>br</strong> />

direta. Tanto a pergunta como a resposta sera acompanhada por todos os<<strong>br</strong> />

outros alunos nos outros diversas , aumentando o dinamismo da teleaula.<<strong>br</strong> />

A Rede de Videoconferencia, por se tratar de uma tecnologia nova<<strong>br</strong> />

ainda em consolidacao, sera implementada em duas etapas. Em primeiro<<strong>br</strong> />

lugar, a titulo de experimentacao, sera() instalados tres pontos no<<strong>br</strong> />

interior. De acordo com os resultados obtidos, os demais pontos vao sendo<<strong>br</strong> />

instalados. A tecnologia proposta de utilizar o sistema de<<strong>br</strong> />

transmissao/recepcao via satelite pode ser revista.<<strong>br</strong> />

164

hifoLios<<strong>br</strong> />

Informa<<strong>br</strong> />

4. Topologia da Rede de Dados<<strong>br</strong> />

A Rede de Dados esta dividida em dois segmentos, o da Capital e o<<strong>br</strong> />

do Interior. As velocidades das conexoes propostas utilizou como criterios<<strong>br</strong> />

a demanda e a disponibilidade dos meios de comunicacao, fator limitante<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>etudo para algumas cidades do interior. Este fato devera ser revisto<<strong>br</strong> />

com os novos investimentos que a TELECEARA pretende fazer nos<<strong>br</strong> />

proximos anos, e de acordo com o aumento constatado da demanda.<<strong>br</strong> />

165

Mauro Caualcante Pequeno<<strong>br</strong> />

4.1 lnfovias do Desenvolvimento - Capital<<strong>br</strong> />

BA<<strong>br</strong> />

BAR<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

NU 0<<strong>br</strong> />

0 g<<strong>br</strong> />

0 4<<strong>br</strong> />

O3<<strong>br</strong> />

°10<<strong>br</strong> />

CEN<<strong>br</strong> />

O<<strong>br</strong> />

ALD<<strong>br</strong> />

O 0° 7<<strong>br</strong> />

12 (213 Oil<<strong>br</strong> />

MCP<<strong>br</strong> />

Pill<<strong>br</strong> />

NMI<<strong>br</strong> />

CCE<<strong>br</strong> />

HJE<<strong>br</strong> />

VPI<<strong>br</strong> />

PRN 5<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

ATA<<strong>br</strong> />

CFC<<strong>br</strong> />

ACF<<strong>br</strong> />

/I-- MON<<strong>br</strong> />

PRE<<strong>br</strong> />

TIES<<strong>br</strong> />

LRA<<strong>br</strong> />

DIN<<strong>br</strong> />

PDS<<strong>br</strong> />

MCW<<strong>br</strong> />

EBB<<strong>br</strong> />

AOZ<<strong>br</strong> />

Legenda:<<strong>br</strong> />

1 FUNCEME<<strong>br</strong> />

2 UF'C - Campus do Pici<<strong>br</strong> />

3 UFC - Campus do Benfica<<strong>br</strong> />

10171<<strong>br</strong> />

4 UFC - Campus de Porangabussu<<strong>br</strong> />

5 UECE - Campus do Itaperi<<strong>br</strong> />

6 EMBRAPA<<strong>br</strong> />

7 EPACE (Aldeota)<<strong>br</strong> />

8 EPACE (MaracanaU)<<strong>br</strong> />

9 NUTEC<<strong>br</strong> />

10 ETFCE - Escola Tecnica Federal do Ceara<<strong>br</strong> />

11 SECITECE/FUNCAP<<strong>br</strong> />

12 SECITECE/CFI<<strong>br</strong> />

13 ESP - Escola de Sande PUblica<<strong>br</strong> />

166

Infouias de Infonnaccio...<<strong>br</strong> />

42 Infovias do Desenvolvimento -Interior<<strong>br</strong> />

GOVERNO 1)0 ESTADO DO CEARA<<strong>br</strong> />

SECRETARIA DA CIENCIA TECNOLOGIA<<strong>br</strong> />

INFOVIAS 1)0 DESENVOINIMENTO<<strong>br</strong> />

167

Mauro CauaIcante Pequeno<<strong>br</strong> />

4.2.1 Acesso Discado<<strong>br</strong> />

As cidades que nao estao diretamente ligadas rede principal,<<strong>br</strong> />

poderao ter acesso rede utilizando linhas telefOnicas comuns, isto 6,<<strong>br</strong> />

poderao discar para um dos telefones disponiveis no ponto mais proximo<<strong>br</strong> />

de sua localidade. Para tanto, cada um dos ponto de presenca da rede<<strong>br</strong> />

estadual oferecera os servicos SLIP e PPP, disponibilizando 5 linhas em<<strong>br</strong> />

busca autornatica.<<strong>br</strong> />

Em Fortaleza dois dos Centros de Apoio Pedagogicos, o do CFI e o<<strong>br</strong> />

da Escola de Sande Pnblica tambem disponibilizarao o acesso discado,<<strong>br</strong> />

atraves de dez linhas telefonicas. 0 Centro da FUNTELC utilizara as dez<<strong>br</strong> />

linhas para promover o atendimento dos alunos, respondendo as questoes<<strong>br</strong> />

relativas ao Tele-ensino.<<strong>br</strong> />

4.3. Topologia da Rede de Videoconferencia<<strong>br</strong> />

A Rede de Videoconferencia sera composta de uma sala especial<<strong>br</strong> />

(mae), onde as conferencias sera° proferidas, e salas de recepcao (filhas).<<strong>br</strong> />

A sala mae devera ser instalada na FUNTELC, enquanto que as salas<<strong>br</strong> />

filhas estarao em locais no interior do estado a serem definidos.<<strong>br</strong> />

0 projeto preve a facilidade de se gerar as conferencias tanto na<<strong>br</strong> />

sala mae, como em qualquer uma das filhas. 0 termo mae se aplica pelo<<strong>br</strong> />

fato dela ser a geradora da maioria das conferencias, estando portanto<<strong>br</strong> />

melhor aparelhada para essa tarefa.<<strong>br</strong> />

A transmissao e a recepcao se dara via satelite, utilizado a<<strong>br</strong> />

tecnologia de VSAT.<<strong>br</strong> />

5. Projetos Complementares<<strong>br</strong> />

Enquadrado nas estrategias definidas nos planos de Acao da<<strong>br</strong> />

Secretaria da Ciencia e Tecnologia, e corn a finalidade de estimular e<<strong>br</strong> />

difundir o uso das novas tecnologias no ensino, a SECITECE elabora e<<strong>br</strong> />

coordena diversos projetos e convenios para melhor captar os recursos<<strong>br</strong> />

para o desenvolvimento do Estado. Assim, a SECITECE desenvolve os<<strong>br</strong> />

seguintes Programas e Projetos:<<strong>br</strong> />

5.1 Programa de Capacitagao de Recursos Humanos<<strong>br</strong> />

• Centro de Formacao de Instrutores - CFI<<strong>br</strong> />

• Centros Vocacionais TecnolOgicos - CVT<<strong>br</strong> />

• Centros de Ensino TecnolOgico - CENTEC<<strong>br</strong> />

• Apoio aos Recursos Humanos do Programa de Desenvolvimento<<strong>br</strong> />

Tecnologic°<<strong>br</strong> />

da SECITECE - RHAE<<strong>br</strong> />

• Programa de Melhoria do Ensino de Ciencias e Matematica -<<strong>br</strong> />

PRO-CIENCIAS<<strong>br</strong> />

• Programa de parceria SINE<<strong>br</strong> />

168

In fouius de bilormov.io...<<strong>br</strong> />

• Centros Vocacionais Tecnologicos e Pedagagicos - CVTP<<strong>br</strong> />

5.2 Capacitagao Laboratorial e Redes Eletronicas de Informagao<<strong>br</strong> />

• Videotecas Tecnologicas<<strong>br</strong> />

• Complementacao da Infra-Estrutura Laboratorial<<strong>br</strong> />

• Instalacao e Manutencao de um BI3S de Ciencia e Tecnologia<<strong>br</strong> />

• Banco de Dados da Agricultura Irrigada<<strong>br</strong> />

• Banco de Dados em Rochas Ornamentals<<strong>br</strong> />

• Indicadores de C&T<<strong>br</strong> />

• Reestruturacao do Sistema Estadual de Informacao em Ciencia<<strong>br</strong> />

eTecnologia - SEICT<<strong>br</strong> />

• Consolidacao do Niicleo de Informacao da Secretaria da Ciencia<<strong>br</strong> />

e Tecnologia<<strong>br</strong> />

• Infovias do Desenvolvimento - Tecnologias da Informacao<<strong>br</strong> />

5.3 Programa de Extensao Tecnologica<<strong>br</strong> />

• Programa de Difusao TecnolOgica - PRODITEC<<strong>br</strong> />

5.4 Programa dos Centros de Excelencia<<strong>br</strong> />

• Apoio ao Centro Nacional de Processamento de Alto<<strong>br</strong> />

Desempenho do<<strong>br</strong> />

CENAPAD/NE<<strong>br</strong> />

• Apoio ao Instituto do Software - INSOFT<<strong>br</strong> />

169

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, Al.G., 2,7 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasiletra de Fisica<<strong>br</strong> />

A FORMAcA0 DE ENGENHEIROS PARA OS TEMPOS ATUAIS<<strong>br</strong> />

1.Introducao<<strong>br</strong> />

AntOnio Claudio GOrnez de Sousa (ac@detuffi<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Escola de Engenharia - UFRJ<<strong>br</strong> />

A formacao de engenheiros necessita ser constantemente revista<<strong>br</strong> />

como consequencia da evolucao da sociedade e da tecnologia, que coloca<<strong>br</strong> />

problemas novos e cada vez mais complexos. Durante algum tempo<<strong>br</strong> />

considerava-se que bastava desenvolver a tecnologia e utiliza-la, para<<strong>br</strong> />

estarmos ajudando ao progress° da humanidade. Essa visao simplista e<<strong>br</strong> />

"neutra" nao mais aceita. Desenvolvemos uma enorme capacidade de<<strong>br</strong> />

transformacao sa<strong>br</strong>e a natureza, de tal sorte que podemos ao lado de<<strong>br</strong> />

grandes melhorias, provocar verdadeiras catatrofes. Alem disso os<<strong>br</strong> />

resultados sociais de nossas atividades como engenheiros tambem tem<<strong>br</strong> />

sido negativos em muitos casos, o que nos o<strong>br</strong>iga a discutir dentro da<<strong>br</strong> />

Engenharia os impactos sociais e ecolOgicos de nosso trabalho. Assim<<strong>br</strong> />

devemos buscar quais caracteristicas dos tempos atuais devemos discutir<<strong>br</strong> />

para orientar nosso trabalho de formacao de engenheiros, para que o<<strong>br</strong> />

trabalho dos mesmos atinja seus objetivos: melhorar as condigoes de vida<<strong>br</strong> />

da populacao, pela utilizacao adequada dos recursos naturais.<<strong>br</strong> />

2. A Obsolescencia e a Quantidade dos Conhecimentos Tecnologicos.<<strong>br</strong> />

0 vertiginoso desenvolvimento da tecnologia faz com que os<<strong>br</strong> />

conhecimentos sejam rapidamente tornados obsoletos. Hoje o projeto de<<strong>br</strong> />

um produto tem uma vida maxima de cinco anos, e muitas tecnicas de<<strong>br</strong> />

producao ou organizacao da producao nao duram nem isso.<<strong>br</strong> />

Considerando-se que a formacao de um engenheiro demora cinco anos e<<strong>br</strong> />

que o curriculo deve permanecer estAvel durante este tempo, forma-lo<<strong>br</strong> />

atualizado e capaz de acompanhar o desenvolvimento tecnolOgico tornouse<<strong>br</strong> />

um desafio.<<strong>br</strong> />

Ao examinar a obsolescencia dos conhecimentos, podemos verificar<<strong>br</strong> />

que os conhecimentos tecnicos sao os que rapidamente ficam obsoletos.<<strong>br</strong> />

Em geral os conhecimentos das ciencias basicas sao permanentes, e sao a<<strong>br</strong> />

base do conhecimento tecnologico. Assim para formai! um engenheiro<<strong>br</strong> />

atualizado durante o curso e sua vida profissional, devemos dar enfase A<<strong>br</strong> />

formacao em ciencias basicas.<<strong>br</strong> />

Esta condicao e nessaria mas nao suficiente. E fundamental<<strong>br</strong> />

tambem que o engenheiro seja formado com a habilidade de buscar o<<strong>br</strong> />

conhecimento e a atualizacao. Para isso ele deve, enquanto estudante, ter<<strong>br</strong> />

essa habilidade exercitada, o que implica em estimula-lo a trabalhar e a<<strong>br</strong> />

estudar de forma independente. Nesse sentido o professor deve orientar e<<strong>br</strong> />

estimular o estudante a ser o sujeito no processo de aprendizado, a<<strong>br</strong> />

realizar trabalhos individuais e em grupo, e a utilizar os espacos fora da<<strong>br</strong> />

170

A Formaceio de Engeeheiros...<<strong>br</strong> />

sala de aula, como as bibliotecas e laboraterios, alem do estudo<<strong>br</strong> />

individual.<<strong>br</strong> />

A cada quinze anos do<strong>br</strong>a a quantidade de informacoes cientificas e<<strong>br</strong> />

tecnolOgicas publicadas, aumentando significativamente a quantidade de<<strong>br</strong> />

conhecimentos postos disposicao dos engenheiros nos tempos atuais.<<strong>br</strong> />

Em geral esse processo leva a aumentar em cada reforma curricular a<<strong>br</strong> />

quantidade de conhecimentos transmitidos, eliminando o tempo para as<<strong>br</strong> />

atividades extra-curriculares, em contradicao com o que foi recem<<strong>br</strong> />

colocado. Para que nao se incorra no erro de aumentar demais o<<strong>br</strong> />

curriculo, deve-se antes de discutir os contendos curriculares estabelecer<<strong>br</strong> />

os limites minimos e maximos de carga horaria. 0 CFE estabeleceu para<<strong>br</strong> />

a Engenharia uma carga minima de 3600 horas. Considerando-se um<<strong>br</strong> />

curriculo em dez semestres, e o padrao de quinze semanas de aula por<<strong>br</strong> />

semestre, teremos uma carga horaria minima de 24 (vinte e quatro)<<strong>br</strong> />

horas por semana, incluindo todas as atividades didaticas curriculares.<<strong>br</strong> />

Para a reforma de 1989 no curriculo da Escola de Engenharia da UFRJ<<strong>br</strong> />

foi proposta uma faixa de 24 a 28 horas de aulas semanais, com o maxim°<<strong>br</strong> />

de 20 (vinte) horas semanais para as aulas te6ricas [SOUS88]. Os cursos<<strong>br</strong> />

que completaram suas reformas dentro deste padrao tiveram resultados<<strong>br</strong> />

positivos, e nao houve reclamacoes posteriores quanto diminuicao da<<strong>br</strong> />

carga horaria.<<strong>br</strong> />

3. Engenheiro Especialista ou Generalista.<<strong>br</strong> />

A Engenharia evoluiu com a tecnologia, e na medida em que novas<<strong>br</strong> />

areas exigiam uma formacao diferenciada, foram surgindo novas<<strong>br</strong> />

habilitacoes e especializacoes. Com o dinamismo atual da tecnologia, nao<<strong>br</strong> />

podemos continuar a evoluir da mesma forma. Apesar de ser adequado<<strong>br</strong> />

em determinados momentos ate criar novas habilitacoes ou reformar as<<strong>br</strong> />

tradicionais, nao 6 possivel estar constantemente alterando a estrutura<<strong>br</strong> />

dos cursos e da Engenharia, sob pena de perdermos as referencias e<<strong>br</strong> />

perder muito tempo em constantes reformulacoes. Para responder<<strong>br</strong> />

adequadamente a esse processo podemos formar um engenheiro mais<<strong>br</strong> />

generalista, com forte formacao basica, e coin areas curriculares<<strong>br</strong> />

interdisciplinares que permitam formar engenheiros para as novas areas,<<strong>br</strong> />

que nao se enquadrem na habilitacoes tradicionais. Com areas<<strong>br</strong> />

interdisciplinares baseadas em disciplinas eletivas nao so poderemos<<strong>br</strong> />

formar uma variedade de profissionais respeitando a evolucao da<<strong>br</strong> />

tecnologia e as vocacOes individuais, como estaremos facilitando a<<strong>br</strong> />

migracao de profissionais de areas de atuacao, um fenOmeno hoje muito<<strong>br</strong> />

corrente na Engenharia. Mais ainda, a evolucao de disciplinas eletivas<<strong>br</strong> />

Inuit° mais Eta_ de ser realizada por nao implicar em reformas<<strong>br</strong> />

curriculares profundas, o que facihta a atualizacao permanente dos<<strong>br</strong> />

CUrSOS.<<strong>br</strong> />

Outra maneira de enfrentar a enorme quantidade de<<strong>br</strong> />

conhecimentos referida na secao 2 6 permitir a expecializacao precoce.<<strong>br</strong> />

171

Antonio Claudio GOmez ale Sousa<<strong>br</strong> />

Esta solucao deve ser evitada, pois dificultard em muito a evolucao dos<<strong>br</strong> />

profissionais, pelo estreitamente de sua perspectiva. Quanto mais basica<<strong>br</strong> />

e a<strong>br</strong>angente for a formacao dos engenheiros, mais facil sera sua evolucao<<strong>br</strong> />

futura, pois em geral a evolucao da tecnologia nao respeita fronteiras, e<<strong>br</strong> />

exige que um engenheiro trabalhe com elementos que nao sao<<strong>br</strong> />

necessariamente de sua habilitacao ou especializacao. A computacao<<strong>br</strong> />

um exemplo bem atual deste tipo de problema. Todo engenheiro tem de<<strong>br</strong> />

trabalhar coin ela, independente de sua habilitacao.<<strong>br</strong> />

4. A Adequagao ao Mercado de Trabalho.<<strong>br</strong> />

Em geral uma questao sempre colocada nas discussoes curriculares<<strong>br</strong> />

e a adequacao dos cursos ao mercado de trabalho. Propomos que os<<strong>br</strong> />

curriculos de Engenharia nao sejam adequados ao mercado de<<strong>br</strong> />

trabalho. Pode parecer um absurd° esta colocacao, mas parece-nos<<strong>br</strong> />

perfeitamente defensavel.<<strong>br</strong> />

0 trabalho do engenheiro, como todo trabalho, esta submetido<<strong>br</strong> />

divisao internacional do trabalho, que estabelece mercados de trabalho<<strong>br</strong> />

bem definidos. Temos nos tempos atuais Lima separacao cada vez maior<<strong>br</strong> />

entre os paises ricos e po<strong>br</strong>es, que a politica da chamada "globalizacao"<<strong>br</strong> />

tende a agravar. De um lado temos os paises ricos, detentores das<<strong>br</strong> />

tecnologias de ponta e do conhecimento tecnologico mais sofisticado, e<<strong>br</strong> />

que dominam a area de concepcao de produtos e processos na<<strong>br</strong> />

Engenharia, assim como a producao de tecnologia e de ferramentas para<<strong>br</strong> />

a Engenharia. Predomina nesses paises uma populacao universitaria e<<strong>br</strong> />

altamente qualificada, e percebemos uma tentativa de reencontro das<<strong>br</strong> />

sociedades desses paises com a natureza, no sentido de sua preservacao e<<strong>br</strong> />

recuperacao.<<strong>br</strong> />

Do outro lado temos os paises po<strong>br</strong>es, exportadores de materias<<strong>br</strong> />

primas, participando de etapas do processo de producao de produtos de<<strong>br</strong> />

alta tecnologia em papeis definidos a partir dos paises ricos, com uma<<strong>br</strong> />

populacao onde predominam os analfabetos ou com pouca instrucao, dado<<strong>br</strong> />

o mercado de trabalho tipico desses paises, importadores de produtos coin<<strong>br</strong> />

alta tecnologia, e com uma producao nao se descuidada na relacao com a<<strong>br</strong> />

natureza, Inas predateria, inclusive pelo deslocamento para os paises<<strong>br</strong> />

po<strong>br</strong>es das empresas mais poluentes e destruidoras do meio ambiente,<<strong>br</strong> />

como e o caso da indUstria de celulose.<<strong>br</strong> />

Diante desse quadro se no Brasil estivermos preparando nossos<<strong>br</strong> />

engenheiros para o mercado, estaremos fortalecendo esse model°<<strong>br</strong> />

altamente nefasto e destruidor. Nao podemos abdicar do dominio<<strong>br</strong> />

tecnologico, e apesar de nao termos uma producao que exija um trabalho<<strong>br</strong> />

de concepcao por parte de nossos engenheiros, temos de forma-los<<strong>br</strong> />

tambem para essas tarefas. Sob o ponto de vista individual isto pode<<strong>br</strong> />

parecer negativo, pois estaremos formando engenheiros aptos a<<strong>br</strong> />

desenvolver produtos, processos e tecnologias, sem um mercado<<strong>br</strong> />

adequado, mas sob o ponto de vista de pais isto necessario, pois<<strong>br</strong> />

172

Forinac(io de Engenheiros...<<strong>br</strong> />

estaremos contribuindo com uma massa critica que aponta na direcao da<<strong>br</strong> />

producao de tecnologia. No caso da opcao dirigida ao mercado, estariamos<<strong>br</strong> />

preparando na maior parte apenas engenheiros de manutencao ou de<<strong>br</strong> />

organizacao de processos de fa<strong>br</strong>icacao nao dominados aqui.<<strong>br</strong> />

Essa opcao pelo mercado de trabalho que consideramos adequado<<strong>br</strong> />

reforca a formacao basica dos engenheiros em ciencia basica, condicao<<strong>br</strong> />

para a pesquisa tecnolegica e para um trabalho na area de concepcao de<<strong>br</strong> />

produtos e processos.<<strong>br</strong> />

5. Pesquisa Cientifica e Pesquisa TecnolOgica: Engenheirar Preciso.<<strong>br</strong> />

Ha areas na Engenharia atual onde nao estao mais claras as<<strong>br</strong> />

fronteiras entre a pesquisa cientifica e a pesquisa tecnolOgica. .A<<strong>br</strong> />

Engenharia de Materiais uma dessas areas. Neste caso o engenheiro<<strong>br</strong> />

trabalha junto corn o cientista, ou como cientista, e pode haver uma<<strong>br</strong> />

passagem muito rapida do conhecimento cientifico para a aplicacao<<strong>br</strong> />

tecnologica. A forte formacao em ciencia basica acima apontada<<strong>br</strong> />

favorecera o trabalho do engenheiro nessas areas, o que parece ser uma<<strong>br</strong> />

tendencia muito forte na Engenharia.<<strong>br</strong> />

Alem disso ha uma mudanca no tipo de trabalho desenvolvido pela<<strong>br</strong> />

maioria dos engenheiros. No inicio deste seculo a indnstria de<<strong>br</strong> />

transformacao nos Estados Unidos empregava nave pessoas que<<strong>br</strong> />

trabalhavam diretamente corn a materia (manualmente ou atraves de<<strong>br</strong> />

maquinas), para cada pessoa que trabalhava na informacao (analise,<<strong>br</strong> />

concepcao, projeto, planejamento, controle, incluindo engenheiros e<<strong>br</strong> />

pessoal de apoio). Na decada de 50 essa relacao havia caido para cinco<<strong>br</strong> />

para um, e no inicio do proximo seculo ela estara invertida, coin nove<<strong>br</strong> />

pessoas trabalhando na informacao para cada pessoa trabalhando<<strong>br</strong> />

efetivamente com a materia. Essa alteracao esta trazendo um forte<<strong>br</strong> />

impacto so<strong>br</strong>e o trabalho do engenheiro, transformando-o cada vez mais<<strong>br</strong> />

em um trabalho conceitual. Como consequencia esta mudando tambem a<<strong>br</strong> />

formacao do engenheiro, que hoje necessita de um ferramental formal e<<strong>br</strong> />

conceitual mais poderoso.<<strong>br</strong> />

Paralelamente a esses processos, ha um outro em curso. A maior<<strong>br</strong> />

pesquisa tecnolegica no Brasil e realizada nas universidades e centros de<<strong>br</strong> />

pesquisas' pnblicos, e os pesquisadores dessas instituicoes sao submetidos<<strong>br</strong> />

a processos de avaliacao baseados fundamentalmente em producao<<strong>br</strong> />

cientifica. Como ha uma dificuldade para manter as pesquisas que<<strong>br</strong> />

necessitam laboratorios especificos, esta havendo uma migracao dos<<strong>br</strong> />

pesquisadores para areas conceituais. Como exemplo, recentemente foi<<strong>br</strong> />

destruido no CT da UFRJ o laboratOrio de circuitos impressos, pela falta<<strong>br</strong> />

de uso para o mesmo, isto 6, trabalha-se nessa area hoje mais em<<strong>br</strong> />

simulac5es e modelamentos do que em artefatos.<<strong>br</strong> />

Estes processos sao coincidentes, o que pode ser considerado<<strong>br</strong> />

positivo. Ha no entanto um aspecto que necessitamos levar seriamente<<strong>br</strong> />

em conta. A pesquisa cientifica e inovadora e bem vinda, mas se ela nao 6<<strong>br</strong> />

173

An lau io Claudio Gomez de Sousa<<strong>br</strong> />

suficiente. Se so participarmos dessa pesquisa estaremos contribuindo<<strong>br</strong> />

para o progresso geral da humanidade, o que bom, mas se nao fizermos<<strong>br</strong> />

pesquisa tecnologica, estaremos permitindo que apenas os paises ricos<<strong>br</strong> />

continuem se apropriando do conhecimento cientifico e transformando-o<<strong>br</strong> />

em insumo de producao na forma de conhecimento tecnolOgico, e<<strong>br</strong> />

agravando mais ainda a divisao internacional entre incluidos e excluidos,<<strong>br</strong> />

como antes ja referimos. Assim necessario discutir um esforco no<<strong>br</strong> />

sentido de desenvolver pesquisa tecnologica, principalmente nos metodos<<strong>br</strong> />

e processos de producao e fa<strong>br</strong>icacao.<<strong>br</strong> />

Certamente este nao 6 um caminho facil, mas devemos cuidar a<<strong>br</strong> />

formacao de nossos engenheiros de modo a ensina-los a "engenheirar",<<strong>br</strong> />

isto 6, a resolver problemas, a planejar, a estimar, a gerenciar, a conceber<<strong>br</strong> />

processos e produtos, a aplicar os conhecimentos cientificos na produced°<<strong>br</strong> />

de novos artefatos ou sistemas, e a compreender o trabalho do engenheiro<<strong>br</strong> />

e seu contexto social.<<strong>br</strong> />

6. Formagao Humanistica e Ecologica.<<strong>br</strong> />

Na introducao ja foi referido um aspecto importante: hoje temos<<strong>br</strong> />

uma capacidade transformadora jamais sonhada. Assim necessitamos<<strong>br</strong> />

discutir criticamente a Engenharia e seus impactos so<strong>br</strong>e a sociedade e a<<strong>br</strong> />

natureza. Seguramente temos os conhecimentos para resolver a maior<<strong>br</strong> />

parte dos problemas que afligem a humanidade. Quando nao o fazemos<<strong>br</strong> />

nao 6 por problemas tecnicos, mas pela maneira de como a tecnica<<strong>br</strong> />

utilizada. A Engenharia 6 a utilizacao adequada dos recursos naturais<<strong>br</strong> />

para melhorar as condiceOes de vida das populacoes. Quando ela usada<<strong>br</strong> />

para outros fins ou apenas em funcao do lucro, pode passar a ser<<strong>br</strong> />

altamente destruidora. Como exemplo, basta ver a degradacao da<<strong>br</strong> />

qualidade de vida nas grandes cidades.<<strong>br</strong> />

Para atender este aspecto em geral sao previstas no curriculo<<strong>br</strong> />

algumas disciplinas de humanidades, que no entanto pouco tem<<strong>br</strong> />

contribuido para a visao critica necessaria ao engenheiro. Em geral elas<<strong>br</strong> />

sao poucas e vistas como um "verniz cultural" que todo Engenheiro deve<<strong>br</strong> />

ter. Nesse sentido o conteiido nao importante, e pode ser Historia,<<strong>br</strong> />

Masica ou qualquer outro conhecimento humanistic°. Nao esta em<<strong>br</strong> />

discussao uma valoracao entre esses conhecimentos, inclusive sao<<strong>br</strong> />

importantes, mas nao atendem ao que estamos discutindo.<<strong>br</strong> />

Em segundo lugar estas disciplinas nao tem o mesmo prestigio das<<strong>br</strong> />

demais pelo fato da propria instituicao nao prestigiar a area. As Escolas<<strong>br</strong> />

de Engenharia tem uma participacao muito pequena nas discussOes<<strong>br</strong> />

relativas Engenharia Nacional, e por nao darem relevo a essa<<strong>br</strong> />

discussao, torna-se dificil valorizar esse tema no curriculo, permanecendo<<strong>br</strong> />

sempre como uma area acessoria, que permanece nos curriculos mais<<strong>br</strong> />

para demonstrar que nos preocupamos coin o assunto do que por seus<<strong>br</strong> />

resultados. Enquanto esta situacao nao se reverter, as humanidades ou a<<strong>br</strong> />

ecologia no curriculo continuarao sendo secundarios.<<strong>br</strong> />

174

A Forimiclio<<strong>br</strong> />

Etigoithoiros...<<strong>br</strong> />

Esta situacao poderia ser um pouco minorada, se a Universidade<<strong>br</strong> />

funcionasse integrada, o que permitiria que cada area pesasse e atuasse<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e as demais. No caso da UFRJ, por exemplo, o Instituto de Filosofia e<<strong>br</strong> />

Ciencias Sociais esta situado no centro da cidade, separado de todas as<<strong>br</strong> />

demais unidades, o que obviamente dificulta uma integracao na formacao<<strong>br</strong> />

dos alunos de Engenharia., e ha um planejamento de atividades<<strong>br</strong> />

visando a integracao dessas instituicoes.<<strong>br</strong> />

Para resolver essas falhas devemos continuar insistindo nas<<strong>br</strong> />

disciplinas de humanidades e ecologia com uma carga substancial no<<strong>br</strong> />

curriculo, e lecionadas de preferencia pelos profissionais da area, num<<strong>br</strong> />

esforco de integracao, mas junto coin isto devemos incentivar a discussao<<strong>br</strong> />

dos rumos da Engenharia no Brasil e seus desafios sob o ponto de vista<<strong>br</strong> />

social e ecologic°.<<strong>br</strong> />

Mas parece-me que necessario fazer mais ainda. 0 curriculo de<<strong>br</strong> />

Engenharia, assim como de todas as carreiras, 6 separado em disciplinas,<<strong>br</strong> />

cada qual com uma certa homogeneidade. As vantagens para essa<<strong>br</strong> />

organizacao sao claras, e nao vamos trata-las aqui. No entanto parece-me<<strong>br</strong> />

que dado a importancia dos problemas acima colocados, devemos rever<<strong>br</strong> />

um pouco essa organizacao, de forma a interessar todas as disciplinas, e<<strong>br</strong> />

seus respectivos professores, so<strong>br</strong>e os problemas da engenharia nacional.<<strong>br</strong> />

Certamente nao uma tarefa simples, os proprios livros text° sao feitos<<strong>br</strong> />

dentro de perspectivas de areas estanques, Inas um esforco deve ser<<strong>br</strong> />

realizado nesse sentido, junto com as demais propostas acima, para que<<strong>br</strong> />

tambem ao nivel de cada disciplina seja discutida a Engenharia nacional,<<strong>br</strong> />

ou aspectos da relacao do engenheiro com a sociedade e a natureza.<<strong>br</strong> />

Em recente reforma, a Carnegie Mellon University comecou por<<strong>br</strong> />

definir uma fatia de 25% da carga curricular por semestre, para o que<<strong>br</strong> />

eles denominaram "humanidades e ciencias socials" [CHRI92].<<strong>br</strong> />

7. Basic° X Profissional<<strong>br</strong> />

Todo engenheiro deve ter uma formacao comum em Ciencia<<strong>br</strong> />

Basica. Ha total concordancia coin essa afirmacao, no entanto como deve<<strong>br</strong> />

ser organizada essa formagao 6 um outro assunto que certamente pode<<strong>br</strong> />

ter muitas escolhas. A criacao do ciclo basic() como responsavel pelo<<strong>br</strong> />

ensino do que seria essa formacao comum e basica foi importante num<<strong>br</strong> />

moment° por o<strong>br</strong>igar a um minimo de Ciencia 13asica, e por permitir a<<strong>br</strong> />

integracao de outras areas, responsaveis por disciplinas no ciclo basic°,<<strong>br</strong> />

com a Engenharia. No entanto ja temos uma integracao suficiente, que<<strong>br</strong> />

nao tinhamos alguns anos atras, que nos permite revisar o assunto e<<strong>br</strong> />

discutir alguns probleinas. 0 fato de dividirmos administrativamente e<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>uptamente o curriculo da Engenharia no ciclo casico, responsavel pela<<strong>br</strong> />

Ciencia Basica, e no ciclo profissional, responsavel pelo conhecimento<<strong>br</strong> />

profissional do engenheiro, dividiu fortemente a formacao dos<<strong>br</strong> />

engenheiros nessas areas, e hoje um entrave a uma maior integracao<<strong>br</strong> />

dos professores engenheiros corn os professores das demais areas, e a<<strong>br</strong> />

175

Anton io Chiudio Gomez de Sousa<<strong>br</strong> />

uma integracao na cabeca dos alunos da Engenharia com a Ciencia<<strong>br</strong> />

Basica. Terminado o ciclo basic°, o aluno passa entao a "ver a<<strong>br</strong> />

Engenharia". NA° s6 isso, mas os alunos perderam uma visao vertical do<<strong>br</strong> />

curs°. HA alguns anos ao entrar na Escola de Engenharia o aluno flan s6<<strong>br</strong> />

comecava a ter algum contato coin a Area profissional, como passava a<<strong>br</strong> />

usar alguns simbolos do engenheiro, como era o caso da regua de calculo<<strong>br</strong> />

e do material de desenho. Hoje os alunos de Engenharia nao tem mais<<strong>br</strong> />

esses simbolos, e enfrentam essa forte divisao no curriculo.<<strong>br</strong> />

Na Escola de Engenharia da UFSC comecou a ser lecionada em<<strong>br</strong> />

1982 a disciplina "Introducao A Engenharia" exatamente como uma<<strong>br</strong> />

resposta a esses problemas, e visando motivar os alunos para o estudo<<strong>br</strong> />

[Bazzo96]. Muitas escolas seguiram esse exemplo, e os resultados foram<<strong>br</strong> />

muito interessantes, mas consider° que devemos rediscutir o assunto, a<<strong>br</strong> />

partir de algumas premissas. A primeira que as areas de Ciencia Basica<<strong>br</strong> />

e outras ciencias devem ser lecionadas pelos profissionais das Areas.<<strong>br</strong> />

Assim a Fisica deve ser ensinada pelos fisicos. A segunda 6 que deve<<strong>br</strong> />

haver um nncleo de Ciencia Basica para todo engenheiro, de preferencia<<strong>br</strong> />

bem homogeneo para todas as engenharias. Mas nao deve ser necessario<<strong>br</strong> />

englobar toda essa area comum num ciclo basic° inicial e estanque, ela<<strong>br</strong> />

pode ser mais distribuida ao longo do curriculo, inclusive com o<<strong>br</strong> />

oferecimento de algumas disciplinas a mais que hoje em carater<<strong>br</strong> />

o<strong>br</strong>igatorio ou eletivo. Essa distribuicao permitira incluir na formacao<<strong>br</strong> />

inicial dos engenheiros alguns aspectos profissionais, e misturar mais a<<strong>br</strong> />

Ciencia e a Tecnologia. Essa proposta nao implica em que seja necessario<<strong>br</strong> />

separar as varias habilitac5es desde o primeiro periodo, inclusive nao<<strong>br</strong> />

vamos entrar no merito desta discussan, mas apenas em repensar a<<strong>br</strong> />

apresentacao da Ciencia Basica.<<strong>br</strong> />

Pode-se alegar que o que lecionado hoje no Ciclo Basic° e o<<strong>br</strong> />

conhecimento inicial necessario ao engenheiro. Ate certo ponto e verdade,<<strong>br</strong> />

e sempre nos periodos iniciais de qualquer curs° de Engenharia teremos<<strong>br</strong> />

os conhecimentos de Matematica, Fisica, Quimica, Ecologia e<<strong>br</strong> />

Humanidades, porem nao possivel continuar com a rigidez atual,<<strong>br</strong> />

inclusive que impede que se pense em cursos profissionais lecionados por<<strong>br</strong> />

fisicos, por esta ser uma Area de propriedade dos engenheiros segundo a<<strong>br</strong> />

divisao atual dos curriculos.<<strong>br</strong> />

8. A Fisica na Formacao de Engenheiros para os Tempos Atuais.<<strong>br</strong> />

Os pontos acima discutidos foram importantes, porque a partir<<strong>br</strong> />

deles, a partir do perfil do engenheiro que queremos formar para os<<strong>br</strong> />

tempos atuais, podemos discutir agora o papel da Fisica. Do que foi dito<<strong>br</strong> />

fica claro que a Fisica jog-a um papel fundamental na formacao dos<<strong>br</strong> />

engenheiros, pois ela 6 um dos alicerces da Ciencia Basica da<<strong>br</strong> />

Engenharia. Alem disso a Fisica, por suas aplicaciies dirigidas A paz e A<<strong>br</strong> />

guerra, tem uma tradicao de discussao dos seus efeitos muito<<strong>br</strong> />

interessante, que pode ser aplicada integralmente no caso da formacao de<<strong>br</strong> />

176

A Formacao de Engenheiros...<<strong>br</strong> />

engenheiros. Seguramente nas disciplinas de Fisica que sera mais facil<<strong>br</strong> />

introduzir uma visao critica so<strong>br</strong>e a utilizacao dos resultados da Ciencia e<<strong>br</strong> />

da Tecnologia.<<strong>br</strong> />

No ensino de Fisica deve-se tambem procurar desenvolver nos<<strong>br</strong> />

engenheiros a habilidade de buscar o conhecimento multidisciplinar e de<<strong>br</strong> />

se manter atualizado. Neste sentido, seu ensino deve exigir dos alunos<<strong>br</strong> />

trabalhos individuais ou em grupo, para habitua-los a terem um<<strong>br</strong> />

comportamento ativo e criativo. A resolucao de problemas teoricos e<<strong>br</strong> />

praticos na Fisica pode permitir tambem discutir como se identifica um<<strong>br</strong> />

problema real, como se representa simbolicamente ou nao um problema,<<strong>br</strong> />

como se planeja sua solucao, como se identifica suas solucoes, como se<<strong>br</strong> />

modela um sistema e uma serie de outros conceitos que sao utilizados<<strong>br</strong> />

tanto na resolucao problemas tearicos como praticos. Para atingir<<strong>br</strong> />

estes pontos no entanto devemos terminar a separacao que ainda existem<<strong>br</strong> />

em algumas universidades, como o caso da UFRJ, entre o ensino teorico<<strong>br</strong> />

e pratico na Fisica. E necessaria uma maior integracao, que permita<<strong>br</strong> />

entende-los como momentos distintos do mesmo processo de trabalho.<<strong>br</strong> />

Uma das grandes dificuldades na formacao do engenheiro<<strong>br</strong> />

desenvolver sua capacidade de passar com facilidade de um problema<<strong>br</strong> />

real para uma modelagem conceitual e vice versa. A Fisica trabalha<<strong>br</strong> />

constantemente com esse processo, e seu ensino utilizando um bom<<strong>br</strong> />

ferramental matematico de modelagem e com aplicacoes a problemas<<strong>br</strong> />

praticos, pode ser muito Alem disso atraves do desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

algumas aplicacoes pode-se discutir os limites dos modelos. Muitas vezes<<strong>br</strong> />

nossos estudantes aprendem como modelar, mas nao desenvolvem a<<strong>br</strong> />

sensibilidade para reconhecer os limites dos modelos, o que pode levar a<<strong>br</strong> />

conclusoes equivocadas. Como exemplo pode-se tomar o conceito de<<strong>br</strong> />

algarismo significativo, um aspecto dos modelos e medidas. Todo<<strong>br</strong> />

engenheiro deveria dominar perfeitamente esse conceito, Inas comum<<strong>br</strong> />

encontrarmos resultados expressos de forma inadequada, aparentando<<strong>br</strong> />

uma precisao que nao tem. A Fisica em suas atividades teoricas e<<strong>br</strong> />

experimentais pode perfeitamente educar o engenheiro no uso adequado<<strong>br</strong> />

dos algarismos significativos.<<strong>br</strong> />

9. ConclusOes<<strong>br</strong> />

Procuramos colocar aqui um conjunto de preocupacoes que tem<<strong>br</strong> />

estado presente nas discussoes so<strong>br</strong>e o ensino da Engenharia para os<<strong>br</strong> />

tempos atuais, particularizando as mesmas para o ensino da Fisica.<<strong>br</strong> />

Essas preocupacoes estao presentes em muitos estudos correlatos, como o<<strong>br</strong> />

demonstra o trabalho "Made in America" [DERT921 orgafiizado pelo MIT<<strong>br</strong> />

com recomendacoes para mudancas nas universidades, do qual<<strong>br</strong> />

apresentamos dois trechos retirados com traducao livre:<<strong>br</strong> />

Criar um novo conjunto de estudantes e profissionais<<strong>br</strong> />

caracterizados por:<<strong>br</strong> />

177

AntOnio Chiudio Gomez de Souso<<strong>br</strong> />

• Interesse e conhecimento so<strong>br</strong>e problemas reais e seu context°<<strong>br</strong> />

social, econOmico e politico;<<strong>br</strong> />

• Habilidade em funcionar efetivamente como mem<strong>br</strong>o de uma<<strong>br</strong> />

equipe criando novos produtos, processos e sistemas;<<strong>br</strong> />

• Habilidade em operar efetivamente alem dos limites de uma<<strong>br</strong> />

area disciplinar;<<strong>br</strong> />

• Integrar um profundo conhecimento de Ciencia e Tecnologia<<strong>br</strong> />

coin conhecimentos praticos e habilidades e criterios para<<strong>br</strong> />

trabalhos experimentais.<<strong>br</strong> />

Mais a frente o mesmo documento propoe que o futuros graduado<<strong>br</strong> />

pela Escola de Engenharia do MIT, preocupacao central do documento,<<strong>br</strong> />

deva:<<strong>br</strong> />

• Ter adquirido um firme embasamento na Ciencia base de seu<<strong>br</strong> />

campo tecnico;<<strong>br</strong> />

• Ter comecado a adquirir um conhecimento da tecnologia<<strong>br</strong> />

corrente em sua area de interesse;<<strong>br</strong> />

• Ter comecado a entender a natureza diversa e historica das<<strong>br</strong> />

sociedades humanas, assim com suas literaturas, filosofias e<<strong>br</strong> />

tradicoes artisticas;<<strong>br</strong> />

• Ter adquirido a habilidade e motivacao para uma educacao<<strong>br</strong> />

continuada;<<strong>br</strong> />

• Tenha tido a oportunidade de exercitar sua engenhosidade e<<strong>br</strong> />

criatividade em um projeto de pesquisa;<<strong>br</strong> />

• Tenha tido a oportunidade de realizar uma sintese no<<strong>br</strong> />

"design"de um projeto;<<strong>br</strong> />

• Tenha desenvolvido habilidades orais e escritas de<<strong>br</strong> />

comunicacao;<<strong>br</strong> />

• Tenha comecado a entender e respeitar o ambiente economic°,<<strong>br</strong> />

politico e social que a<strong>br</strong>ange todo desenvolvimento tecnologico.<<strong>br</strong> />

Sao objetivos vastos, mas sac) importantes no sentido de orientar<<strong>br</strong> />

nossas discussoes, e a Fisica e seu ensino podem ter um papel<<strong>br</strong> />

proeminente para que possamos passar do desejo para a realizacao.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

[BAzz96] - I3AZZO, WALTER A., PEREIRA, LUIZ rr. v., 'Introducao<<strong>br</strong> />

Engenharia", 4a. edicao, editora UFCS, Florianopolis 1996.<<strong>br</strong> />

[BAzz96] - BAZZO, WALTER A., PEREIRA, LUIZ T. V., "Introducao<<strong>br</strong> />

Engenharia, a Construcao de uma Pratica de Ensino", Reuista,<<strong>br</strong> />

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2000", Engenho e Arte, ano 1, nnmero 3, marco 1988.<<strong>br</strong> />

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de Ensino de Engenharia, EE/UFRJ, Teresopolis 1996.<<strong>br</strong> />

179

XII Simposio Nacional de Eosin° de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a :11 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

0 CICLO BASICO: CRiTICAS AO MODELO ATUAL E PERSPECTIVAS<<strong>br</strong> />

DE INOVAOES<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Jose Guilherme Moreira<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica - ICEX - UFMG<<strong>br</strong> />

Este relato pretende fazer um levantamento da situacao das<<strong>br</strong> />

disciplinas de Fisica do Ciclo Basic() do Instituto de Ciencias Exatas da<<strong>br</strong> />

UFMG, em especial as tres disciplinas de Fisica Geral. Essas disciplinas<<strong>br</strong> />

sao cursadas pelos estudantes dos cursos de Ciencia da Computacao,<<strong>br</strong> />

Engenharia (06 modalidades: Civil, Eletrica, Mecanica, Metabargica,<<strong>br</strong> />

Minas e Quimica), Fisica, Geologia, Matematica e Quimica. Acreditamos<<strong>br</strong> />

que grande parte deste relato retrate tambem o que ocorre em outras<<strong>br</strong> />

areas (matematica, quimica etc) e/ou em outras InstituicOes no Pais.<<strong>br</strong> />

Pressupomos, ao longo de todo este relato, que haja consenso de<<strong>br</strong> />

que uma formacao sOlida em ciencias basicas e de fundamental<<strong>br</strong> />

importancia para a formacao do profissional que venha a ser mais do que<<strong>br</strong> />

um tecnico, podendo ajudar no desenvolvimento e implementagao de<<strong>br</strong> />

novas tecnologias.<<strong>br</strong> />

Inicialmente, faremos um <strong>br</strong>eve historic° da implementacao do<<strong>br</strong> />

ciclo basic°, relatando quais os problemas que existiam e quais foram<<strong>br</strong> />

introduzidos com essa mudanca. A seguir, apresentaremos a situacao<<strong>br</strong> />

atual e faremos um levantamento dos principais problemas detectados.<<strong>br</strong> />

Os objetivos que, na nossa opiniao, devem ser a funcao primordial do ciclo<<strong>br</strong> />

basic° sera), entao, apresentados. Ao final, discutiremos algumas<<strong>br</strong> />

perspectivas de inovacoes que tem sido levantadas em reunioes recentes<<strong>br</strong> />

em nosso Departamento e deste com a Escola de Engenharia.<<strong>br</strong> />

Breve HistOrico<<strong>br</strong> />

Antes da introducao do ciclo basic°, as disciplinas basicas eram<<strong>br</strong> />

oferecidas pelas escolas profissionalizantes. Os docentes responsaveis por<<strong>br</strong> />

tais disciplinas nao tinham, necessariamente, uma formagao especifica -<<strong>br</strong> />

na maioria dos casos eram docentes da escola que demonstravam<<strong>br</strong> />

interesse por essa ciencia basica. As disciplinas eram oferecidas para um<<strong>br</strong> />

dado curso e havia uma ligacao entre esse docente e os docentes das<<strong>br</strong> />

disciplinas profissionalizantes. Esse fato fazia com que as disciplinas<<strong>br</strong> />

fossem altamente especializadas, nao oferecendo uma visao global da<<strong>br</strong> />

ciencia, alem de dificultar a introducao de novos conceitos.<<strong>br</strong> />

Com a introducao do ciclo basic() e a formacao dos institutos, houve<<strong>br</strong> />

a formacao de docentes especializados nessas areas do conhecimento.<<strong>br</strong> />

Devido a essa mudanca, houve grande desenvolvimento da area de<<strong>br</strong> />

pesquisa nessas ciencias, principalmente na Fisica. As disciplinas basicas<<strong>br</strong> />

180

0 Ciao 13(isica: Criticas<<strong>br</strong> />

passaram a oferecer uma visao mais global da ciencia e a introducao de<<strong>br</strong> />

conceitos mais modernos foi facilitada. Por outro lado, ocorreu um<<strong>br</strong> />

distanciamento entre os docentes das disciplinas basicas e os docentes<<strong>br</strong> />

das disciplinas profissionalizantes.<<strong>br</strong> />

Situagao Atual<<strong>br</strong> />

As tres disciplinas de Fisica Geral do ICEx tem 07 aulas por<<strong>br</strong> />

semana, sendo 04 teoricas e 03 de laboratorio. 0 curso teorico e<<strong>br</strong> />

completamente desvinculado do laboratorio, com este sendo responsavel<<strong>br</strong> />

por 25% da avaliacao. Em cada disciplina contamos com,<<strong>br</strong> />

aproximadamente, 500 estudantes e o indice de aprovacao esta em torno<<strong>br</strong> />

de 65% dos matriculados e de 75% dos frequentes. 0 curso teorico,<<strong>br</strong> />

embora conte com uma coordenacao, nao apresenta uma homogeneidade,<<strong>br</strong> />

com cada professor tendo grande liberdade. Alem disso, as turmas nao<<strong>br</strong> />

sao uniformes, havendo diferenca de nivel de conhecimento e de<<strong>br</strong> />

interesses entre os estudantes.<<strong>br</strong> />

Atualmente, um dos maiores problemas que atinge a UFMG o do<<strong>br</strong> />

alto indice de evasao que ocorre, principalmente, no ciclo bAsico.<<strong>br</strong> />

Consideramos que, entre outros fatores, dois estao diretamente<<strong>br</strong> />

relacionados com o ciclo basica.<<strong>br</strong> />

• Existe uma exacerbada diferenca de nivel entre o ensino<<strong>br</strong> />

secundario e o ensino na Universidade. Antes da implantacao<<strong>br</strong> />

do ciclo basico e do Vestibular Unico, o 20- grau era dividido<<strong>br</strong> />

entre o Classico o Cientifico - com enfoque em exatas ou<<strong>br</strong> />

biolOgicas - e dava uma formacao mais especifica ao estudante.<<strong>br</strong> />

Este chegava a Universidade com um conhecimento mais firme<<strong>br</strong> />

nas disciplinas basicas de sua Area. Atualmente, nao existe<<strong>br</strong> />

mais essa diferenciacao e estudantes corn muito pouco<<strong>br</strong> />

conhecimento especifico tem grande dificuldade nas disciplinas<<strong>br</strong> />

basicas.<<strong>br</strong> />

• As disciplinas nao sao mais direcionadas para um dado curso e<<strong>br</strong> />

as turmas nao sao uniformes. Logo apos a implantacao do ciclo<<strong>br</strong> />

basic°, a ideia predominante era mesclar completamente os<<strong>br</strong> />

alunos ja que essa formacao basica deveria ser igual para todos.<<strong>br</strong> />

Com o tempo essa ideia mostrou-se inadequada e, hoje, tenta-se<<strong>br</strong> />

fazer com que as turmas sejam o mais uniformes possivel.<<strong>br</strong> />

Como alguns cursos tem um nUmero pequeno de estudantes,<<strong>br</strong> />

estes sao agrupados em uma mesma turma embora seus<<strong>br</strong> />

interesses sejam bastante diversos, por exemplo, os estudantes<<strong>br</strong> />

de Fisica e Geologia.<<strong>br</strong> />

Objetivos<<strong>br</strong> />

Acreditamos que a funcao primordial das disciplinas do ciclo basico<<strong>br</strong> />

da Fisica possa ser dividida em dois objetivos principais:<<strong>br</strong> />

181

./osi! Gu ll/l ei/11c Moreiro<<strong>br</strong> />

Perspectives<<strong>br</strong> />

1. a introducao dos principais conceitos fisicos, sua compreensao<<strong>br</strong> />

pelo estudante e aplicacoes desses conceitos.<<strong>br</strong> />

2. Atualmente, este ponto burocraticamente satisfeito: os<<strong>br</strong> />

conceitos sao introduzidos e o estudante e treinado em varias<<strong>br</strong> />

aplicacoes. Esse processo nao produz o resultado mais<<strong>br</strong> />

importante que e a compreensao e fixacao do conceito fisico -<<strong>br</strong> />

processo que pode perdurar e auxiliar o eStudante ao longo de<<strong>br</strong> />

sua vida profissional.<<strong>br</strong> />

3. a apresentacao dos metodos de abordagem na solucao de<<strong>br</strong> />

problemas fisicos - metodos matematicos, experimentais e<<strong>br</strong> />

computacionais.<<strong>br</strong> />

• A deficiencia que alguns estudantes apresentam em<<strong>br</strong> />

matematica dificulta o desenvolvimento desse objetivo. Devese<<strong>br</strong> />

evitar avaliacoes em que nao se possa medir o<<strong>br</strong> />

conhecimento dos conceitos fisicos ja que eles podem estar<<strong>br</strong> />

escondidos debaixo de uma parafernalia de calculo (essa<<strong>br</strong> />

avaliacao deve ser feita independente e/ou apes o ciclo<<strong>br</strong> />

basico).<<strong>br</strong> />

• Os metodos experimentais exigem, alem de material e<<strong>br</strong> />

instalacoes adequadas, grande investimento de tempo para<<strong>br</strong> />

selecao e elaboracao dos experimentos relevantes. Esses<<strong>br</strong> />

experimentos devem ter como objetivo apresentar tecnicas de<<strong>br</strong> />

laboratorio, experimentos que visem a ilustracao de um<<strong>br</strong> />

conceito fisico devem ser evitados.<<strong>br</strong> />

• 0 computador pode ser utilizado para ilustrar uma serie de<<strong>br</strong> />

fenomenos fisicos que antes os estudantes tinhorn que<<strong>br</strong> />

visualizar de uma forma abstrata. Alem disso, estudantes<<strong>br</strong> />

com conhecimento major de computacao podem desenvolver<<strong>br</strong> />

programas que simulem certo fenomeno fisico.<<strong>br</strong> />

• Exigencia de pre-requisito do ensino medio.<<strong>br</strong> />

• Devido a deficiencias que os alunos trazem do ensino medio,<<strong>br</strong> />

varias disciplinas do ciclo basica possuem uma carga horaria<<strong>br</strong> />

maior do que o necessario. Os Colegiados dos Cursos estao<<strong>br</strong> />

pressionando nao aceitando a existencia dessa cargo extra.<<strong>br</strong> />

Esse fato levard a uma discussao da forma de acesso<<strong>br</strong> />

Universidade, sendo que a forma atual - o Vestibular - nao e<<strong>br</strong> />

eficaz na co<strong>br</strong>anca de pre-requisitos para as disciplinas do ciclo<<strong>br</strong> />

basico.<<strong>br</strong> />

• Curso teorico homogeneo, com enfoque mais conceitual.<<strong>br</strong> />

• Homogeneizar o curso, definindo os topicos a serem abordados<<strong>br</strong> />

e uniformizando os criterios de avaliacao. As turmas tambem<<strong>br</strong> />

devem ser mais uniformes, com o nivel de conhecimento e os<<strong>br</strong> />

interesses dos estudantes sendo comuns.<<strong>br</strong> />

182

0 Cid() Bosico: Crilicas ao...<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

• Curso experimetal independente, com enfoque em metodos e<<strong>br</strong> />

tecnicas de medidas.<<strong>br</strong> />

• Montar um curso de laboratorio totalmente independente do<<strong>br</strong> />

curso teorico, cujo objetivo seja treinar o estudante em tecnicas<<strong>br</strong> />

de laboratorio. Os experimentos, obviamente, estarao ligados a<<strong>br</strong> />

fenemenos e conceitos fisicos que serao discutidos durante a<<strong>br</strong> />

aula, mas nao sera este o objetivo do curso.<<strong>br</strong> />

• Abordagem de topicos mais modernos.<<strong>br</strong> />

• Existem varios tOpicos que despertam grande interesse (caos,<<strong>br</strong> />

fractais, lasers etc.) que podem e devem ser apresentados aos<<strong>br</strong> />

estudantes. A dificuldade maior e a falta de textos e os livros<<strong>br</strong> />

padrees que se atem demasiadamente a topicos tradicionais.<<strong>br</strong> />

• Incentivar atividades extra-classe.<<strong>br</strong> />

• A oferta de atividades optativas em horarios extras - exibicao<<strong>br</strong> />

de filmes didaticos, apresentnao de demonstracees mais<<strong>br</strong> />

elaboradas, programas interativos instalados em computadores<<strong>br</strong> />

de facil acesso - estimulara uma maior independencia dos<<strong>br</strong> />

estudantes.<<strong>br</strong> />

• Verticaliznao dos curriculos.<<strong>br</strong> />

• A Escola de Engenharia esta querendo mudar o modelo atual:<<strong>br</strong> />

primeiro as disciplinas basicas e depois as do profissional. A<<strong>br</strong> />

mudanca que eles estao propondo ira mesclar disciplinas do<<strong>br</strong> />

profissional nos primeiros anos do curso e algumas disciplinas<<strong>br</strong> />

do basica poderao ser dadas depois, quando o estudante estiver<<strong>br</strong> />

mais amadurecido.<<strong>br</strong> />

• Aumentar a internao com as escolas profissionalizantes.<<strong>br</strong> />

• Com uma maior internao entre os professores do ciclo basico e<<strong>br</strong> />

os do profissional, aqueles terao maior conhecimento das<<strong>br</strong> />

necessidades dos estudantes de suas turmas, podendo dar<<strong>br</strong> />

exemplos realcionados ou se ater mais demoradamente em<<strong>br</strong> />

algum topic°.<<strong>br</strong> />

A introducao do ciclo basic° provocou uma melhoria no ensino das<<strong>br</strong> />

ciencias basicas devido a uma melhor formacao dos professores mas<<strong>br</strong> />

provocou uma distancia com as disciplinas profissionalizantes. 0 sistema<<strong>br</strong> />

deve ser repensado de forma a persevar as conquistas importantes e<<strong>br</strong> />

enfrentando os problemas de baixo indice de aprovnao e de evasao.<<strong>br</strong> />

Qualquer mudanca a ser implementada deve•ser fruto de discussoes<<strong>br</strong> />

entre as escolas profissionalizantes e os institutos de cienCia basica.<<strong>br</strong> />

183

Comunicacoes Orais

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonle, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1.997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de FIsica<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

CONFLITO COGNITIVO EM SALA DE AULA: ATIVIDADE<<strong>br</strong> />

DESENCADEADORA DOS PROCESSOS<<strong>br</strong> />

Dirceu da Silva' (dirceu@turing.unicamp.b)<<strong>br</strong> />

Andre Ferrer Pinto Martins' (aferrer@d<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- FE/UNICAMP 2- IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

. Aulas expositivas nas quais o professor apresenta definicaes,<<strong>br</strong> />

ilustra a sua ideias e resolve exemplos numericos e exercicios inocuos e<<strong>br</strong> />

rejeitada por todo pesquisador e professor com um grau minimo de<<strong>br</strong> />

lucidez, sensibilidade e atualizacao. Nao obstante, e discurso freqUente<<strong>br</strong> />

necessidade de se partir do conhecimento do aluno e buscar desafia-lo<<strong>br</strong> />

cognitivamente ou desequili<strong>br</strong>a-lo. Porem este intento nao se resolve na<<strong>br</strong> />

mera intencao ou no discurso. Faz-se necessario produzir atividades que<<strong>br</strong> />

permitam tais objetivos altimos em detrimento dos primeiros, para que<<strong>br</strong> />

efetivamente se acenda o dialog° qualificado dos processos escolares de<<strong>br</strong> />

sala de aula.<<strong>br</strong> />

Neste trabalho buscamos apresentar uma pesquisa realizada em<<strong>br</strong> />

sala de aula, de dois cursos de 3" serie do 2° grau regular diurno.<<strong>br</strong> />

Abordando conteados de eletricidade dinamica; mais especificamente o<<strong>br</strong> />

modelo corrente eletrica.<<strong>br</strong> />

Propusemos que os alunos resolvessem uma situacao<<strong>br</strong> />

problematizadoras "falsa", no sentido de ser preparada para conduzir a<<strong>br</strong> />

um resultado errOneo, para levantar as suas concepcoes espontaneas e ao<<strong>br</strong> />

mesmo tempo servir para coflituar as suas concepcoes.<<strong>br</strong> />

2. Caractenzacao dos alunos.<<strong>br</strong> />

Nesta escola, o curso e diurno e coin adolescentes com idade media<<strong>br</strong> />

de 17 anos e 7 meses. 34% sao homens e 66% mulheres. Nenhum dos<<strong>br</strong> />

alunos trabalha. Aplicamos as atividades em duas turmas de 31 alunos<<strong>br</strong> />

cada, da 3" serie do 2° grau Esta escola e pablica, mas tem condicoes<<strong>br</strong> />

estruturais e profissionais muito diferentes da rede pablica do Estado de<<strong>br</strong> />

Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

3. Fundamentagao da Atividade.<<strong>br</strong> />

A ideia da necessidade de provocar conflitos cognitivos ha muito<<strong>br</strong> />

perseguida por nos (Silva, 1990 e 1995) e encontra ressonancia nos mais<<strong>br</strong> />

diversos discursos e propostas construtivistas (Stavi, 1979; Zylbersztajn,<<strong>br</strong> />

1983; Rowell e Dawson, 1985; Dreyfus, Jungwirth e Eliovitch, 1990;<<strong>br</strong> />

Scott, Asoko e Driver, 1991 e Gil Perez, 1993 ) chegando a representar<<strong>br</strong> />

um consenso basic° na area de pesquisa em ensino, por outro lado<<strong>br</strong> />

encontrar atividades e problemas que permitam ou ainda que sejam<<strong>br</strong> />

185

Dirceu da Silua; Andra Martins<<strong>br</strong> />

potencialmente interessantes para provocar os conflitos e tarefa dificil<<strong>br</strong> />

(Silva e Lattouf, 1996), pois alem de um certa dose de empirismo e de<<strong>br</strong> />

empreendimento de experimentador, deve-se aliar a essa "coragem<<strong>br</strong> />

intelectual" uma dose elevada de criatividade e de entendimento dos<<strong>br</strong> />

processos pelos quais os alunos passam na construe-do dos seus<<strong>br</strong> />

conhecimentos.<<strong>br</strong> />

Indicios e conhecimentos das pesquisas so<strong>br</strong>e os conceitos<<strong>br</strong> />

espontaneos podem ser um bom comeco, pois se sabemos como os alunos<<strong>br</strong> />

pesam, podemos propor situaeOes que permitam a explicitacao dessas<<strong>br</strong> />

ideias previas, gerando elaboracaes e concepeaes no coletivo de uma sala<<strong>br</strong> />

de aula que permite confrontar as diversas respostas dos alunos,<<strong>br</strong> />

buscando uma clima de perturbacao das noeoes espontaneas, com vistas a<<strong>br</strong> />

um crescimento conceitual dos alunos. Minimiza-se assim a pecha de<<strong>br</strong> />

trabalho meramente empirico e inconsequente, muito freqiiente nos<<strong>br</strong> />

discursos resistentes as inovagOes.<<strong>br</strong> />

Analisando as referidas pesquisas realizadas so<strong>br</strong>e conceitos de<<strong>br</strong> />

eletricidade (Thiberghien, 1983; Shipstone, 1984 e 1989; Varela Neto et<<strong>br</strong> />

al., 1988; Driver, 1989; Driver et al., 1989; Santos, 1991), encontramos<<strong>br</strong> />

uma dificuldade, coin respeito ao modelo de corrente eletrica, no sentido<<strong>br</strong> />

de obstdculo epistemologico (Bachelard, 1975, Astolfi e Develai, 1989 e<<strong>br</strong> />

Santos, opus cit.).<<strong>br</strong> />

Este obstaculo nao superado pelo aluno implicara em uma grande<<strong>br</strong> />

dificuldade de entender conceitos como diferenea de potencial, resistencia<<strong>br</strong> />

eletrica, associaedo de resistores e potencia eletrica. Este fato pode ser<<strong>br</strong> />

constatado pela necessidade que o model° desempenha para explicar,<<strong>br</strong> />

ainda que classicamente e em nivel introdutorio, o comportamento dos<<strong>br</strong> />

eletrons ou o regime estacionario experimentado pela corrente eletrica<<strong>br</strong> />

quando percorre elementos resistivos. -<<strong>br</strong> />

Assim, o modelo de corrente eletrica poderia ser considerado como<<strong>br</strong> />

um dos objetivos minimos, no sentido que Coll (1992) atribui a<<strong>br</strong> />

estruturacao de um curriculo escolar.<<strong>br</strong> />

A importancia de se localizar os objetivos minimos de um curso<<strong>br</strong> />

torna-se imperiosa quando queremos encontrar os "fios condutores" de<<strong>br</strong> />

um programa de ensino e evitar o ensino de um amontoado -de teorias;<<strong>br</strong> />

leis e fatos, que efetivamente nao representam a Fisica3.<<strong>br</strong> />

A postura do professor em sala de aula e a forma metodolOgica que<<strong>br</strong> />

esta foi conduzida, pode ser entendida como tendo uma base<<strong>br</strong> />

construtivista (Wesley, 1987; White e Gunstone, 1989; Duschl e Gitomer,<<strong>br</strong> />

1991; Wheatley, 1991; Carvalho e Gil Perez, 1993) onde se busca<<strong>br</strong> />

fomentar o debate, a discussao, a formulacao de hipOteses entre os iguais<<strong>br</strong> />

. 3A esse respeito ulna frase de alerta expressa por, Henri Poincare: "A ciencia 6<<strong>br</strong> />

constl'uida a partir de fatos:,da mesma forma que uma casa construida tijolos. Porem,<<strong>br</strong> />

Mio se pode chamar de ciencia a uma mera colecilo de fatos, como n5o se Pode ehamar de<<strong>br</strong> />

casa UM amontoado de tijo/os",(Poincare, Apud Hanson, 1985), quo Sintetiza uma das<<strong>br</strong> />

preocupacOes centrals da visno que devemos.ter da ciencia, (Nand° queremos ensina-la e<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>etudo pensar em construir um programa de ensino.<<strong>br</strong> />

186

Ccitt flit() (.'ogrIt luo ern Sala_<<strong>br</strong> />

(Silva, 1995 e Silva e Lattouf, 1996), pois entre os alunos permitido<<strong>br</strong> />

discordancias maiores e o dialog° ocorre de forma mais equili<strong>br</strong>ada<<strong>br</strong> />

(Joshua e Dupin, 1991).<<strong>br</strong> />

4. Apresentacao da atividade.<<strong>br</strong> />

A atividade foi apresentada sob a forma de problema:<<strong>br</strong> />

Tem-se duas lampadas LieL2,<<strong>br</strong> />

ligadas como mostra a figura ao lado.<<strong>br</strong> />

Nessas condicoes, qual delas<<strong>br</strong> />

deve ter um <strong>br</strong>ilho maior? Explique.<<strong>br</strong> />

hateria<<strong>br</strong> />

(fonte)<<strong>br</strong> />

Nada foi falado a respeito das caracteristicas das lampadas. Um<<strong>br</strong> />

circuito foi montado com duas lampadas diferentes, corn os selos (marcas)<<strong>br</strong> />

do fa<strong>br</strong>icantes apagados e codificando-as como Li e L2 (Li e L2<<strong>br</strong> />

60W). Como as mesmas possuiam resistencias eletricaS diferentes e o<<strong>br</strong> />

circuito estava em serie, aquela projetada para consumir a maior<<strong>br</strong> />

potencia, deveria <strong>br</strong>ilhar menos.<<strong>br</strong> />

Este circuito foi montado pensando nas respostas espontaneas dos<<strong>br</strong> />

alunos, pois comum atribuirem corrente eletrica uma propriedade de<<strong>br</strong> />

ser "gasta" na primeira lampada e assim fazer <strong>br</strong>ilhar pouco a segunda.<<strong>br</strong> />

A atividade foi apresentada por escrito e os alunos responderam<<strong>br</strong> />

individualmente. Apos esta etapa, foi aberto uma discussao geral no<<strong>br</strong> />

grupo classe para comentar os tipos de respostas. Convidamos alunos a se<<strong>br</strong> />

manifestarem so<strong>br</strong>e as suas ideias enquanto passavamos os olhos pelas<<strong>br</strong> />

respostas escritas.<<strong>br</strong> />

Em sequenc a, apresentamos o circuit° e o ligamos na tomada da<<strong>br</strong> />

rede comercia14.<<strong>br</strong> />

A partir da ligacao do circuito, iniciou-se uma nova fase de<<strong>br</strong> />

discussoes, porque este havia sido pensado para confirmar as concepOes<<strong>br</strong> />

espontaneas.<<strong>br</strong> />

Deixamos niao duas outras lampadas iguais, para permitir a<<strong>br</strong> />

constatacao ou refutacao de hip6teses que poderiam ser apresentadas<<strong>br</strong> />

pelos alunos durante o debate.<<strong>br</strong> />

Novas perguntas e novos problemas foram acrescidos em funcao do<<strong>br</strong> />

tipo de desenvolvimento apresentado pelos alunos, ora para aprofundar<<strong>br</strong> />

4A caracteristica da corrente eletrica, da rede comercial, ser alternada, nno fin<<strong>br</strong> />

comentada, pois naquele moment° era irrelevante, na medida que o fenomeno de<<strong>br</strong> />

dissipaciim de energia em um resistor 6 quase indiferente. tarde no curso as<<strong>br</strong> />

caracteristicas da corrente eletrica foram discutidas e trabalhadas.<<strong>br</strong> />

187

Dirceu da<<strong>br</strong> />

mais as discussoes e ora para fazer as discussoes convergirem para um<<strong>br</strong> />

ponto que estavamos pretendendo .chegar. Estas novas perguntas e<<strong>br</strong> />

problemas estao apresentadas dentro do item a seguir. de forma mais<<strong>br</strong> />

contextualizados.<<strong>br</strong> />

5-Desenvolvimento das discussoes<<strong>br</strong> />

As respostas obtidas foram sernelhantes aquelas apresentas nos<<strong>br</strong> />

estudos e pesquisas de conceitos espontaneos: a maioria apresentou a<<strong>br</strong> />

ideia de que a eletricidade gasta na primeira lampada, nao permitindo<<strong>br</strong> />

que a segunda acenda com toda a sua plenitude; outros afirmaram que as<<strong>br</strong> />

duas lampadas <strong>br</strong>ilham iguais, porque a eletricidade ird se encontrar no<<strong>br</strong> />

meio das duas (nO central do circuito) e assim ja teria percorrido as duas<<strong>br</strong> />

lampadas; poucos afirmaram que as lampadas tambem acendem do<<strong>br</strong> />

mesmo modo, pois a ligagao e em serie; por observamos algumas<<strong>br</strong> />

excegoes as respostas tipicas mostradas acima, que apresentavam<<strong>br</strong> />

dificuldades outras de analisar o problema ou que nao possuiam uma<<strong>br</strong> />

causalidade explicita.<<strong>br</strong> />

Optamos por usar da estrategia de discussao e debate entre os<<strong>br</strong> />

iguais, mediada pelo professor, como sugerem Joshua e Dupin, (1991).<<strong>br</strong> />

Sintetizamos as explicagoes tipicas na lousa e ligarmos o circuito<<strong>br</strong> />

na tomada, criamos um clima de satisfacao para muitos e de<<strong>br</strong> />

descontentamento para outros. A<strong>br</strong>imos uma discussao so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

explicagoes: qual delas estava explicando melhor o fenemeno que<<strong>br</strong> />

presenciavamos? Por que as outras nao conseguiram.prever o fenOmeno?<<strong>br</strong> />

etc.<<strong>br</strong> />

Criamos um clima de divergencia, nitidamente confirmado pelas<<strong>br</strong> />

expressOes de descontentamentos de alguns, polarizamos as discussoes a<<strong>br</strong> />

respeito do ferrOmeno que estavamos interessados em explicar.<<strong>br</strong> />

Convidamos os alunos a .falarem novamente so<strong>br</strong>e as suas<<strong>br</strong> />

concepgoes e alguns (o srupo que havia apresentado uma resposta<<strong>br</strong> />

mais elaborada) comegaram a propor outras hipoteses, tais como: se<<strong>br</strong> />

invertessemos as lampadasjria acontecer o mesmo?, ou se invertessemos<<strong>br</strong> />

os plugs da tomada...? ou ainda, as lampadas sao iguais?<<strong>br</strong> />

Passamos a submeter esses questionamentos aos outros alunos, na<<strong>br</strong> />

tentativa de prolongar mais as discussoes e fomentar a necessidade da<<strong>br</strong> />

busca uma explicagao, mais ao nivel do modelo de corrente eletrica.<<strong>br</strong> />

Em clima de ,debate convidamos um aluno a trocar os plugs da<<strong>br</strong> />

tomada e em seguida, ,para .testar a ideia mais polemica, que estava<<strong>br</strong> />

gerando muitas controversias, pedimos a um aluno inverter as lampadas.<<strong>br</strong> />

Este procedimento causou novo embate na sala, pois,permitiu inverter os<<strong>br</strong> />

fatos que os grupos estavam usando para sustentar as suas ideias.<<strong>br</strong> />

Mais facilmente muitos alunos passaram a convergir as suas<<strong>br</strong> />

perguntas para igualdade ou diferenga de caracteristicas das lampadas.<<strong>br</strong> />

Apresentamos a seguir duas lampadas iguais e as colocamos nos<<strong>br</strong> />

soquetes, evidentemente acederam• com o "mesmo <strong>br</strong>ilho" e passamos a<<strong>br</strong> />

188

Conf<<strong>br</strong> />

Cognitico cm Sala...<<strong>br</strong> />

uma etapa de reformulacao das hipoteses: Por que duas larnpadas iguais<<strong>br</strong> />

de fato, ligadas dessa forma [em serie] <strong>br</strong>ilham com a mesma<<strong>br</strong> />

intensidade?<<strong>br</strong> />

Este novo fato entrou em "choque" corn as concepcoes mais<<strong>br</strong> />

espontaneas e permitiu comecarmos uma busca de novas explicacoes.<<strong>br</strong> />

Solicitamos aos alunos que reformulassem as suas ideias e<<strong>br</strong> />

tentassem explicar como duas lampadas iguais, ligadas da forma como<<strong>br</strong> />

apresentamos, podem apresentar o mesmo "<strong>br</strong>ilho" e ainda esse ser mais<<strong>br</strong> />

"fraco". Fizemos essa solicitacao sugerindo que se pensasse no que estava<<strong>br</strong> />

ocorrendo no interior do fio, pois nos interessava buscar as explicacoes ao<<strong>br</strong> />

nivel da corrente eletrica. Esta solicitacao foi feita ao final da aula.<<strong>br</strong> />

Na aula seguinte, propusemos que os alunos discutissem em<<strong>br</strong> />

pequenos grupos as suas ideias e tentassem chegar a inn consenso a<<strong>br</strong> />

respeito do que estava acontecendo no interior dos fios.<<strong>br</strong> />

Passamos pelos grupos e tentamos:<<strong>br</strong> />

• Alimentar as discussOes, ouvindo as explicacoes dos alunos e<<strong>br</strong> />

organizando o desenvolvimento do processo.<<strong>br</strong> />

• Eliminar possiveis lacunas de conhecimento, atraves do<<strong>br</strong> />

fornecimento de informacoes paralelas.<<strong>br</strong> />

• Propor novos questionamentos mais qualificados, que<<strong>br</strong> />

permitissem redirecionamentos.<<strong>br</strong> />

Apes aproximadamente 30 min, pedimos para um aluno de cada<<strong>br</strong> />

grupo expor rapidamente o resultado das discussoes.<<strong>br</strong> />

ObserVamos que todos os grupos tem uma ideia so<strong>br</strong>e algo<<strong>br</strong> />

semelhante As particulas, que percorrem o interior dos fios; a maioria dos<<strong>br</strong> />

grupos apresentou o nome de eletron para esses elementos responsaveis<<strong>br</strong> />

pelo processo, mas muitos ainda tinha uma visao dos ditos eletrons com<<strong>br</strong> />

propriedades macroscopicas do tipo: "quando a lampada ascende, ela<<strong>br</strong> />

gasta ou consome os eletrons" ou "eles se chocam no interior da lampada",<<strong>br</strong> />

ou ainda, "a lampada retira algo dos eletrons, semelhante a suas cargas"<<strong>br</strong> />

etc.<<strong>br</strong> />

Evidentemente que os alunos nao chegariam a uma concepcao de<<strong>br</strong> />

particula semelhante aquelas semelhantes ao modelo mais aceito pela<<strong>br</strong> />

Fisica classica. Mas com esse processo consegue-se faze-1os ter a<<strong>br</strong> />

necessidade de buscar uma explicacao mais elaborada e assim, conseguese<<strong>br</strong> />

fazer "trazer" esse conhecimento A Zona de Desenuolvimento Proximal<<strong>br</strong> />

dos alunos (Onrubia, 1993), isto e, fazer com que o grupo classe tenha<<strong>br</strong> />

interesse e necessidade de solucionar um problema, no sentido de ser<<strong>br</strong> />

agora, um problema deles e nao do professor ou de alguns da classe.<<strong>br</strong> />

Passamos entao a sistematizar e explicar algumas conceperoes do<<strong>br</strong> />

que a ciencia entende pelo modelo de eletron e algo so<strong>br</strong>e os seus<<strong>br</strong> />

comportamentos e so<strong>br</strong>e o principio de conservacao de energia.<<strong>br</strong> />

Fechamos a aula com duas novas perguntas, agora so<strong>br</strong>e a situacao<<strong>br</strong> />

apresentada no inicio:<<strong>br</strong> />

1. Pesando no circuito anterior, aquele corn duas lampadas<<strong>br</strong> />

diferentes, como deve ser o fluxo de eletrons no interior de cada lampada?<<strong>br</strong> />

189

Dirceu<<strong>br</strong> />

Sitra; Ando"! Illartins<<strong>br</strong> />

2.<<strong>br</strong> />

Nesta situacao nova, como deve(m)<<strong>br</strong> />

ser o(s) fluxo(s) de eletrons pelas lampadas<<strong>br</strong> />

Li e L2? Pense que elas podem ser: a)iguais<<strong>br</strong> />

e b)diferentes. Apresente explicagOes.<<strong>br</strong> />

bateria<<strong>br</strong> />

(fonte)<<strong>br</strong> />

As respostas obtidas na aula seguinte foram muito interessantes. A<<strong>br</strong> />

maioria delas apresentou a ideia de que os fluxos de eletrons nas duas<<strong>br</strong> />

lampadas em paralelo dependia das mesmas e que esse fluxo deveria se<<strong>br</strong> />

"dividir" e passar pelas duas; constatamos respostas que fazia alusao A<<strong>br</strong> />

repulsao entre as particulas e consequentemente a necessidade de<<strong>br</strong> />

"preencher" todo o circuito, ou seja, pela repulsao tentou-se explicar a<<strong>br</strong> />

necessidade dos eletrons circularem; esse aluno foi convidado a explicar<<strong>br</strong> />

em "voz alta" para toda a classe.<<strong>br</strong> />

Percebemos que esse problema nao causou um impact° desejado,<<strong>br</strong> />

pois com ele queriamos desenvolver a ideia de que as Correntes sao<<strong>br</strong> />

divididas e que as tensroes sao constantes. Pareceu-nos que os alunos nao<<strong>br</strong> />

veem um problema na solucao dele. claro que no nivel de introducao ha<<strong>br</strong> />

explicacoes com um linguajar proprio, que muitas vezes apresentam<<strong>br</strong> />

termos com significados diferentes daqueles que entendemos.<<strong>br</strong> />

Retomamos a questa() anterior, pois nela se concentram os<<strong>br</strong> />

problemas e constatamos que as dUvidas passam a girar em torno da<<strong>br</strong> />

necessidade de explicar como ocorre o processo de circulagao dos eletrons<<strong>br</strong> />

no circuito em serie. Reafirmamos a questa° 1 (acima), pedindo para os<<strong>br</strong> />

alunos apresentarem as suas respostas. Poucos alunos disseram que as<<strong>br</strong> />

correntes, no caso os fluxos de eletrons, eram os mesmos na duas<<strong>br</strong> />

lampadas, mas sem uma justificativa mais plausivel. A<strong>br</strong>imos essa<<strong>br</strong> />

discussao na sala e pedimos para os alunos convencerem os seus colegas a<<strong>br</strong> />

respeito das suas ideias.<<strong>br</strong> />

Nao observamos, que aqueles que defendiam uma constancia da<<strong>br</strong> />

corrente. eletrica no circuito em serie, conseguiram convencer os seus<<strong>br</strong> />

colegas dessa possibilidade, mas criou-se um caminho para a nossa<<strong>br</strong> />

intervencao. Pois nao acreditamos que sozinhos os alunos conseguissem<<strong>br</strong> />

chegar a um modelo de regime estacioudrio.<<strong>br</strong> />

Resgatamos de uma das falas de um aluno uma ideia que permitiu<<strong>br</strong> />

a elaboracao de uma analogia interessante. Criamos uma situagao<<strong>br</strong> />

hipotetica onde tinhamos uma sala com duas portas (vide figura abaixo).<<strong>br</strong> />

190

Con/filo Coi.viitil.o cm Sala:.<<strong>br</strong> />

A porta 1 pode permitir a passagem de um fluxo medic) de 20 pessoas por<<strong>br</strong> />

segundo, no maxim° e a porta 2, um fluxo medic) de 2 pessoas por<<strong>br</strong> />

segundo. Dissemos que era imperiosa a circulacao de pessoas pela sala,<<strong>br</strong> />

"como se estivesse distribuindo dolares ap6s a se gunda porta",<<strong>br</strong> />

desenvolvendo o seguinte raciocinio: A<strong>br</strong>em-se as portas. Quantas<<strong>br</strong> />

pessoas irao passar pelas porta 1. Esperamos as respostas. Estas, apesar<<strong>br</strong> />

de nao serem registradas sistematicamente, puderam dar a ideia de que<<strong>br</strong> />

a maioria dos alunos estava concordando com o nUmero vinte, porque era<<strong>br</strong> />

essa a capacidade da porta.<<strong>br</strong> />

1_ Porta 1<<strong>br</strong> />

20 pessoas/s<<strong>br</strong> />

Porta 2<<strong>br</strong> />

4-= 2 pessoasis<<strong>br</strong> />

Figura 1: Analogia com a corrente eletrica em resistores diferentes.<<strong>br</strong> />

Recolocamos a situacao: Apos a sala estar cheia de pessoas,<<strong>br</strong> />

quantas pessoas irao entrar pela porta ?<<strong>br</strong> />

As respostas se dividiram: alguns falaram em duas pessoas e<<strong>br</strong> />

outros e vinte pessoas. Pedimos para os alunos explicarem as suas<<strong>br</strong> />

respostas em voz alta. 0 primeiro grupo apresentou argumentos<<strong>br</strong> />

melhores: entram duas pessoas porque s6 podem sair duas.<<strong>br</strong> />

Resgatamos a ideia de regime estacionario onde cada etapa<<strong>br</strong> />

depende da outra, transferindo essa analogia para o fenOmeno que<<strong>br</strong> />

estavamos querendo explicar. Chegamos a falar tambem da ocorrencia de<<strong>br</strong> />

transientes quando se aciona um circuit° eletrico, comparando coin<<strong>br</strong> />

fenOmenos cotidianos, tais como o jato inicial de um bico de bebedouro,<<strong>br</strong> />

comum nas escolas.<<strong>br</strong> />

Na aula seguinte formalizamos o modelo com ao nivel das<<strong>br</strong> />

particulas e buscamos apresentar elementos matematicos.<<strong>br</strong> />

6. Comentarios e Concluslies:<<strong>br</strong> />

Haviamos nos proposto a apresentar uma atividade que propiciasse<<strong>br</strong> />

as situacoes de conflito cognitivo na sala de aula, optando por uma<<strong>br</strong> />

descricao comentada mais longa, dos processos em sala de aula. Tal opcao<<strong>br</strong> />

pareceu-nos necessaria para permitir que outros professores possam<<strong>br</strong> />

refletir so<strong>br</strong>e a mesma e ate reproduzi-la, pois e muito dificil ter-se<<strong>br</strong> />

exemplos concretos para entender como se pode realizar um ensino<<strong>br</strong> />

coerente com as propostas e sugestaes observadas nos discursos atuais da<<strong>br</strong> />

area de ensino.<<strong>br</strong> />

191

Dirceu da Silva; Andre Alartins<<strong>br</strong> />

Constatamos que as etapas e temas seguintes do cursos de<<strong>br</strong> />

eletricidade dinamica foram desenvolvidos, dentro desta mesma<<strong>br</strong> />

perspectiva, com mais profundidade, mais interesse e resultados de<<strong>br</strong> />

aprendizagem mais efetivos, confirmando a hip6tese de que esse modelo<<strong>br</strong> />

um obstOculo, que se nao superado dificulta o aprendizado de conceitos<<strong>br</strong> />

dos processos eletricos. Haja visto que no final deste curso, solicitamos<<strong>br</strong> />

aos alunos desenvolverem um projeto de chuveiro eletrico, com quatro<<strong>br</strong> />

possibilidades de aquecimento, onde era necessario usar-se quase todos<<strong>br</strong> />

os conceitos vistos no curso. Obtivemos um escore elevado de respostas<<strong>br</strong> />

muito satisfatorias (Silva e Lattouf, 1996).<<strong>br</strong> />

Podemos constatar que houve um maior mamero de situagoes<<strong>br</strong> />

conflitivas e que foram sendo necessarias de se colocar em funcao das<<strong>br</strong> />

necessidades geradas durante o processo de ensino, porque este nao pode<<strong>br</strong> />

ser padronizado devido ao seu alto grau de dinamismo, que pode ser<<strong>br</strong> />

expresso genericamente pelas componentes socio-afetivas-culturais que<<strong>br</strong> />

estao presentes a todo momento. Em poucas palavras, deve-se ter uma<<strong>br</strong> />

bagagem maior de conhecimentos da forma como possivelmente se<<strong>br</strong> />

aprende para poder intervir a todo o momento, pois como alertam Astolfi<<strong>br</strong> />

e Peterfavi (1993) para realizar um ensino que permita aos alunos<<strong>br</strong> />

superar os seus obstaculos epistemologicos, este nao pode ser calcado em<<strong>br</strong> />

uma Unica atividade pontual e descontextualizada da realidade,<<strong>br</strong> />

permitindo uma flexibilidade nao extremada, para nao sair do contexto<<strong>br</strong> />

central dos conteUdos e dos objetivos desejados.<<strong>br</strong> />

Notamos que atividades deste tipo encontram uma maior<<strong>br</strong> />

ressonancia nos nossos alunos pois alem de criar um espaco mais<<strong>br</strong> />

adequado para a manifestacao das suas ideias, formulacao de suas<<strong>br</strong> />

hipOteses e crescimento conceitual, permite ainda que o conhecimento,<<strong>br</strong> />

antes visto como "chato" e enfadonho, torne-se algo mais proximo das<<strong>br</strong> />

suas necessidades, mesmo que nao imediatas.<<strong>br</strong> />

Por fim, poderiamos estar dando a entender algo imediato que<<strong>br</strong> />

queremos frisar e superar: ,se apresentamos a "solucao" do problema<<strong>br</strong> />

proposto, porque perdemos tempo em passar por diversas etapas<<strong>br</strong> />

conflitivas de negociagao? Nao seria mais facil e rapid() apresentar a<<strong>br</strong> />

analogia da sala e relaciona-la com um modelo que poderia ser<<strong>br</strong> />

apresentado?<<strong>br</strong> />

De fato, podemos constatar prioristicamente tal conclusao na<<strong>br</strong> />

seqUencia do desenvolvimento da atividade,..porem nao tratamos apenas<<strong>br</strong> />

o modelo de, corrente eletrica, mas buscamos superar varias concepcoes<<strong>br</strong> />

espontaneas,dos alunos, intentando fazer urn conjunto‘ de conhecimentos<<strong>br</strong> />

mais interdependentes entre, si e melhor: fazer com esse conhecimento<<strong>br</strong> />

passasse a ser "propriedade", dos alunos, deixando de ser algo ail apenas<<strong>br</strong> />

para a promocao na serie. Nao obstante, toda desiqUili<strong>br</strong>acao deve ser<<strong>br</strong> />

seguida de uma de reequili<strong>br</strong>acao para que se possa continuar os<<strong>br</strong> />

processos de aprendizagem e esse mostrar a solucao que permite o<<strong>br</strong> />

intento exposto, mas apenas apos uma a construcao do entorno do<<strong>br</strong> />

192

Con[lila Cogdativa cm Salo...<<strong>br</strong> />

conhecimento do aluno e da necessidade da solucao de forma nao<<strong>br</strong> />

burocratica.<<strong>br</strong> />

7. Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

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Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

VERIFICACAO DA RETENCAO DA APRENDIZAGEM DE UM CURSO DE<<strong>br</strong> />

FISICA TERMICA<<strong>br</strong> />

1.Introducao<<strong>br</strong> />

Dirceu da Silva (dirceu@turing.unicamp.<strong>br</strong>)1<<strong>br</strong> />

Victoriano Fernandez Neto2<<strong>br</strong> />

1- FE/UNICAMP, 2- Colegio Suico-Brasileiro<<strong>br</strong> />

Durante o XI SimpOsio Nacional de Ensino de Fisica, realizado em<<strong>br</strong> />

Niteroi, Rio de Janeiro, em janeiro de 1995, apresentamos um trabalho<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a avaliagdo da aprendizagem de conceitos da Fisica Termica, em<<strong>br</strong> />

um curso regular de 2° grau (Silva, Fernandez Neto e Carvalho, 1995),<<strong>br</strong> />

que apresentava os resultados do ensino, citado, avaliados pelo emprego<<strong>br</strong> />

de uma questao aberta.<<strong>br</strong> />

Naquela ocasido debatemos com diversas pessoas a permanencia<<strong>br</strong> />

da aprendizagem ao longo do tempo. Estava entre os presentes, naquela<<strong>br</strong> />

sessao de comunicagoes orais, a ideia de que muitos testes acabam por<<strong>br</strong> />

"viciar" os estudantes a responderem aquilo que o professor ou<<strong>br</strong> />

pesquisador deseja ouvir. Nao obstante, houve muitas manifestacoes de<<strong>br</strong> />

interesse por conhecer melhor as nossas pesquisas que fundamentaram<<strong>br</strong> />

tal trabalho.<<strong>br</strong> />

De fato tais consideracaes passaram a nos preocupar: Estariamos<<strong>br</strong> />

avaliando a memOria dos alunos quando fazemos perguntas, mesmo que<<strong>br</strong> />

abertas e em contextos aparentemente diferentes, apes o ensino?<<strong>br</strong> />

Esta e uma questa() controversa, pois e dificil termos certezas so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

a origem das respostas dos alunos: temos intuicoes a respeito da fonte<<strong>br</strong> />

cognitiva, isto e, se e fruto de simples memorizacao ou se foi elaborada a<<strong>br</strong> />

partir de conhecimentos construidos.<<strong>br</strong> />

Voltamos, apes dois anos e dois meses (junho/94 a agosto/96), a<<strong>br</strong> />

aplicar um novo teste nos mesmos alunos da pesquisa anterior, com<<strong>br</strong> />

vistas a buscar responder a questao colocada.<<strong>br</strong> />

2.So<strong>br</strong>e os alunos<<strong>br</strong> />

Durante o periodo que se seguiu entre uma pesquisa e outra,<<strong>br</strong> />

alguns alunos ficaram retidos em series anteriores e outros deixaram a<<strong>br</strong> />

escola. Dos 56 alunos que analisamos originalmente da la serie do 2° grau<<strong>br</strong> />

de 1994, encontramos 44 alunos "antigos" e 10 alunos "novos" que nao<<strong>br</strong> />

passaram pelo nosso ensino de Fisica Termica, num total de 54 alunos.<<strong>br</strong> />

Sondados os "novos" e constatamos que estes eram provenientes de<<strong>br</strong> />

escolas (6 alunos) e de escolas particulares (4 alunos), sendo que<<strong>br</strong> />

tres desses originarios de "escolas particulares de elite". Todos os<<strong>br</strong> />

dez tiveram cursos tradicionais do assunto citado.<<strong>br</strong> />

196

Verificavio dor reienvio...<<strong>br</strong> />

A faixa de idade desses alunos e de 16 anos e 5 meses ate 19 anos e<<strong>br</strong> />

7 meses. Agora sao alunos da 3" serie do 2° grau.<<strong>br</strong> />

3. Dados experimentais<<strong>br</strong> />

Apresentamos novamente a mesma questa() aberta usada naquela<<strong>br</strong> />

ocasiao:<<strong>br</strong> />

"Nos gostariamos que tioces rela,cionassem coin explicagoes o<<strong>br</strong> />

context° que perinitiro, ou nao fazer variar a temperatura, de<<strong>br</strong> />

um corpo"<<strong>br</strong> />

Pedindo para que os alunos respondessem individualmente e sem<<strong>br</strong> />

consulta a qualquer fonte. 0 alunos nao foram avisados que iriam<<strong>br</strong> />

responder a uma questao como esta previamente.<<strong>br</strong> />

Procuramos avaliar dois aspectos:<<strong>br</strong> />

1. Uso de elementos do modelo cinetico-molecular e<<strong>br</strong> />

2. Distincao dos conceitos de calor e temperatura.<<strong>br</strong> />

Estes dois elementos constituiram a base do nosso ensino (Silva,<<strong>br</strong> />

1995 e Fernandez Neto e Silva, 1995), durante o periodo de curso que<<strong>br</strong> />

este alunos vivenciaram. 0 primeiro aspecto foi perseguido durante todo<<strong>br</strong> />

o curso de Fisica Termica, porque e de fundamental importancia para a<<strong>br</strong> />

busca de um modelo do micromundo (Tipler, 1981) e o segundo foi<<strong>br</strong> />

enfatizado, porque essa distincao constitui-se o fundamento basic° para a<<strong>br</strong> />

estruturacao dos fenomenos termicos (Einstein e Infeld, 1980, p. 39 e<<strong>br</strong> />

Schenberg, 1984, pp. 106-110).<<strong>br</strong> />

Criamos tres categorias de respostas para facilitar a analise da<<strong>br</strong> />

ideias dos alunos<<strong>br</strong> />

A) Nao uso explicito do modelo cinetico-molecular e nao distingao<<strong>br</strong> />

dos conceitos de calor e de temperatura.<<strong>br</strong> />

Exemplos de resposta5:<<strong>br</strong> />

Aluno 1: "Para, que haja, yariagdo da tempera,tura de UM<<strong>br</strong> />

corpo e necessorio que este ganhe' ou `perda' energia termica.<<strong>br</strong> />

Dessa forma, se 11"1:0 haver troca de energia, a temperatura<<strong>br</strong> />

nei,o tic:Tiara (deuemos considerar, para, que ulna troca de<<strong>br</strong> />

energia se realize, que exista pelo menos dois corpos e (lite<<strong>br</strong> />

tenham energias diferentes"<<strong>br</strong> />

Aluno 2: "A temperatura de 11111, corpo ()aria quando ha, dois<<strong>br</strong> />

corpos en' diferentes temperaturas, assim esses corpos<<strong>br</strong> />

troca,rain energia, ate um equilti<strong>br</strong>io.<<strong>br</strong> />

0 calor que um corpo possui a,caba pa,ssando para o outro<<strong>br</strong> />

quando este tem inenos energia que a,quele e isso que faz<<strong>br</strong> />

coin que as temperaturas sejain diferentes."<<strong>br</strong> />

B) Uso de elementos do modelo cinetico-molecular e nao distincao<<strong>br</strong> />

dos conceitos de calor e de temperatura.<<strong>br</strong> />

5 As respostas dos alunos MI° foram corrigidas, para dar melhor ideia das suas<<strong>br</strong> />

qualidades.<<strong>br</strong> />

197

Dirceu da Silua....<<strong>br</strong> />

Exemplos de resposta:<<strong>br</strong> />

Aluno 3: "Para que haja uariagao da tempera,tura de um<<strong>br</strong> />

corpo, depende da agitaceio das suas moleculas. E essa<<strong>br</strong> />

uariaccio depende do contato do corpo com uma Tonle decalor<<strong>br</strong> />

que aumentarci a agitagdo das moleculas deste corpo.<<strong>br</strong> />

Ja com outro corpo em diferentes temperatura o calor se<<strong>br</strong> />

propagarci com .este ate entrarem em equili<strong>br</strong>io. Quando dois<<strong>br</strong> />

corpos estao na mesma temperatura ncio ha,uerci propa,gacao<<strong>br</strong> />

de calor e It& uariarci tempera,tura deste corpo. Pois ca,lor<<strong>br</strong> />

a energia que se propaga de dois corpos em diferentes<<strong>br</strong> />

temperatura,s."<<strong>br</strong> />

Aluno 4: "A temperatura de um corpo uaria de acordo com o<<strong>br</strong> />

estado de agitaccio das suas particulas. Para ocorrer tal<<strong>br</strong> />

uariacao, o corpo deue estar exposto a uma, fonte ou entao<<strong>br</strong> />

estar ern, contato COM outro corpo de diferente temperatura.<<strong>br</strong> />

Dois corpos em contato tendem sempre a igualar suas<<strong>br</strong> />

temperaturas.<<strong>br</strong> />

0 termo calor, portant°, e a energia que se propaga de dois<<strong>br</strong> />

corpos de diferentes tempera,turas em contato.<<strong>br</strong> />

Um corpo com alta temperatura apresenta suas particulas<<strong>br</strong> />

em grande agitaccio e quando as pa.rticula,s quase nao se<<strong>br</strong> />

agitam, podemos dizer que o corpo possui baixa<<strong>br</strong> />

tempera,tura"<<strong>br</strong> />

C) Uso de elementos do modelo cinetico-molecular e distingao<<strong>br</strong> />

explicita dos conceitos de calor e de temperatura.<<strong>br</strong> />

Exemplos de respostas:<<strong>br</strong> />

Aluno5: "A temperatura de um corpo estci diretamente<<strong>br</strong> />

relacionada com a a,gitaccio das particulas de um corpo,<<strong>br</strong> />

quanto major a agitageio, major serci a tempera.tura de 11,M<<strong>br</strong> />

corpo. A agitaceio das particulas se dci em uarias situacaes:<<strong>br</strong> />

qua,ndo colocamos algo 11,0 fogo ou qua,ndo recebe-se calor do<<strong>br</strong> />

sol. A temperatura ua,ria por ccmducao, por conueccao ou por<<strong>br</strong> />

radiaccio. Quando uma molecula primeiro agitada comeca a<<strong>br</strong> />

se chocar C0711, outra,s e assim sucessiuctmente produzindo<<strong>br</strong> />

uma `a,gitaccio geral'. Desta forma, uin corpo ganha calor de<<strong>br</strong> />

um outro, como tambem pode perder.<<strong>br</strong> />

Uma situagdo pode ter ganho de calor sem que as<<strong>br</strong> />

particulas se agitem mais. E a situacao que cigua estci em<<strong>br</strong> />

ebuligoio. 0 calor seria usado para euaporar as moleculas e<<strong>br</strong> />

nao para agitar mais."<<strong>br</strong> />

Aluno 6: "Para se mudar (uariar) a temperatura de um corpo<<strong>br</strong> />

necesscirio, atraues de uma fonte qualquer, que receba ca,lor<<strong>br</strong> />

(roube) ou forneca energia ao.s corpos, uariando a energia<<strong>br</strong> />

cinetica de suas particula,s. Assim send° a temperatura, de<<strong>br</strong> />

um corpo ua,riar. Nos casos de nutdanca de estado<<strong>br</strong> />

(solidificacao, liquefacao, ebulicao, etc.) essa uariacao nao<<strong>br</strong> />

198

Verificacao da retencdo...<<strong>br</strong> />

observada. A temperatura permaitece a ittesItta, sem se<<strong>br</strong> />

alterar."<<strong>br</strong> />

Como resultado geral, nao encontramos respostas que<<strong>br</strong> />

diferenciavam calor da temperatura, sem o uso explicito de elementos do<<strong>br</strong> />

modelo cinetico-molecular. 0 que nos parece aceitavel, pois na literatura<<strong>br</strong> />

da area (Tiberghien, 1983; Teixeira, 1992 e Silva, 1995) encontramos<<strong>br</strong> />

diversos trabalhos que mostram grandes dificuldades para distinguir os<<strong>br</strong> />

conceitos. Em menor grau encontra-se tambem pesquisas que apontam<<strong>br</strong> />

dificuldades em aprender-se o modelo cinetico-molecular, porem em grau<<strong>br</strong> />

menor de dificuldade, pois um modelo tem uma estrutura causal que o<<strong>br</strong> />

sustenta e isso torna-o mais facil ao aprendizado (Summers, 1983;<<strong>br</strong> />

Vazquez Diaz, 1987; Macedo de Burghi e Soussan, 1985).<<strong>br</strong> />

Ainda, nao encontramos entre os dez alunos "novos" resposta que<<strong>br</strong> />

pudessem ser classificadas nas categorias B e C. Noutras palavras: os<<strong>br</strong> />

alunos da nossa amostra, que passaram por cursos tradicionais, nao<<strong>br</strong> />

mostram aprendizado satisfatOrio com respeito aos dois aspectos que<<strong>br</strong> />

buscamos avaliar aqui. Notamos tambem que apenas tres dos alunos<<strong>br</strong> />

"antigos" apresentaram respostas na categoria menos elaborada<<strong>br</strong> />

A tabela abaixo a resenta as classifica oes de todas as res ostas<<strong>br</strong> />

Categorias Numero de alunos<<strong>br</strong> />

Cate goria A<<strong>br</strong> />

13 alunos<<strong>br</strong> />

Cate goria B<<strong>br</strong> />

26 alunos<<strong>br</strong> />

Cate goria C<<strong>br</strong> />

15 alunos<<strong>br</strong> />

4. Conclusoes e comentarios<<strong>br</strong> />

Nao era objetivo deste trabalho, a apresentacao e a descricao<<strong>br</strong> />

detalhada do ensino que os alunos foram submetidos. Para tal, consultar<<strong>br</strong> />

Silva (1995), onde ha uma descricao completa do processo.<<strong>br</strong> />

Buscamos aqui responder a um questionamento feito dois anos<<strong>br</strong> />

atras, por pesquisadores que tinham naquela ocasiao Rividas so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

permanencia do aprendizado de conceitos, nao apenas na nossa pesquisa<<strong>br</strong> />

como nos resultados das suas investigagOes e em outra relatadas durante<<strong>br</strong> />

o debate que se seguiu.<<strong>br</strong> />

Em linha gerais podemos notar que apenas aproximadamente 34%<<strong>br</strong> />

dos alunos que passaram pelo curso ministrado em 1994<<strong>br</strong> />

(44alunos=100%) e que puderam ser analisados, apresentaram resultados<<strong>br</strong> />

muito satisfatorios e que a maioria dos alunos antigos (56%) apresentam<<strong>br</strong> />

o modelo cinetico-molecular nas suas consideracoes, mas nao distinguem<<strong>br</strong> />

explicitamente o calor da temperatura. Podemos ate conjecturar que a<<strong>br</strong> />

questa° dada por nOs nao permitia tal elaboracao, mas este argumento<<strong>br</strong> />

insustentavel se olharmos os alunos classificados em C, pois este com a<<strong>br</strong> />

mesma questa° apresentaram as respostas que queriamos constatar.<<strong>br</strong> />

Como se passaram mais de dois anos entre um teste e outro, nao<<strong>br</strong> />

podemos atribuir habilidade de memorizacao os elementos presentes<<strong>br</strong> />

nas respostas, mas sim construcao de conceitos, o que nos leva a<<strong>br</strong> />

199

Dirceu du SiIra._<<strong>br</strong> />

acreditar que um ensino pautado em aspectos construtivistas produz<<strong>br</strong> />

melhores resultados. De fato, estudos neo-piagetianos recentes tem<<strong>br</strong> />

mostrado que a memorizacao de alguns conceitos ou teorias menos<<strong>br</strong> />

elementares nao so<strong>br</strong>evive 2 ou 3 meses em criancas e adolescentes<<strong>br</strong> />

(Benllock, 1984).<<strong>br</strong> />

Se compararmos estes resultados com pesquisas que tambem<<strong>br</strong> />

enfocaram os conceitos em questao (Shayer e Wylam, 1981; Macedo de<<strong>br</strong> />

Burghi e Soussan, 1985; Laval, 1985; Tiberghien, 1990; Teixeira, 1992;<<strong>br</strong> />

etc.) constatamos que "de longe" obtivemos resultados muito excelentes,<<strong>br</strong> />

pois alguns dos trabalhos citados, mostram que apenas aproximadamente<<strong>br</strong> />

2% dos alunos mantem suas respostas dentro do que era esperado como<<strong>br</strong> />

muito satisfatorio.<<strong>br</strong> />

Por fim, a comparacao destes resultados com aqueles da pesquisa<<strong>br</strong> />

anterior ode mostrar al umas considera oes im ortantes:<<strong>br</strong> />

Categorias Numero de alunos Numero de alunos<<strong>br</strong> />

(pesquisa anterior) (pesquisa atual)<<strong>br</strong> />

Categoria A 18 alunos 13 alunos<<strong>br</strong> />

Categoria B 23 alunos 26 alunos<<strong>br</strong> />

Categoria C 15 alunos6 15 alunos<<strong>br</strong> />

Dos 18 alunos da categoria A, da pesquisa antiga, apenas dois<<strong>br</strong> />

apresentaram respostas na categoria C e tambem dois apresentam<<strong>br</strong> />

respostas da categoria B, na nova pesquisa. Nem aluno da categoria C, da<<strong>br</strong> />

primeira investigacao, foi encontrado em outras categorias, sendo que<<strong>br</strong> />

tres deles sairam da escola e nao puderam ser avaliados.<<strong>br</strong> />

Assim, notamos uma certa estabilidade nas respostas dos alunos,<<strong>br</strong> />

mostrando que o ensino daquela epoca produziu resultados muito<<strong>br</strong> />

satisfatorios e duradouros.<<strong>br</strong> />

5. Referencias bibliograficas.<<strong>br</strong> />

Benllock, M. (1984). Por un aprendizaje cosntructivista de las ciencias.<<strong>br</strong> />

Madrid, Visor Li<strong>br</strong>os<<strong>br</strong> />

Einstein, A. e Infeld, L. (1980). A Evolucao da Fisica. (trad.: G.<<strong>br</strong> />

Rebud). Rio de Janeiro, 4a ed., Zahar Editores.<<strong>br</strong> />

Fernandez Neto V. e Silva, D. (1995). 0 todo e as Partes: Uma<<strong>br</strong> />

Releitura da Estrutura dos Conceitos de Fisica no 2° Grau. Atas<<strong>br</strong> />

do XI SimpOsio Nacional de Ensino de Fisica. Niteroi, SBF, pp.<<strong>br</strong> />

376-379<<strong>br</strong> />

Laval, A. (1985). Chaleur, Temperature et Changements d'Etat.<<strong>br</strong> />

Recheches en Didactique des Sciences Experimentales, vol 6,<<strong>br</strong> />

pp. 115-132.<<strong>br</strong> />

6 As categorias das duas pesquisas eram aproximadamente iguais, sendo que na<<strong>br</strong> />

pesquisa anterior, apresentamos mais divisOes, porque queriamos maior detalhamento.<<strong>br</strong> />

Para esta comparacao, agrupamos duas categorias, para permitir a comparacao.<<strong>br</strong> />

200

Verificacdo da retencao...<<strong>br</strong> />

Macedo de Burghi, B. e Soussan, G.(1985). Estudio de los<<strong>br</strong> />

Conocimientos Preadquiridos so<strong>br</strong>e las nociones de Calor y<<strong>br</strong> />

Temperatura en alumnos de 10 a 15 afios. Ensefianza de las<<strong>br</strong> />

Ciencias, vol.3, pp. 83-90.<<strong>br</strong> />

Schenberg, M. (1984). Pensando a Fisica. Sao Paulo, ed. Brasiliense.<<strong>br</strong> />

Shayer, M. e Wylam, H. (1981). The Development of the Concepts of<<strong>br</strong> />

Heat and Temperature in 10-13 Years-Old. Journal of Research<<strong>br</strong> />

in Science Teaching, Vol. 18, pp. 419-434.<<strong>br</strong> />

Silva, D, Fernandez Neto, V. e Carvalho, A.M.P. (1995).0 uso de<<strong>br</strong> />

Quest-Oes Abertas em um curso de Fisica Termica. Atas do XI<<strong>br</strong> />

Simposio Nacional de Ensino de Fisica. Niteroi, SBF, pp.442-<<strong>br</strong> />

446<<strong>br</strong> />

Silva, D. (1995). Estudo das Trajetorias Cognitivas de Alunos no Ensino da<<strong>br</strong> />

Diferenciacao dos Conceitos de Calor e Temperatura. Tese de Doutorado.<<strong>br</strong> />

Sao Paulo, Eaculdade de Educacao da <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

Summers, M.K. (1983). Teaching Heat - an Analysis of Misconception,<<strong>br</strong> />

School Science Review., vol.64, pp. 670-676.<<strong>br</strong> />

Teixeira, 0.P.B. (1992) Desenvolvimento do Conceito de Calor e<<strong>br</strong> />

Temperatura: A Mudanca Conceitual e o Ensino Construtivista.<<strong>br</strong> />

Tese de Doutorado. Sao Paulo, Faculdade de Educagao da <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

Tiberghien, A. (1983). Critical Review on the Research Aimed at<<strong>br</strong> />

Elucidating the Sense that the Notions of Temperatura and<<strong>br</strong> />

Heat Have for Students Aged 10 to 16 Years. Procceding of the<<strong>br</strong> />

Frirst International Summer Workshop. Lalonde les Maures<<strong>br</strong> />

(France), pp. 75-90.<<strong>br</strong> />

Tiberghien, A. (1990). Learning and Teaching at Middle School Level<<strong>br</strong> />

of Concepts and Phenomena in Physics: the Case of<<strong>br</strong> />

Temperature. In: MANDL, H. et al. (eds.) (1990). Learning and<<strong>br</strong> />

Instruction. London, Pergamon Press, pp.631-648.<<strong>br</strong> />

Tripler, P.A. (1981). Fisica Moderna. (trad.: Y. Yamamoto, org.). Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro, Ed. Guanabara Dois.<<strong>br</strong> />

Vazquez Diaz, J.(1987). Algunos Aspectos a Considerar en la Didatica<<strong>br</strong> />

del Calor. Ensenanza de la Ciencias, 5(3): 235-238.<<strong>br</strong> />

201

NI1 Simptisio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 111.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Ftsica<<strong>br</strong> />

INTERPRETAOES DA MECANICA QUANTICA EM ALUNOS DO CURSO<<strong>br</strong> />

DE FISICA DA <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

I) Introducao<<strong>br</strong> />

Roberto Luiz Montenegro' (montenegro@it<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Osvaldo Pessoa Jr2 (osvado@<strong>br</strong>uc.unicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1 - Institut° de Fisica e Faculdade de Educagao da <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

2 - CLE - Campinas e Institut° de Fisica da <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

0 que e um vetor de estado? A funcao de onda de Lima entidade<<strong>br</strong> />

quantica possui ou nao realidade? Qual o significado do principio de<<strong>br</strong> />

incerteza? Esta e outras perguntas fazem parte do imaginario de boa<<strong>br</strong> />

parte dos alunos de Fisica Quantica.<<strong>br</strong> />

A Mecanica Quantica uma vertente da Fisica sustentada por uma<<strong>br</strong> />

sOlida teoria matematica, e que, desde seu nascimento, tem conseguido<<strong>br</strong> />

explicar com sucesso muitos fenOmenos do universo microscopico. Porem,<<strong>br</strong> />

muitas questoes fundamentais, como as levantadas acima, ainda estao<<strong>br</strong> />

longe de serem resolvidas; mais ou menos como na epoca da controversia,<<strong>br</strong> />

na filosofia grega, entre os atomistas e holistas, os cientistas e filosofos da<<strong>br</strong> />

ciencia contemporaneos perseguem ainda a compreensao do estranho<<strong>br</strong> />

mundo dos objetos microscOpicos. Por isso, podemos afirmar que a Teoria<<strong>br</strong> />

Quantica nao uma teoria fechada, no sentido de que ha ainda na<<strong>br</strong> />

mesma problemas epistemologicos sem solucao.<<strong>br</strong> />

Este estado de coisas, que comecou nos primordios da Mecanica<<strong>br</strong> />

Quantica, fez surgirem diversas interpretacaes distintas a respeito dela,<<strong>br</strong> />

as quais chamamos de "interpretacOes sistematizadas". Dentre todas as<<strong>br</strong> />

interpretacoes sistematizadas da Teoria Quantica, a mais popular e<<strong>br</strong> />

aceita entre os fisicos, sem dlivida, 6 a de Copenhague, formulada por<<strong>br</strong> />

Niels Bohr e publicada em 1928Ium} . Porem, e principalmente ap6s a<<strong>br</strong> />

publicacao do artigo de EPR, surgiram muitas outras, dentre as quais<<strong>br</strong> />

podemos citar a dos Coletivos Estatisticos, a do Muitos Mundos, de Hugh<<strong>br</strong> />

Everett e a Mecanica Bohmiana. Outras interpretacoes nasceram<<strong>br</strong> />

praticamente juntas coin a Teoria Quantica, como a Interpretacao<<strong>br</strong> />

Ondulatoria, devida a Erwin SchrOdinger e a da Dupla Solucao, de Louis<<strong>br</strong> />

de Broglie.<<strong>br</strong> />

Os alunos de Mecanica Quantica, acreditamos, possuem algum tipo<<strong>br</strong> />

de interpretacao acerca da mesma, a qual denominamos "interpretacao<<strong>br</strong> />

privada". Tentaremos, no desenrolar do nosso trabalho, captar as<<strong>br</strong> />

diversas interpretacOes privadas dos alunos, atraves de questionarios<<strong>br</strong> />

dirigidos e com questOes de milltipla-escolha. Dentre os aspectos que<<strong>br</strong> />

desejamos explorar estao a influencia do professor nas interpretacoes dos<<strong>br</strong> />

alunos e a relacao entre estas e as interpretacOes sistematizadas ja<<strong>br</strong> />

existentes.<<strong>br</strong> />

202

In lerprelocoes da<<strong>br</strong> />

0 presente trabalho de mestrado em Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

modalidade Fisica, esta sendo desenvolvido no Instituto de Fisica da <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

em parceria com a Faculdade de Educacao, e com os alunos do curs° de<<strong>br</strong> />

Bacharelado em Fisica, sob a orientacao do Prof. Osvaldo Frota Pessoa<<strong>br</strong> />

Jr., e apoio financeiro da FAPESP.<<strong>br</strong> />

11) Breve Retrospecto das Interpretagoes da Teoria Quantica<<strong>br</strong> />

Desde que a Teoria Quantica foi criada e sistematizada<<strong>br</strong> />

matematicamente por Heisenberg e outros fisicos, vArias controversias<<strong>br</strong> />

foram levantadas a respeito da imagem de mundo que ela pode nos<<strong>br</strong> />

proporcionar. Isto levou diversos eminentes fisicos a criarem<<strong>br</strong> />

interpretagoes diferentes e, em geral, consistentes corn o formalism°<<strong>br</strong> />

matematico da Teoria Quantica.<<strong>br</strong> />

Talvez a mais famosa interpretacao, e a mais aceita ainda entre os<<strong>br</strong> />

fisicos profissionais, seja a de Copenhague, formulada pelo fisico<<strong>br</strong> />

dinamarques Niels Bohr em 1928, e que, de maneira sucinta, propugna<<strong>br</strong> />

que a Fisica so pode descrever a realidade que 6 observada. Seu mais<<strong>br</strong> />

profundo opositor foi um fisico nao menos famoso, Albert Einstein. De<<strong>br</strong> />

fato, a controversia entre Einstein e Bohr perdurou ate os Oltimos anos<<strong>br</strong> />

de suas vidasIdois} .<<strong>br</strong> />

Desde entao, mais de uma dezena de novas interpretagoes<<strong>br</strong> />

surgiram, e os fisicos do mundo inteiro se dividiram ao escolherem uma<<strong>br</strong> />

delas. Porem, a despeito do grande nAmero de interpretagoes, pode-se, de<<strong>br</strong> />

maneira geral, abarca-las dentro de duas tradicoes filosOficas, chamadas<<strong>br</strong> />

Realism° e Positivismo. De maneira muito simplificada, podemos definir<<strong>br</strong> />

a tese realista como sendo a crenga na existencia das coisas em si,<<strong>br</strong> />

independentemente de um observador, e a crenca de que essas coisas em<<strong>br</strong> />

si possam ser conhecidas. Entre os filosofos gregos, Plata° era um<<strong>br</strong> />

realista, com relacao ao seu "mundo das ideias", onde existiriam as coisas<<strong>br</strong> />

perfeitas a priori. Tambem os atomistas gregos podem ser considerados<<strong>br</strong> />

realistas, por acreditarem na existencia de Atomos, mesmo sem poder<<strong>br</strong> />

los. Na Fisica, temos exemplos classicos de realistas, como James Clerk<<strong>br</strong> />

Maxwell e Ludwig Boltzmann. 0 positivismo, pelo contrario, 6 a tese de<<strong>br</strong> />

que so tem sentido nos referirmos As coisas enquanto elas forem<<strong>br</strong> />

observadas. Esta escola herdeira do empirismo, que inclui Hume e John<<strong>br</strong> />

Stuart Mill. Exemplos de positivistas na Fisica ClAssica sao Ernst Mach,<<strong>br</strong> />

Pierre Duhem e Wilhelm Ostwald.<<strong>br</strong> />

11.1) A Interpretagao de Copenhague<<strong>br</strong> />

Tragado o panorama filosofico geral, que perdura ate hoje, podemos<<strong>br</strong> />

classificar a interpretacao de Copenhague como positivista, por nao<<strong>br</strong> />

aceitar que a Fisica Quantica possa descrever adequadamente uma<<strong>br</strong> />

entidade que nao medida. Bohr enfatizou a importancia do aparato<<strong>br</strong> />

instrumental (ou seja, do observador) para a atribuicao de realidade as<<strong>br</strong> />

entidades. Numa interpretacao deste tipo, as probabilidades<<strong>br</strong> />

203

Roberto Luis !lion tenegro...<<strong>br</strong> />

desempenham um papel fundamental e a transicao de estados que ocorre<<strong>br</strong> />

no momento da medicao (conhecido como "colapso da funcao de onda") e<<strong>br</strong> />

um postulado da teoria, sem explicacao adicional.<<strong>br</strong> />

A Interpretacao de Copenhague surge com a nocao, de<<strong>br</strong> />

Complementaridade. 0 principio da Complementaridade surgiu da<<strong>br</strong> />

necessidade de se interpretar razoavelmente bem os resultados<<strong>br</strong> />

experimentais previStos pela teoria quantica. 0 alicerce principal do<<strong>br</strong> />

principio da complementaridade esta no "Postulado Quantico", que diz<<strong>br</strong> />

que "qualquer processo microscopic° possui um a descontinuidade<<strong>br</strong> />

essencial que nao segue as previsoes classicas"{tres} . Em outras<<strong>br</strong> />

palavras, a natureza trabalha aos saltos. Vemos ai uma clara ruptura<<strong>br</strong> />

corn a fisica classica, valida para corpos macroscopicos. Por outro lado,<<strong>br</strong> />

procurou-se preservar a Mecanica Classica aplicada as particulas<<strong>br</strong> />

individuals atraves do principio de correspondencia (assim como o fez<<strong>br</strong> />

Einstein com a Teoria da Relatividade Restrita), conservando sua<<strong>br</strong> />

validade no limite para grandes nUmeros quanticos.<<strong>br</strong> />

11.2) Outras Interpretacties<<strong>br</strong> />

A opiniao de Einstein a respeito da teoria quantica era a de que ela<<strong>br</strong> />

estaria incompleta. Elaborou um argumento juntamente com Podolsky e<<strong>br</strong> />

Rosen{quatrol, defendendo que haveriam elementos de realidade que nao<<strong>br</strong> />

sao descritos pela teoria. Tal atitude e tipicamente realista. A visa° de<<strong>br</strong> />

Einstein esta proxima a de algumas interpretacoes realistas da teoria<<strong>br</strong> />

quantica, como a dos coletivos estatisticos e a da dupla solucao.<<strong>br</strong> />

Entre as principais interpretacoes realistas da Mecanica Quantica<<strong>br</strong> />

estao a interpretagao Ondulatoria, devida a Erwin Schrodinger, a da<<strong>br</strong> />

Dupla Solucao e a corrente principal da interpretacao dos Coletivos<<strong>br</strong> />

Estatisticos. A primeira e realista no sentido de atribuir uma realidade<<strong>br</strong> />

funcao de onda; segundo esta interpretacao, o eletron (e outras entidades<<strong>br</strong> />

quanticas) uma onda, e desta rnaneira, possui as caracteristicas das<<strong>br</strong> />

ondas, como a difracao e a interferencia. E desta interpretacao que vem o<<strong>br</strong> />

termo "colapso", para explicar o registro das entidades em aparelhos na<<strong>br</strong> />

forma de pontos, que corresponderiam a "pacotes de onda" localizados.<<strong>br</strong> />

Outra interpretacao realista e a da dupla solucao, advogada por<<strong>br</strong> />

Louis de Broglie e posteriormente, numa versa° diferente, por David<<strong>br</strong> />

Bohm. De Broglie postulou que o eletron uma particula com uma onda<<strong>br</strong> />

associada, que estaria localizado em algum ponto em que a amplitude<<strong>br</strong> />

fosse nao nula. Assim, o eletron poderia se dividir em duas amplitudes de<<strong>br</strong> />

onda, porem, a particula estaria sempre numa dessas metades, sendo que<<strong>br</strong> />

a outra metade consistiria apenas de uma onda vazia. 0 colapso<<strong>br</strong> />

facilmente explicado, pela mera presenca da particula em uma dada<<strong>br</strong> />

regiao. Por isso esta interpretacao da realidade entidade quantica,<<strong>br</strong> />

explicando-a em termos de onda e de particula. Esta e um exemplo de<<strong>br</strong> />

Teoria de Variaveis Ocultas (TVO), que sao hipOteses realistas que<<strong>br</strong> />

podem ou nao ser consistentes com a Teoria Quantica. Em suma, tentam<<strong>br</strong> />

204

Interprelavies du meconica...<<strong>br</strong> />

driblar o indeterminism° ontolOgico do processo de medicao, defendido<<strong>br</strong> />

pela interpretacao de Copenhague. Talvez a cele<strong>br</strong>e indagacao de<<strong>br</strong> />

Einstein, "como pode Deus jogar dados?", sirva para exemplificar o<<strong>br</strong> />

inconformismo dos realistas com esta indeterminacao, e a busca da<<strong>br</strong> />

solucao nas variaveis ocultas. Seriam estas as variaveis que<<strong>br</strong> />

determinariam o resultado de uma dada medicao quantica, assim como<<strong>br</strong> />

acreditamos have-1as, a nivel classico, na determinacao dos resultados<<strong>br</strong> />

num jogo de dados.<<strong>br</strong> />

A interpretacao dos Coletivos Estatisticos{cincol e a interpretacao<<strong>br</strong> />

que mais tem crescido entre os professores de Mecanica Quantica.<<strong>br</strong> />

Segundo esta interpretacao, a Mecanica Quantica so pode descrever o<<strong>br</strong> />

comportamento de um coletivo (ensemble) de entidades quanticas, e<<strong>br</strong> />

nunca de uma entidade individual. As incertezas entre grandezas que<<strong>br</strong> />

nao comutam sao os desvios-padroes destas distribuicOes, sendo que o<<strong>br</strong> />

produto das mesmas deve ser menor ou igual constante de Planck<<strong>br</strong> />

dividida por 0 realismo desta interpretacao se encontra no fato de se<<strong>br</strong> />

poder supor que cada entidade quantica possui, antes da medida, um<<strong>br</strong> />

valor determinado, como, por exemplo, o valor do spin de atomos de prata<<strong>br</strong> />

antes de entrarem num analisador de Stern-Gerlach. Alguns autores,<<strong>br</strong> />

porem, assumem uma postura mais positivista (ou instumentalista),<<strong>br</strong> />

atribuindo realidade apenas ao referente de um coletivo.<<strong>br</strong> />

Podemos agora esclarecer a diferenca que existe entre<<strong>br</strong> />

probabilidades "subjetiva" e "objetiva" (ou "ontologica"). A primeira se<<strong>br</strong> />

refere apenas A nossa ignorancia a respeito de um estado de coisas. A<<strong>br</strong> />

interpretacao realista dos coletivos afirma que as probabilidades<<strong>br</strong> />

quanticas sao subjetivas, ou seja, os observaveis ja tem valores bem<<strong>br</strong> />

determinados antes de serem medidos, s6 que ignoramos quais sejam.<<strong>br</strong> />

Uma visao "objetiva" das probabilidades afirma que um estado de coisas e<<strong>br</strong> />

intrinsecamente indeterminado.<<strong>br</strong> />

Uma maneira usada para tentar esclarecer isso dizer que o<<strong>br</strong> />

estado exprime "potencialidades", que teriam uma especie de realidade.<<strong>br</strong> />

S6 corn a medicao e que tais potencialidades se atualizariam. Apes uma<<strong>br</strong> />

atualizacao de potencialidades, possivel supor que o valor medido para<<strong>br</strong> />

um observavel sempre foi por ele possuido (antes da medicao isso nao<<strong>br</strong> />

pode ser suposto, devido aos efeitos de interferencia que podem ser<<strong>br</strong> />

explorados). Tal hip6tese foi considerada por Bohr e Heisenberg, e<<strong>br</strong> />

chamada de "retrodicao". A retrodicao e consistente com o formalismo<<strong>br</strong> />

quantico, e cada interpretacao tem uma opiniao ao seu respeito (a<<strong>br</strong> />

interpretacao ondulatoria a nega, ao passo que a da dupla solucao e a dos<<strong>br</strong> />

coletivos a aCeita).<<strong>br</strong> />

III) Pesquisa em Sala de Aula<<strong>br</strong> />

Iniciamos a coleta de dados em sala de aula, atraves de um<<strong>br</strong> />

questionario aplicado aos alunos de uma turma de Mecanica Quantica I.<<strong>br</strong> />

205

IL'obcrie Luis Montenegro...<<strong>br</strong> />

Apresentamos tres perguntas com resposta "aberta", na esperanca<<strong>br</strong> />

dos alunos revelarem tracos de sua concepcdo intuitiva (interpretagao<<strong>br</strong> />

privada) nas respostas. Constatamos, porem, que os alunos manipularam<<strong>br</strong> />

bem as frases prontas que aprenderam, e souberam esconder bem suas<<strong>br</strong> />

dnvidas e confusfies. Propomo-nos agora, e ate a apresentacao do<<strong>br</strong> />

presente trabalho, a apresentar um questionario com respostas de<<strong>br</strong> />

multipla escolha, cada resposta levando a novas perguntas, de maneira a<<strong>br</strong> />

precisarmos melhor o que pensam os alunos. Estamos cientes, no<<strong>br</strong> />

entanto, que neste processo o aluno podera dar respostas que ele nao<<strong>br</strong> />

daria espontaneamente.<<strong>br</strong> />

As principais constatacoes a que chegamos sao as seguintes:<<strong>br</strong> />

Na experiencia de dupla fenda para um iinico eletron, os alunos<<strong>br</strong> />

acertaram ao supor que haveria apenas um ponto de cintilacao na tela,<<strong>br</strong> />

mas tiveram uma certa dificuldade de explicar o que acontecia com o<<strong>br</strong> />

"padrao de interferencia".<<strong>br</strong> />

Com relacdo ao principio de incerteza, pudemos constatar que, de<<strong>br</strong> />

maneira geral, ha uma polarizacao entre a interpretacao de Copenhague,<<strong>br</strong> />

que defende a impossibilidade de medicoes conjuntas, e a dos coletivos<<strong>br</strong> />

estatisticos, que mantem a hipOtese realista da existencia dos valores das<<strong>br</strong> />

grandezas x e p simultaneamente, os quais seriam "perturbados" pelo<<strong>br</strong> />

aparelho de medida.<<strong>br</strong> />

A questa) da retrodicao foi respondida dizendo-se que mesmo apes<<strong>br</strong> />

terminada a medicao, o que havia antes era apenas "probabilidades".<<strong>br</strong> />

Resta investigar se os alunos tem nocao da diferenca entre<<strong>br</strong> />

probabilidades "subjetiva" e "objetiva", ou se apenas usaram uma "frase<<strong>br</strong> />

pronta" para resolver a questao.<<strong>br</strong> />

ReferOncias<<strong>br</strong> />

N.Bohr, "The Quantum Postulate and the Recent Development of<<strong>br</strong> />

Atomic Theory", Arature 121 (1928). (Traduzido para o portugues<<strong>br</strong> />

por Osvaldo Pessoa Jr.)<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

Ver N. Bohr, "0 Debate Com Einstein So<strong>br</strong>e Problemas<<strong>br</strong> />

EpistemolOgicos na Fisica Atomica" (1949), no livro "Fisica<<strong>br</strong> />

Atomica e Conhecimento Humano", ed. Contraponto - RJ (1995).<<strong>br</strong> />

Este livro renne artigos de l3ohr de 1932 a 1957.<<strong>br</strong> />

3 N. Bohr, op. Cit., pg. 53<<strong>br</strong> />

4 Einstein, Podolsky, Rosen, "Can Quantum-Mechanical Description of<<strong>br</strong> />

Physical Reality be Considered Complete?" in' Physical Reuiew,<<strong>br</strong> />

47, 777-80 (1935).<<strong>br</strong> />

5 So<strong>br</strong>e esta interpretacdo, pode-se consultar o artigo de L. E.<<strong>br</strong> />

Ballentine, "The Statistical Interpretation of Quantum<<strong>br</strong> />

Mechanics" in Reviews of Modern Physics, vol. 42, n° 4 (1970).<<strong>br</strong> />

206

XII SimpOsio Nacional de linsino de Nsica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 19.'17<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UM INSTRUMENTO PARA IDENTIFICAR ELEMENTOS DE UM MAPA<<strong>br</strong> />

CONCEITUAL<<strong>br</strong> />

I - Introduce.°<<strong>br</strong> />

Rebeca Vilas Boas Cardoso de Oliveira' , Yassuko Hosoume2<<strong>br</strong> />

1 IF<strong>USP</strong>/FE<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

2 Institut° de Fisica da Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

Uma teoria fisica tem uma estrutura interna, ou seja, os principios,<<strong>br</strong> />

conceitos, hipateses, leis que compOem a teoria sao passiveis de uma<<strong>br</strong> />

estruturacao. Esta estrutura pode ser representada num mapa<<strong>br</strong> />

conceitual, que contem os elementos da teoria e explicita as relacoes<<strong>br</strong> />

entre eles. Os elementos sao os principios, os conceitos, as leis, as<<strong>br</strong> />

hipateses e as propriedades; as relacoes estabelecidas sao dadas pelo<<strong>br</strong> />

formalismo matematico, pela logica. Cada um constrei seu mapa<<strong>br</strong> />

particular, ou seja, e o conhecimento que se tem da teoria que permite a<<strong>br</strong> />

escolha de elementos que irao compor o mapa, a articulacao entre eles e<<strong>br</strong> />

que contend() sera privilegiado. Sendo individual, o mapa e significativo<<strong>br</strong> />

para quem o compos pois diz respeito a uma estruturacao particular.<<strong>br</strong> />

Qual a importancia de um mapa conceitual na compreensao da prOpria<<strong>br</strong> />

teoria e no contexto do ensino de Fisica? Quando se conhece o mapa, alem<<strong>br</strong> />

de se ter consciencia de uma estrutura da teoria, este conhecimento<<strong>br</strong> />

estruturado possibilita uma visao global (espacial) e a<strong>br</strong>angente da<<strong>br</strong> />

mesma. Sendo o ensino um processo diacrOnico, o professor faz escolhas<<strong>br</strong> />

de caminhos, escolhas essas que contem implicitamente uma visa° da<<strong>br</strong> />

teoria, e o conhecimento e apresentado linearmente. Aprender exige uma<<strong>br</strong> />

reconstrucao espacial desta sequencia linear por parte dos alunos. Ao<<strong>br</strong> />

estudante cabe a construcao de uma estrutura particular a partir de<<strong>br</strong> />

elementos obtidos numa sequencia linear/tempora17. Que similaridades<<strong>br</strong> />

possuem os mapas conceituais dos professores de Fisica? Ou seja, que<<strong>br</strong> />

elementos da teoria participam destes mapas? Que tipo de relacao se<<strong>br</strong> />

estabelece entre os conceitos?<<strong>br</strong> />

Este trabalho busca procedimentos que possibilitem a construcao<<strong>br</strong> />

de mapas conceituais de professores de Fisica. 0 contend° abordado foi a<<strong>br</strong> />

Mecanica Classica.<<strong>br</strong> />

II - 0 Instrumento Elaborado<<strong>br</strong> />

Primeiramente tentou-se obter elementos que caracterizassem um<<strong>br</strong> />

mapa conceitual com instrumentos utilizados em pesquisas com conceitos<<strong>br</strong> />

intuitivos. Sem sucesso, construiu-se matrizes8 que relacionavam<<strong>br</strong> />

7Robilotta, M. R., Construcao e Realidade no Ensino de Fisica, mimeo, 199,1.<<strong>br</strong> />

8Salein, S., Estruturas Conceituais no Ensino de Fisica: uma aplicaciio A<<strong>br</strong> />

Eletrostatica, Dissertacao de Mestrado, 1984.<<strong>br</strong> />

207

1?ebecalas BOGS-<<strong>br</strong> />

elementos da Fisica, elementos da Fisica com elementos do cotidiano ou,<<strong>br</strong> />

ainda, apenas elementos do cotidiano. Esta tentativa tambem nao foi bem<<strong>br</strong> />

sucedida.<<strong>br</strong> />

0 procedimento mais adequado foi a realizacao de entrevistas<<strong>br</strong> />

individuais que articulavam estruturas de conhecimento de elementos do<<strong>br</strong> />

cotidiano e de elementos do conhecimento fisico.<<strong>br</strong> />

Na primeira parte, era solicitado ao professor que desenhasse no<<strong>br</strong> />

papel (o tamanho do papel ficava a criterio do entrevistado) a sua cidade<<strong>br</strong> />

ou um bairro da cidade no qual ele se sentisse bastante a vontade. Com o<<strong>br</strong> />

mapa regional em maos, o entrevistador questionava o entrevistado so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

os principais pontos de referencia da regiao, so<strong>br</strong>e o comercio local, so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

a importancia da(s) Igreja(s), das escolas, do cemiterio; so<strong>br</strong>e as ruas e<<strong>br</strong> />

avenidas mais movimentadas, so<strong>br</strong>e os possiveis caminho para se cruzar<<strong>br</strong> />

a regiao indo de um lugar a outro etc.<<strong>br</strong> />

Entao, tentava-se criar uma, analogia entre o mapa regional e o<<strong>br</strong> />

mapa conceitual da Mecanica Classica, aquele que, como o regional, teria<<strong>br</strong> />

pontos de referencias (conceitos, leis, principios, hipoteses) e caminhos<<strong>br</strong> />

pelos quais poder-se-ia "cruzar" a teoria. 0 entrevistado teria que tentar<<strong>br</strong> />

colocar no mapa aquele conjunto de conhecimento que ele entende como<<strong>br</strong> />

sendo a Mecanica Classica. Para facilitar a confeceao, o professor poderia<<strong>br</strong> />

utilizar o post - it, que sendo autocolante facilitava alocar e realocar cada<<strong>br</strong> />

element° no mapa. Feito o mapa, conversava-se so<strong>br</strong>e os elementos e<<strong>br</strong> />

suas posiedes, a importancia dada a cada conteUdo e os possiveis<<strong>br</strong> />

caminhos que poderiam ser seguidos.<<strong>br</strong> />

A Ultima parte da entrevista tinha apenas uma pergunta: "Voce<<strong>br</strong> />

identifica seu curso de Mecanica no seu mapa?" Apenas neste momento a<<strong>br</strong> />

pratica do professor era solicitada, pois durante toda a entrevista a<<strong>br</strong> />

preocupagdo era com o seu conhecimento so<strong>br</strong>e a teoria.<<strong>br</strong> />

III - Uma Aplicacao<<strong>br</strong> />

0 instrumento foi aplicado para professores do 2" grau. Da amostra<<strong>br</strong> />

de 10 (dez) professores, 5 (cinco) participaram das atividades de<<strong>br</strong> />

capacitagdo oferecidas pelo GREF (grupo A), e os demais fizeram outros<<strong>br</strong> />

cursos de capacitacao (grupo B) .<<strong>br</strong> />

Na primeira parte da entrevista, a construed° do mapa regional<<strong>br</strong> />

surpreendeu alguns entrevistados durante o questionamento do mesmo,<<strong>br</strong> />

pois alguns pontos de referencia considerados por eles importantes<<strong>br</strong> />

haviam ficado de fora, assim como algumas avenidas muito<<strong>br</strong> />

movimentadas. Enquanto alguns mapas representavam cidades ou<<strong>br</strong> />

bairros, outros acabavam por mostrar apenas quatro ou cinco quadras<<strong>br</strong> />

nas imediacoes da propria casas. Um dos mapas apareceu todo decorado<<strong>br</strong> />

com arvores: quando aglomeradas indicavam parte residencial mais rica;<<strong>br</strong> />

mais escassas, significavam a parte menos no<strong>br</strong>e e ja nao totalmente<<strong>br</strong> />

residencial. Esta parte da entrevista serviu como um momento de<<strong>br</strong> />

descontragdo e facilitou a compreensao do mapa conceitual.<<strong>br</strong> />

208

Um Instrumento...<<strong>br</strong> />

A transigdo do mapa regional para o mapa conceitual foi encarada<<strong>br</strong> />

de forma tranqiiila pelos entrevistados. Os primeiros resultados apontam<<strong>br</strong> />

diferengas significativas entre os dois grupos da amostra. A primeira<<strong>br</strong> />

diferenga apresentou-se na tomada de dados: os professores do grupo A<<strong>br</strong> />

nao utilizaram o post-it para compor o mapa da Mecanica, enquanto os<<strong>br</strong> />

demais usaram-no. Este e um dado interessante porque o post-it foi<<strong>br</strong> />

utilizado justamente devido a dificuldade em posicionar o elemento no<<strong>br</strong> />

mapa. Essa visao mais global possibilitou a sistematizacao do mapa<<strong>br</strong> />

conceitual num tempo menor e com mais "clareza" pelo grupo A; percebese,<<strong>br</strong> />

entao, uma melhor articulacao entre os elementos da teoria entre<<strong>br</strong> />

esses professores.<<strong>br</strong> />

A seguir apresentamos mapas construidos pelos professores: dois<<strong>br</strong> />

de cada grupo.<<strong>br</strong> />

Os professores do grupo B apresentaram como elementos da<<strong>br</strong> />

Mecanica conceitos de cinematica, de dinamica de translagao e de<<strong>br</strong> />

conservagdo de energia. As leis de Newton recebem destaque, mas nao se<<strong>br</strong> />

articulam com a conservagao do momento linear. Nenhum elemento de<<strong>br</strong> />

rotagdo aparece no mapa.<<strong>br</strong> />

espaco<<strong>br</strong> />

tempo<<strong>br</strong> />

velocidade<<strong>br</strong> />

aceleracao<<strong>br</strong> />

quantidade de<<strong>br</strong> />

movimento<<strong>br</strong> />

forca<<strong>br</strong> />

2° lei de Ne ton<<strong>br</strong> />

conservacao de<<strong>br</strong> />

energia<<strong>br</strong> />

simetria<<strong>br</strong> />

massa<<strong>br</strong> />

I° lei de Newton<<strong>br</strong> />

(principio da inercia)<<strong>br</strong> />

3° lei de New on<<strong>br</strong> />

(acdo e reac5o)<<strong>br</strong> />

Figura 1: Mapa construido pelo professor do grupo B..<<strong>br</strong> />

Como discutido no V EPEF9, mais significativo que a quantidade<<strong>br</strong> />

de elementos presentes no mapa sao as relagoes que se estabelecem entre<<strong>br</strong> />

eles, pois sao estas que dao consistencia a teoria. Por exemplo, embora as<<strong>br</strong> />

leis de Newton estejam ancoradas nas leis de conservagao (simetrias) da<<strong>br</strong> />

Mecanica, nao e sempre que se estabelece um caminho de ida e volta da<<strong>br</strong> />

90liveira, R. V. B. C. e Hosoume, Y., Estrutura da Meceinica: Viscio de Mundo e de<<strong>br</strong> />

Educactio, V EPEF, 1996.<<strong>br</strong> />

209

Rebeca Vilas Boas...<<strong>br</strong> />

primeira para a segunda. No mapa da Fig. 1 existe o elemento simetria<<strong>br</strong> />

embora nao seja mencionada a conservagdo do moment° angular<<strong>br</strong> />

aceleracao<<strong>br</strong> />

velocidade<<strong>br</strong> />

quantidade de<<strong>br</strong> />

movimento<<strong>br</strong> />

conservacao da<<strong>br</strong> />

energia mecanica<<strong>br</strong> />

atraedo<<strong>br</strong> />

gravitacional<<strong>br</strong> />

empo<<strong>br</strong> />

espaco<<strong>br</strong> />

massa<<strong>br</strong> />

forea<<strong>br</strong> />

corpos<<strong>br</strong> />

estado de<<strong>br</strong> />

movimento<<strong>br</strong> />

Figura 2: Mapa construido pelo professor do grupo B.<<strong>br</strong> />

No mapa da fig. 2, fica claro a ausencia de relagbes a serem<<strong>br</strong> />

estabelecidas entre os elementos do mapa. Existem varios quadros cujos<<strong>br</strong> />

elementos nao sao ligados a nenhum outro conceito, ou seja, fazem parte<<strong>br</strong> />

da teoria, mas nao fica claro qual a sua importancia. Do conceito forca<<strong>br</strong> />

partem varias linhas que se perdem no mapa, sem estabelecer relagao<<strong>br</strong> />

alguma.<<strong>br</strong> />

Os professores do grupo A apresentaram a teoria da Mecanica<<strong>br</strong> />

Classica com mais elementos; elementos estes importantes na<<strong>br</strong> />

estruturagdo desta teoria.<<strong>br</strong> />

Conservacio da Energia (previsio do<<strong>br</strong> />

movimento dos corpos, quantizacao das<<strong>br</strong> />

grandezas relativas ao movimento)<<strong>br</strong> />

Leis de Conservagao<<strong>br</strong> />

(ordem)<<strong>br</strong> />

Conservacao da<<strong>br</strong> />

quantidade de movimento<<strong>br</strong> />

angular/linear<<strong>br</strong> />

I° lei de Newton<<strong>br</strong> />

- palavras-chaves:<<strong>br</strong> />

MRU<<strong>br</strong> />

repouso<<strong>br</strong> />

"estado natural"<<strong>br</strong> />

- ideias centrais:<<strong>br</strong> />

o corpo pode<<strong>br</strong> />

moVimentar-se<<strong>br</strong> />

etemamente<<strong>br</strong> />

2° lei de Newton<<strong>br</strong> />

. - palavras-chaves:<<strong>br</strong> />

forea<<strong>br</strong> />

mudanca no movimento<<strong>br</strong> />

- ideias centrais:<<strong>br</strong> />

I. como mudar o<<strong>br</strong> />

movimento de um corpo<<strong>br</strong> />

2. como debar um<<strong>br</strong> />

corpo parado<<strong>br</strong> />

3° lei de Newton<<strong>br</strong> />

- palavras-chaves:<<strong>br</strong> />

acao-miitua<<strong>br</strong> />

- ideias centrais:<<strong>br</strong> />

I. relacio de forca<<strong>br</strong> />

entre dois corpos<<strong>br</strong> />

- previsao do movimento de qualquer corpo<<strong>br</strong> />

- quantizaiao das grandezas referentes ao movimento<<strong>br</strong> />

Figura 3: Mapa construido pelo professor do grupo A.<<strong>br</strong> />

210

Fin Instrumento...<<strong>br</strong> />

As leis de conservacao aparecem com um papel significativo no<<strong>br</strong> />

conteudo a ser ensinado. Os elementos de rotacdo ganham igual<<strong>br</strong> />

importancia dos elementos de translacao, e aparecem lado a lado no<<strong>br</strong> />

mapa. As leis de conservacao estao sempre presentes e se articulam com<<strong>br</strong> />

os demais elementos da teoria. Existe uma melhor articulagdo das partes<<strong>br</strong> />

no todo, implicando uma visa() menos fragmentada da teoria.<<strong>br</strong> />

potencia<<strong>br</strong> />

forya<<strong>br</strong> />

quantidade dc<<strong>br</strong> />

movimento linear e<<strong>br</strong> />

angular (conservactio,<<strong>br</strong> />

vetores)<<strong>br</strong> />

energia<<strong>br</strong> />

(conservac(io,<<strong>br</strong> />

transformactio,<<strong>br</strong> />

transfcrencia)<<strong>br</strong> />

trabalho<<strong>br</strong> />

mov.mento<<strong>br</strong> />

(referencia!,<<strong>br</strong> />

velocidade,<<strong>br</strong> />

aceleracao, vetores)<<strong>br</strong> />

estatica<<strong>br</strong> />

(torque,<<strong>br</strong> />

vetores)<<strong>br</strong> />

Figura 4 Mapa construido pelo professor do grupo A.<<strong>br</strong> />

Quando questionados se o seu curso estava no mapa, muitos<<strong>br</strong> />

ficaram felizes por encontra-lo muito bem alocado no seu mapa. Embora<<strong>br</strong> />

os elementos abordados sejam alocados de diferentes maneiras no mapa<<strong>br</strong> />

(cada professor tem o seu mapa), o grupo B estabelece um padrao:<<strong>br</strong> />

quando questionados so<strong>br</strong>e a sua pratica, os elementos "saltam do mapa"<<strong>br</strong> />

na seqiiencia linear dos livros didaticos mais conhecidos. Na verdade<<strong>br</strong> />

admitem a existencia de pre-requisitos e consideram-no importante para<<strong>br</strong> />

o aprendizado. 0 grupo A aceita a ideia de que nao existe uma seqiiencia<<strong>br</strong> />

pre-estabelecida, cabendo ao professor, de acordo com seus alunos, criala.<<strong>br</strong> />

IV - Algumas ConsideragOes<<strong>br</strong> />

Este instrumento apresentou-se bastante satisfatorio para a<<strong>br</strong> />

identificacao de uma possivel estrutura conceitual. A primeira parte<<strong>br</strong> />

(construcao de um mapa regional) serviu como um desinibidor,<<strong>br</strong> />

aproximando o entrevistado e o entrevistador, criando uma situacao de<<strong>br</strong> />

empatia. Alem disso, as entrevistas foram curtas e nao foi necessario<<strong>br</strong> />

filma-las ou grava-las. A simplicidade deste instrumento, comparando<<strong>br</strong> />

com as outras tentativas, tambem contribui para um maior predisposigao<<strong>br</strong> />

do entrevistado. A segunda parte da entrevista, a parte mais importante<<strong>br</strong> />

211

Bebeca Vitas Boas...<<strong>br</strong> />

para a tomada de dados, tambem discorreu de forma bastante tranquila,<<strong>br</strong> />

pois foi possivel fazer a analogia do mapa regional para o mapa<<strong>br</strong> />

conceitual. A nao familiaridade com as ideias de estrutura e mapa<<strong>br</strong> />

conceituais -nao colocou empecilhos no desenvolvimento da entrevista.<<strong>br</strong> />

Tambem nao houve constrangimento com a possibilidade de "nao se<<strong>br</strong> />

saber" a teoria da Mecanica Classica.<<strong>br</strong> />

Com a construcao dos mapas foi possivel constatar algumas<<strong>br</strong> />

diferencas entre os dois grupos da amostra. A teoria da Mecanica possui<<strong>br</strong> />

um numero menor de elementos para os professores do grupo B. Alem<<strong>br</strong> />

disso, estes elementos se articulam de forma linear ou nao se articulam.<<strong>br</strong> />

No grupo A os elementos abordados sao diferentes e existe uma relacao<<strong>br</strong> />

entre eles, existe uma articulagao no todo. 0 professor que participou dos<<strong>br</strong> />

cursos de capacitacao do GREF tem uma visao menos fragmentada da<<strong>br</strong> />

teoria por articular os conceitos de forma mais global. Foi..possivel<<strong>br</strong> />

observar que estas diferentes maneiras de articular os conceitos traduz<<strong>br</strong> />

uma visao de Mecanica diferente entre os professores do grupo A e do<<strong>br</strong> />

grupo B.<<strong>br</strong> />

V - Bibliografia<<strong>br</strong> />

Oliveira, R. V. B. C. e Hosoume, Y., Estrutura da Mecanica: Viscio<<strong>br</strong> />

de Mundo e de Educacao, V EPEF, 1996;<<strong>br</strong> />

Robilotta, M. R., Construcan e Realidade no Ensino de Fisica,<<strong>br</strong> />

mimeo, 1994;<<strong>br</strong> />

Salem, S., Estruturas Conceituais no Ensino de Fisica: uma<<strong>br</strong> />

aplicaccio Eletrostottica, Dissertacao de Mestrado, 1984.<<strong>br</strong> />

212

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

REFORMULAcA0 DO CURRICULO DE FiSICA DO ENSINO MEDIO EM<<strong>br</strong> />

MINAS GERAIS: VERSAO PRELIMINAR DO CURRiCULO PROPOSTO<<strong>br</strong> />

I - Introducao<<strong>br</strong> />

Oto Neri Borges - (oto@coltec.ufmg.b)1<<strong>br</strong> />

AntOnio Tarciso Borges - (tarciso@co/tec.ufmg.<strong>br</strong>y<<strong>br</strong> />

Arthur Eugenio Quintao Gomes - (arthur@coltec.ufmg.<strong>br</strong>y<<strong>br</strong> />

Eduardo Adolfo Terrazzan2<<strong>br</strong> />

1- Colegio Tecnico, CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

2 - UFSM<<strong>br</strong> />

A Secretaria de Estado da Educacao de Minas Gerais esta<<strong>br</strong> />

desenvolvendo a primeira fase do Programa-piloto de Inovacao<<strong>br</strong> />

Curricular e Capacitacao Docente para o Ensino, contemplando oito<<strong>br</strong> />

disciplinas da base nacional curricular comum: Fisica, Quimica, Biologia,<<strong>br</strong> />

Matematica, Portugues, Ingles, Geografia e Hist6ria. Nessa primeira<<strong>br</strong> />

fase, sera() desenvolvidas tres acoes basicas e interligadas: a definicao de<<strong>br</strong> />

uma nova proposta curricular para cada uma, das disciplinas; a<<strong>br</strong> />

capacitacao de docentes da rede pablica estadual que atuam nas<<strong>br</strong> />

disciplinas e a producao de materiais e recursos didaticos necessarios<<strong>br</strong> />

para a implementacao das inovacoes curriculares. Nesse trabalho<<strong>br</strong> />

descrevemos a proposta curricular preliminar que foi desenvolvida e que<<strong>br</strong> />

esta sendo discutida com os participantes desse projeto-piloto.<<strong>br</strong> />

0 curriculo de uma disciplina do ensino medio implementado nao e<<strong>br</strong> />

um valor universal, valid° para todas as escolas e circunstancias. Ao<<strong>br</strong> />

contrario, o curriculo e histOrico e determinado por um conjunto complexo<<strong>br</strong> />

de fatores: contexto escolar, valores socialmente aceitos, influencias de<<strong>br</strong> />

diversos grupos sociais, estado de preparacao do corpo docente,<<strong>br</strong> />

disponibilidade de materiais didaticos e outros recursos instrucionais,<<strong>br</strong> />

condicoes de funcionamento das escolas, politicas definidas por<<strong>br</strong> />

autoridades educacionais pablicas, anseios e expectativas so<strong>br</strong>e o papel<<strong>br</strong> />

da escola e da disciplina, etc. Desta forma, pode-se dizer que ha e deve<<strong>br</strong> />

haver, no minimo, tantos curriculos implementados quanto sao as<<strong>br</strong> />

escolas. Alem disto, nao ha uma relacao de equivalencia entre os<<strong>br</strong> />

curriculos reais implementados e o curriculo oficial, resultante da decisao<<strong>br</strong> />

da autoridade educacional do estado. Isto ocorre porque os curriculos<<strong>br</strong> />

reais sao expressoes objetivas da capacidade do estado de implementar<<strong>br</strong> />

planos educacionais, enquanto que o curriculo oficial expressa idealmente<<strong>br</strong> />

o nivel de equili<strong>br</strong>io possivel entre as pressoes dos diversos grupos sociais<<strong>br</strong> />

com suas demandas e expectativas e a avaliacao da autoridade pablica<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a sua capacidade de atender tais demandas e expectativas, bem<<strong>br</strong> />

como de implementar a proposta na pratica. Neste trabalho adotamos<<strong>br</strong> />

uma acepcao ampla para curriculo: a palavra curriculo designa o<<strong>br</strong> />

conjunto de orientacoes, objetivos, metas, programas, conteados<<strong>br</strong> />

213

Olo N. Borges...<<strong>br</strong> />

especificos em que o programa se desdo<strong>br</strong>a, praticas pedagogicas,<<strong>br</strong> />

estrategias de ensino e recursos didaticos que, no caso dos curriculos<<strong>br</strong> />

reais sao utilizados no ensino de Fisica no dia a dia da sala de aula ou, no<<strong>br</strong> />

caso dos curriculos oficiais, sac) prescritos ou recomendados.<<strong>br</strong> />

Mas que pressaes e expectativas sao manifestas na atualidade? Ha<<strong>br</strong> />

algumas poucas que podem ser claramente identificadas. Uma destas<<strong>br</strong> />

aquela oriunda das universidades. Ha uma insatisfagao manifesta,<<strong>br</strong> />

principalmente entre professores dos ciclos basicos ou primeiros<<strong>br</strong> />

semestres dos diversos cursos, principalmente das profissoes ligadas<<strong>br</strong> />

ciencias e tecnologia, com o nivel dos alunos egressos do ensino<<strong>br</strong> />

Esta insatisfacao gera dois movimentos distintos: por um lado clama-se<<strong>br</strong> />

por um ensino que privilegie um dominio, coin maior profundidade, dos<<strong>br</strong> />

conteuclos cientificos e o desenvolvimento daquelas habilidades cognitivas<<strong>br</strong> />

e procedurais relevantes para a formacao de cientistas e tecnologistas.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, algumas comissaes de Vestibular estudam ou promovem<<strong>br</strong> />

alteracoes nos programas destes concursos, na esperanga de orientarem o<<strong>br</strong> />

ensino medic).<<strong>br</strong> />

Outras pressoes tambem podem ser identificadas: empresarios dos<<strong>br</strong> />

diversos setores economicos estao manifestando-se em prol da ampliacao<<strong>br</strong> />

do atendimento da demanda pelo segundo grau e pela melhoria, em<<strong>br</strong> />

termos genericos, da formagao escolar. Uma pesquisa recente realizada<<strong>br</strong> />

pelo MEC indicou que os pais de alunos confiam muito nos professores e<<strong>br</strong> />

na escola, mas que um:a grande maioria deseja uma escola que<<strong>br</strong> />

preparasse melhor os alunos para o mundo do trabalho, ou seja, deseja<<strong>br</strong> />

maior numero de escolas profissionalizantes. Este desejo expressa a<<strong>br</strong> />

vontade de que o ensino medio aumente o potencial de empregabilidade<<strong>br</strong> />

dos seus egressos. Os curriculos atuais tambem nao satisfazem as<<strong>br</strong> />

expectativas das autoridades pUblicas da Area educacional: os processos<<strong>br</strong> />

de avaliacao escolar, atraves da aplicagao de testes padronizados de<<strong>br</strong> />

aferigao da aprendizagem tem revelado resultados preocupantes. 0<<strong>br</strong> />

Ministerio de Educacao e Cultura divulgou recentemente uma proposta<<strong>br</strong> />

de regulamentagao da estrutura curricular do ensino medic). Do ponto de<<strong>br</strong> />

vistainterno, nas.escolas percebe-se uma crescente insatisfacao de alunos<<strong>br</strong> />

com os curriculos de Fisica., que se manifesta atraves da pequena<<strong>br</strong> />

popularidade desta disciplina entre os alunos, bem como um a<<strong>br</strong> />

insatisfagao por parte dos professores com a aprendizagem dos alunos.<<strong>br</strong> />

Todas essas pressoes configuram um ambiente propicio A mudanga do<<strong>br</strong> />

curriculo de Fisica do ensino medio.<<strong>br</strong> />

II - 0 Curriculo que queremos<<strong>br</strong> />

0 curriculo oficial, atualmente utilizado em Minas Gerais, ainda<<strong>br</strong> />

que nao seja normativo, mas taQ somente uma recomendacao, e os<<strong>br</strong> />

curriculos implementados nas escolas, por diversas razaes, nao sao<<strong>br</strong> />

satisfatorios. Podemos apontar duas criticas principais aos curriculos<<strong>br</strong> />

atuais: a primeira delas refere-se ao fato dos curriculos reais<<strong>br</strong> />

214

Reformulocao do Curriettlo...<<strong>br</strong> />

implementados apresentarem a Fisica dos seculos passados,<<strong>br</strong> />

principalmente dos seculos XVII, XVIII e XIX, dando, no maxim°, uma<<strong>br</strong> />

ligeira pincelada na Fisica do inicio deste seculo. A outra critica<<strong>br</strong> />

importante e a de que os curriculos sao excessivamente centrados na<<strong>br</strong> />

repetigao sistematica de exercicios numericos. Podemos concordar com a<<strong>br</strong> />

necessidade de que algum treinamento neste sentido em qualquer curso<<strong>br</strong> />

de Fisica. Entretanto, a enfase exagerada nesta estrategia, acaba<<strong>br</strong> />

limitando a gama de assuntos abordados e, por outro lado, nao favorece a<<strong>br</strong> />

percepcao, pelos alunos, do carater racional das explicagaes fisicas. Em<<strong>br</strong> />

decorrencia da enfase na repetigao de exercicios, o nfimero de estrategias<<strong>br</strong> />

pedagOgicas limitado, o que nao contempla a diversidade de estilos de<<strong>br</strong> />

aprendizagem dos alunos e tao pouco a diversidade de seus interesses e<<strong>br</strong> />

necessidades.<<strong>br</strong> />

0 curriculo que queremos deve estar voltado para a educacao geral<<strong>br</strong> />

do cidadao, independentemente de sua futura profissao, ao mesmo tempo<<strong>br</strong> />

que possibilita o aprendizado dos conhecimentos e habilidades essenciais<<strong>br</strong> />

da Fisica em nivel suficientemente profundo para permitir aos alunos<<strong>br</strong> />

interessados prosseguirem sua educacao superior em carreiras<<strong>br</strong> />

tecnolOgicas ou cientificas. Se de fato almejamos contribuir para a<<strong>br</strong> />

formacao geral de todo cidadao nao podemos construir um curriculo<<strong>br</strong> />

fortemente centrado em uma abordagem que, essencialmente, e<<strong>br</strong> />

importante apenas para aqueles alunos que seguirao carreiras<<strong>br</strong> />

profissionais nas areas tecnolOgicas e cientificas. Ao contrArio, o curriculo<<strong>br</strong> />

deverA ser mais generoso e abarcar uma gama mais ampla de interesses<<strong>br</strong> />

e estilos de aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Devemos vislum<strong>br</strong>ar o curriculo como espago de desenvolvimento<<strong>br</strong> />

de competencias cognitivas, competencias prAticas e competencias sociais<<strong>br</strong> />

que todo cidadao deva ter. 0 curriculo tambem o espago de desenvolver<<strong>br</strong> />

a capacidade de descrever e interpretar a realidade, e de planejar ago-es e<<strong>br</strong> />

desenvolvimento da capacidade de agir so<strong>br</strong>e o real. Um curriculo com<<strong>br</strong> />

uma tal orientagao contribuira para que o estudante aprenda e aprecie a<<strong>br</strong> />

forma como a Fisica constroe descricoes e explicacoes, as estrategias que<<strong>br</strong> />

sao empregadas nesta Area de conhecimento, como a Fisica constroe<<strong>br</strong> />

relagOes entre conceitos e fenOmenos.<<strong>br</strong> />

igualmente importante que o estudante tenha uma compreensao<<strong>br</strong> />

mais geral do objeto de estudo da Fisica e aprecie a forma como ela<<strong>br</strong> />

influencia outras Areas da ciencia e da cultura. desejavel tambem que o<<strong>br</strong> />

estudante compreenda como a nossa visao de mundo vai se alterando A<<strong>br</strong> />

medida que a Fisica se desenvolve. Neste sentido e importante que o<<strong>br</strong> />

curriculo busque incorporar desenvolvimentos da Fisica. que ocorreram<<strong>br</strong> />

neste seculo, trazendo a Fisica do segundo grau para mais proximo da<<strong>br</strong> />

Fisica que os fisicos fazem atualmente.<<strong>br</strong> />

Por outro lado o curriculo deve propiciar ao estudante experiencias<<strong>br</strong> />

vivenciais com a tecnologia que faga uso macigo da Fisica, principalmente<<strong>br</strong> />

artefatos tecnolOgicos. Neste caso a ideia importante a ser apreciada e a<<strong>br</strong> />

de objetos feitos com um propOsito bem definido, as solugaes utilizadas e o<<strong>br</strong> />

215

Oto N. 13orges...<<strong>br</strong> />

impacto social e economico destas solucoes. Nesta perspectiva os artefatos<<strong>br</strong> />

e solucaes tecnologicas tem um valor p.roprio,'e nao sao apenas elementos<<strong>br</strong> />

de motivacao na sala de aula.<<strong>br</strong> />

exatamente o desenvolvimento da tecnologia, trazendo consigo<<strong>br</strong> />

enormes avancos na producao de sensores e transdutores, barateando o<<strong>br</strong> />

seu custo e o vertiginoso desenvolvimento da inforrnatica, que possibilita<<strong>br</strong> />

que a Fisica escolar possa se aproximar cada vez mais da Fisica do<<strong>br</strong> />

mundo real, das coisas cotidianas. Temos chances e desejamos um<<strong>br</strong> />

curriculo menos anodino, limpo e adequado apenas para um mundo<<strong>br</strong> />

idealizado que nao existe em lugar nenhum. Por exemplo, o curriculo<<strong>br</strong> />

pode incorporar o estudo da queda dos corpos, tratando-os como corpos<<strong>br</strong> />

que caem em um planeta mais real, com atmosfera, ainda que faca isto<<strong>br</strong> />

utilizando alguns modelos, mas estes ja serao modelos mais realistas,<<strong>br</strong> />

mais complexos e aplicaveis a situagOes praticas. Isso preferivel a lidar<<strong>br</strong> />

apenas com um planeta ideal, sem atmosfera.<<strong>br</strong> />

0 curriculo deve contribuir para aumentar as habilidades de<<strong>br</strong> />

comunicacao e julgamento critico do estudante, preparando-o para<<strong>br</strong> />

ambientes de trabalho que utilizam intensamente informacoes.<<strong>br</strong> />

Um curriculo voltado. para a formacao geral do cidadao deve<<strong>br</strong> />

utilizar um maior namero de estrategias de ensino, que contemplem a<<strong>br</strong> />

diversidade de estilos de aprendizagem, elementos de motivacao e<<strong>br</strong> />

interesses profissionais futuros.<<strong>br</strong> />

0 novo curriculo deve incorporar o maximo de novas tematicas e<<strong>br</strong> />

estrategias de ensino possivel mas ainda assim deve ser reconhecido<<strong>br</strong> />

como uma evolucao do curriculo atual, ou seja, os tracos herdados do<<strong>br</strong> />

curriculo atual devem ser suficientemente delineados para que todos,<<strong>br</strong> />

professores, alunos, pais de alunos, universidades, empresarios e<<strong>br</strong> />

autoridades educacionais reconhecam nele tracos do antigo curriculo<<strong>br</strong> />

oficial.<<strong>br</strong> />

III - Linhas de desenvolvimento curricular<<strong>br</strong> />

Ao desenharmes uma proposta de curriculo devemos levar em<<strong>br</strong> />

conta as caracteristicas gerais que pretendemos para o curriculo, bem<<strong>br</strong> />

como os objetivos e metas que tracamos para ele. Como Roberts (1995)<<strong>br</strong> />

argumenta, e importante que esses aspectos normativos do curriculo<<strong>br</strong> />

tenham uma estreita correspondencia com os conteados selecionados.<<strong>br</strong> />

Partindo da diversidade de escolas que compoem a rede pablica mineira,<<strong>br</strong> />

reconhecendo a distancia entre curriculos reais e oficiais, e a neceSsidade<<strong>br</strong> />

de aproximarmos curriculos reais do curriculo oficial, acreditamos que a<<strong>br</strong> />

caracteristica basica do curriculo deva Ser a flexibilidade. 0 curriculo<<strong>br</strong> />

deve ser flexivel na selecao de conteados e composicao de programas,<<strong>br</strong> />

assim como na implementacao na sala. de aula. Entretanto, precisainos<<strong>br</strong> />

municiar o professor com criterios de decisao claros. Ou seja, o curriculo<<strong>br</strong> />

deve ser flexivel, mas deve existir um conjunto de orientacoes claras,<<strong>br</strong> />

216

Reform'',locao do Carrico.<<strong>br</strong> />

ainda que sujeitas A negociagao. • Mas o aspecto critico aquele<<strong>br</strong> />

relacionado criterios de selegao de contend°.<<strong>br</strong> />

Para lidar com a selecao de contendos, preferimos traduzir os<<strong>br</strong> />

objetivos anteriores em linhas de desenvolvimento curricular. Elas ainda<<strong>br</strong> />

sao abstratas para o professor, pelo que precisam ser traduzidas em<<strong>br</strong> />

criterios de decisao mais concretos, que denominamos eixos de<<strong>br</strong> />

organizagao curricular. Tanto as linhas de desenvolvimento quanto os<<strong>br</strong> />

eixos de organizagao curricular servem para explicitar o que se valoriza<<strong>br</strong> />

no curriculo, mas fazem isso em contextos distintos. A linhas de<<strong>br</strong> />

desenvolvimento curricular sao importantes no momento da selegao do<<strong>br</strong> />

conjunto de conteudos minimos e compulsorios, bem como do conjunto<<strong>br</strong> />

complementar de contendos possiveis. Ja os eixos de organizacao<<strong>br</strong> />

curricular sao importantes na composicao de programas especificos para<<strong>br</strong> />

cada escola, segundo seu projeto pedagogic°.<<strong>br</strong> />

Propusemos, entao, um curriculo com as seguintes caracteristicas:<<strong>br</strong> />

1. Ha flexibilidade na composicao do programa<<strong>br</strong> />

Havera um programa minimo, compulsOrio, que todas as escolas<<strong>br</strong> />

devem cumprir. Adotamos o conceito de unidades tematicas descrito em<<strong>br</strong> />

outro trabalho [Borges et al, 1996], de tal forma que o contend° do<<strong>br</strong> />

curriculo materializa-se nas unidades tematicas. As unidades que<<strong>br</strong> />

compoem o programa minimo serao selecionadas apOs uma discussao<<strong>br</strong> />

previa com os professores de Fisica da rede pnblica estadual, que estao<<strong>br</strong> />

participando do Programa-piloto de Inovacao Curricular e Capacitagao<<strong>br</strong> />

Docente para o Ensino Medio, bem como apOs a definicao do made()<<strong>br</strong> />

curricular comum nacional pelo MEC. As unidades constantes desse<<strong>br</strong> />

programa minimo comum deverao ser lecionadas em todas as escolas.<<strong>br</strong> />

Havera um Programa complementar, que o conjunto de unidades<<strong>br</strong> />

tematicas dentre as quais o professor faz as escolhas para complementar<<strong>br</strong> />

seu programa, adequando-o ao projeto pedagogic° da escola.<<strong>br</strong> />

Quadro 1 - Exemplos de quatro unidades diferentes que referem-se A mesma<<strong>br</strong> />

tematica, mas com enfoques curriculares distintos.<<strong>br</strong> />

Unid. Titulo Descried°<<strong>br</strong> />

I Refrigeradores<<strong>br</strong> />

dornasticos<<strong>br</strong> />

Descried() do funcionamento do ponto de vista do sistcma. Estudo<<strong>br</strong> />

fenomenologico. Formalizaedo coin uso do diagrama PV.<<strong>br</strong> />

2 Motores a explosdo Descried° do funeionamento do ponto de vista do sistema. Estudo<<strong>br</strong> />

fcnomenolOgico. Formalizacdo corn uso do diagrama PV.<<strong>br</strong> />

3 Principios fisicos<<strong>br</strong> />

das maquinas<<strong>br</strong> />

termicas<<strong>br</strong> />

4. Ex iste uma<<strong>br</strong> />

maquina que produz<<strong>br</strong> />

energia?<<strong>br</strong> />

Maquina ideal. Diagramas PV. Cielo dc Carnot. Ciclos de maquinas<<strong>br</strong> />

rcais: alguns exemplos. Rendimento. Entropia e 2" Ici de<<strong>br</strong> />

Termodinamica.<<strong>br</strong> />

Motos continuos de primcira c segunda espeic. Dcliniedcs c analise dc<<strong>br</strong> />

alguns excmplos histOricos. Limitacdes impostas pela naturcza.<<strong>br</strong> />

FormulaeOes equivalentes para a 2" Lei da Termodinamica. A 3" Lci dc<<strong>br</strong> />

Termodindmica e a impossibilidade do zero absoluto.<<strong>br</strong> />

217

Oto A T. Borges...<<strong>br</strong> />

2. Ha flexibilidade na implementagao de cada unidade tematica<<strong>br</strong> />

Um mesmo tema pode ser desenvolvido segundo diversos enfoques<<strong>br</strong> />

curriculares: privilegiando a contextualizacao tecnolOgica e social,<<strong>br</strong> />

privilegiando a contextualizagdo hist6rica, favorecendo mudangas<<strong>br</strong> />

conceituais, etc. Exemplos: o tema Segunda Lei da Termodinamica<<strong>br</strong> />

tratado em quatro unidades tematicas diferentes, cada uma delas com<<strong>br</strong> />

um enfoque curricular, como mostra o quadro 1.<<strong>br</strong> />

3. HA flexibilidade em cada unidade tematica<<strong>br</strong> />

0 model° de material didatico com que trabalhamos centra-se com<<strong>br</strong> />

o conceito de unidade tematica[Borges et al, 1996; Borges e Borges,<<strong>br</strong> />

1997], uma forma muito flexivel de material didatico, facilmente<<strong>br</strong> />

adaptavel aos diversos contextos escolares em que pode ser utilizado.<<strong>br</strong> />

Uma unidade dessas contem um conjunto de folhas de atividades que, em<<strong>br</strong> />

geral, major que a possibilidade real de uso. Isso feito para incentivar<<strong>br</strong> />

o professor a fazer escolhas de forma a adequar a unidade ao seu contexto<<strong>br</strong> />

de trabalho e a assumir a responsabilidade pelas decisoes que afetam sua<<strong>br</strong> />

sala de aula.<<strong>br</strong> />

4. HA diretrizes claras, ainda que sujeitas negociagdo.<<strong>br</strong> />

Procura-se dotar o professor de um conjunto de criterios de decisdo<<strong>br</strong> />

que aumente seu poder de decisao, bem como seu controle so<strong>br</strong>e o que<<strong>br</strong> />

valorizar no curriculo. Tais criterios se operacionalizam nos cinco eixos de<<strong>br</strong> />

organizagdo curricular, descritos mais adiante.<<strong>br</strong> />

IV - Linhas de Desenvolvimento curricular<<strong>br</strong> />

Adotamos tres linhas de desenvolvimento curricular. A primeira<<strong>br</strong> />

linha de orientagao curricular trata das questoes ontologicas, isto e, trata<<strong>br</strong> />

do reconhecimento dos entes fisicos, da elaboragdo das descricaes fisicas,<<strong>br</strong> />

da construcao dos conceitos e das explicagoes causais, da evolucao da<<strong>br</strong> />

visAo de mundo. Ela trata do infinitamente pequeno e do infinitamente<<strong>br</strong> />

grande. Nesta linha sao importantes as propriedades da materia, as leis<<strong>br</strong> />

de evolucao(leis da dinamica e de conservagdo), a estrutura em larga<<strong>br</strong> />

escala do universo (teorias de gravitagao) e na escala microscopica<<strong>br</strong> />

(modelos atemicos), sistemas formados de poucos corpos e por uma<<strong>br</strong> />

infinidade de corpos (modelos estatisticos de gases, da condkao eletrica).<<strong>br</strong> />

Esta 6 a linha que herda parte do curriculo atual mas a expande<<strong>br</strong> />

incorporando novas tematicas. Como novidades destacamos os temas das<<strong>br</strong> />

concepgoes de mundo newtoniana, relativistica e quantica, bem como as<<strong>br</strong> />

teorias da relatividade e de gravitacao de Einstein, ciclo de evolugao das<<strong>br</strong> />

estrelas, as propriedades mecanicas, termicas, Oticas e eletricas da<<strong>br</strong> />

materia.<<strong>br</strong> />

Nesta linha a experimentagdo desempenha um papel importante<<strong>br</strong> />

por duas razoes: a primeira que a experimentacao e parte fundamental<<strong>br</strong> />

das estrategias de construgdo do conhecimento fisico e a segunda e que<<strong>br</strong> />

na busca de compreensao racional do mundo a Fisica sempre deve se<<strong>br</strong> />

reportar ao mundo real para contrastar explicagoes e realidade empirica.<<strong>br</strong> />

218

1?eformulovio do Curriculo...<<strong>br</strong> />

No primeiro caso a experimentagdo possibilita o desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

algumas competencias procedurais e cognitivas que sac) fundamentais<<strong>br</strong> />

para a elaboragdo de explicacoes causais dos fenomenos. Por outro lado,<<strong>br</strong> />

ha experiencias que sao marcantes do ponto de vista de construcao de<<strong>br</strong> />

conceitos - por exemplo, defletir um feixe de eletrons usando uma<<strong>br</strong> />

permanente - e na ampliacao do mundo cognoscivel, seja medindo aquilo<<strong>br</strong> />

que nao vemos - por exemplo, a corrente eletrica - seja atraves de<<strong>br</strong> />

"experiencias de pensamento". No segundo caso, destaca-se o processo de<<strong>br</strong> />

mensuragao de grandezas como essencial para comparar explicagoes e<<strong>br</strong> />

realidade.<<strong>br</strong> />

A segunda linha de orientagdo curricular e a de comunicagdo.<<strong>br</strong> />

Nesta linha o essencial e expandir os horizontes de imaginagao do<<strong>br</strong> />

estudante, tanto fenomenologico quanto conceitual, expandir sua<<strong>br</strong> />

capacidade de descrigao (vocabulario), de representagao simbelica e o seu<<strong>br</strong> />

arsenal de artefatos cognitivos (graficos, tabelas, equagoes). E no contexto<<strong>br</strong> />

desta linha que devemos introduzir o uso de planilhas eletronicas,<<strong>br</strong> />

simulaci5es, videos, atividades praticas. Tambem esta linha que<<strong>br</strong> />

fundamenta a introducao dos graficos de fase (graficos velocidade versus<<strong>br</strong> />

posigao) que sao importantes nos contextos atuais da Fisica - por<<strong>br</strong> />

exemplo, no estudo de sistemas nao-lirieares - a introducao de algoritmos<<strong>br</strong> />

de solugdo numerica de equagoes e de exercicios do tipo interpretagdo de<<strong>br</strong> />

textos e redacao. Do ponto de vista de atividades praticas, destaca-se a<<strong>br</strong> />

necessidade de consenso so<strong>br</strong>e processos de mensuragao das grandezas<<strong>br</strong> />

fisicas e de padronizacao de procedimentos e unidades utilizadas.<<strong>br</strong> />

A terceira linha de orientagdo curricular e a da tecnologia, isto e,<<strong>br</strong> />

trata de usar a Fisica para fazer algo corn proposito bem definido. Aqui<<strong>br</strong> />

trata-se de entender a logica e a Fisica subjacente a algumas solucoes<<strong>br</strong> />

tecnologicas. Mas estas tem um valor em si mesmas, sao importantes pelo<<strong>br</strong> />

seu potencial heuristico nao sendo, pois, tratadas como meros objetos<<strong>br</strong> />

motivadores. Contribuem para desenvolver um senso de como possivel<<strong>br</strong> />

articular explicagoes racionais e principios universais com conhecimento<<strong>br</strong> />

circunstancial para produzir artefatos que potencializam a agdo humana<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a natureza. Os temas selecionados devem ir desde tecnologias<<strong>br</strong> />

antigas, mas ainda hoje fundamentais no mundo real (maquinas simples,<<strong>br</strong> />

refrigeradores, motores) ao desvendar de tecnologias recentes, tao<<strong>br</strong> />

misteriosas quanto importantes, como o funcionamento de um<<strong>br</strong> />

microcomputador, dos sistemas de telecomunicaciies e de distribuicao de<<strong>br</strong> />

energia eletrica, passando pela mecanica de robots, controle posicional de<<strong>br</strong> />

satelites, eletrOnica basica e sensores. As atividades praticas, nesta linha,<<strong>br</strong> />

deverao ser do tipo projetos e desenvolvimento de coisas que funcionam e<<strong>br</strong> />

tem um proposito definido.<<strong>br</strong> />

V - A organizacao do curriculo<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista da organizacao do curriculo, as tres linhas de<<strong>br</strong> />

orientagao desdo<strong>br</strong>am-se em cinco eixos de organizagdo curricular:<<strong>br</strong> />

219

Oto N. Borges...<<strong>br</strong> />

Fundamentos da Fisica, Leis Gerais da Fisica, Estruturacao Fisica do<<strong>br</strong> />

Universo, TOpicos Especiais de Fisica e Aspectos Tecnologicos e Sociais da<<strong>br</strong> />

Fisica. Os tres primeiros eixos de organizacao curricular formam um<<strong>br</strong> />

nUcleo curricular que contempla tanto a linha ontologica quanto a linha<<strong>br</strong> />

do comunicagao.<<strong>br</strong> />

O eixo Fundamentos da Fisica lida com os entes fisicos<<strong>br</strong> />

fundamentais (entidades, gra ndezas e conceitos), descreve suas<<strong>br</strong> />

propriedades e estabelece as relagoes basicas entre eles. Neste contexto<<strong>br</strong> />

as relacoes entre grandezas fisicas tem o carater de leis empiricas ou<<strong>br</strong> />

particulares, isto e, formam um conjunto de conhecimento circunstancial,<<strong>br</strong> />

altamente dependente do context°. Nas unidades tematicas que formam<<strong>br</strong> />

esse eixo sao introduzidas o vocabulario essencial, os principais artefatos<<strong>br</strong> />

cognitivos (equacOes, formulas, graficos, tabelas) e formas de<<strong>br</strong> />

representacao. Tanto os aspectos de comunicacao quanto os ontolOgicos<<strong>br</strong> />

sao importantes e do ponto de vista de aprendizagem devem ter uma<<strong>br</strong> />

evolugao simultanea ou em paralelo. Unidades tipicas que compoem este<<strong>br</strong> />

eixo sao as unidades de cinematica e as unidades de Fisica OndulatOria.<<strong>br</strong> />

O eixo de organizacao curricular denominado Leis Gerais da<<strong>br</strong> />

Fisica trata tambem das relacoes entre os entes fisicos, isto 6, das<<strong>br</strong> />

relagoes entre entidades, grandezas fisicas e conceitos. Entretanto, aqui<<strong>br</strong> />

sao tratadas relagoes especiais, de natureza universal, que estruturam e<<strong>br</strong> />

organizam nossa compreensao do mundo fisico. 0 conhecimento com que<<strong>br</strong> />

lidamos neste eixo e universal e independente de contextos. Os aspectos<<strong>br</strong> />

de comunicacao enfatizados sao os relacionados compreensao das<<strong>br</strong> />

explicacoes fisicas, isto e, das relacoes de causalidade. Sao unidades<<strong>br</strong> />

importantes deste eixo aquelas relacionadas As Leis de Newton, As Leis<<strong>br</strong> />

de Conservagao e As Leis da Termodinamica.<<strong>br</strong> />

O eixo de organizacao curricular Estruturacau Fisica do<<strong>br</strong> />

Universo trata daqueles conhecimentos empiricos que juntamente com<<strong>br</strong> />

as Leis Gerais da Fisica fundamentam nossa concepgao do mundo fisico,<<strong>br</strong> />

tanto em larga escala quanto na escala microscopica. Neste eixo<<strong>br</strong> />

curricular tambem sao tratados a evolugao das concepcees de mundo e as<<strong>br</strong> />

relacOes da Fisica com outras areas de conhecimento. Os aspectos de<<strong>br</strong> />

comunicacao enfatizados relacionam-se A ampliagao da imaginacao e<<strong>br</strong> />

compreensao das diferentes representacoes do universo utilizadas ao<<strong>br</strong> />

longo da historia humana. Do ponto de vista ontologico este eixo esta<<strong>br</strong> />

fortemente associado A seguranca existencial do individuo.<<strong>br</strong> />

O quarto eixo de organizacao curricular, denominado TOpicos<<strong>br</strong> />

Especiais de Fisica, aborda temas em que os aspectos descritivos nao<<strong>br</strong> />

estao formalmente separados das explicacoes causais, isto e, o<<strong>br</strong> />

conhecimento circunstancial nao foi separado do conhecimento universal,<<strong>br</strong> />

ainda que isto possa ser feito. Por exemplo, podemos tratar a Teoria da<<strong>br</strong> />

Relatividade de Einstein em duas unidades, uma tratando da cinematica<<strong>br</strong> />

relativistica e outra da dinamica relativistica. Entretanto, esta<<strong>br</strong> />

abordagem nao nos parece adequada ao ensino medic), pelo . que<<strong>br</strong> />

preferimos manter uma imica unidade lidando com este tema. Da mesma<<strong>br</strong> />

220

Reform ttlaceio do Curricula...<<strong>br</strong> />

forma trataremos de fenOmenos nao-lineares e caos. Este eixo contempla<<strong>br</strong> />

o enriquecimento do curriculo com a incorporagdo de novas tematicas,<<strong>br</strong> />

sejam ternaticas mais atuais, sejam tematicas que alargam os horizontes<<strong>br</strong> />

de aplicagao da Fisica ou de compreensao do mundo fisico, como por<<strong>br</strong> />

exemplo as unidades so<strong>br</strong>e Fisica e Biologia, so<strong>br</strong>e a Fisica do olho<<strong>br</strong> />

humano, so<strong>br</strong>e audicao e fala, so<strong>br</strong>e miasica, dentre outras.<<strong>br</strong> />

0 Ultimo eixo, Aspectos TecnolOgicos e Sociais da Fisica, trata<<strong>br</strong> />

tanto dos artefatos tecnolOgicos fortemente baseados na Fisica quanto dos<<strong>br</strong> />

grandes sistemas tecnolOgicos construidos pelo homem e que influenciam<<strong>br</strong> />

decisivamente nossa vida social, tais como, os sistemas de producao e<<strong>br</strong> />

clistribuigao de energia, de telecomunicagao e transporte. No primeiro<<strong>br</strong> />

caso, a enfase esta em apreciar-se a prOpria solugao tecnolOgica adotada<<strong>br</strong> />

e, no segundo, acrescenta-se as repercussoes sociais das solugoes<<strong>br</strong> />

adotadas. 0 primeiro conjunto de temas contribui para que os estudantes<<strong>br</strong> />

possam apreciar um modo de agir humano que muda as condigoes de<<strong>br</strong> />

nossa existencia na Terra. Sao temas fortemente contextualizados e<<strong>br</strong> />

trazem o mundo real para o curriculo. Ja o segundo conjunto de temas e<<strong>br</strong> />

fortemente dependente dos juizos de valor, das crengas pessoais e das<<strong>br</strong> />

ideologias. Sao temas controversos e exigirao do professor pericia e<<strong>br</strong> />

prudencia: importante ressaltar a existencia de mialtiplos pontos de<<strong>br</strong> />

vista so<strong>br</strong>e cada um dos temas, e enfatizar a tolerancia e a convivencia<<strong>br</strong> />

pacifica entre pessoas com pontos de vista diferentes como valores basicos<<strong>br</strong> />

da vida democratica. Ao mesmo tempo 6 necessario perceber a existencia<<strong>br</strong> />

e necessidade de mecanismos de mediagao de conflitos de valores e<<strong>br</strong> />

interesses como o arcabougo da organizacao social da comunidade<<strong>br</strong> />

humana.<<strong>br</strong> />

Expostas de forma tao compacta estas linhas de orientagdo e estes<<strong>br</strong> />

eixos de organizacao curricular podem parecer assustadores, irrealistas,<<strong>br</strong> />

impraticaveis e mesmo inadequados para o segundo grau. Mas isto<<strong>br</strong> />

apenas aparencia: as linhas e eixos sao apenas diretrizes gerais, em cada<<strong>br</strong> />

escola o professor exercera seu poder discricionario e esculpird um<<strong>br</strong> />

curriculo adequado ao seu ambiente cultural, suas condigoes de trabalho,<<strong>br</strong> />

seus interesses, os interesses dos alunos, de seus pais, etc. 0 curriculo 6,<<strong>br</strong> />

e precisa necessariamente ser, flexivel para adaptar-se as condigoes reais<<strong>br</strong> />

em que implementado. Entretanto, ao exercer seu poder de<<strong>br</strong> />

discriminacao, o professor devera orientar-se por estas diretrizes e buscar<<strong>br</strong> />

um curriculo equili<strong>br</strong>ado escolhendo temas dos cinco eixos curriculares.<<strong>br</strong> />

VI - Criterios para elaboracao do programa proposto<<strong>br</strong> />

Para fins de apresentacao do programa optamos por aceitar uma<<strong>br</strong> />

subdivisao da Fisica em cinco areas: Mecanica, Termodinamica, Fisica<<strong>br</strong> />

ondulatOria, Eletromagnetismo e Fisica Moderna. Entrementes, estas<<strong>br</strong> />

nao sao areas estanques, contidas em si mesmas, pelo contrario,<<strong>br</strong> />

procuramos incorporar os conhecimentos de Fisica moderna em todos as<<strong>br</strong> />

areas da Fisica. Para facilitar o reconhecimento do curriculo<<strong>br</strong> />

221

()to AT. 13orge,..<<strong>br</strong> />

recomendamos que a Mecanica seja abordada na primeira serie,<<strong>br</strong> />

Termodinamica e Fisica Ondulatoria na segunda serie enquanto que<<strong>br</strong> />

Eletromagnetismo e Fisica Moderna sejam abordados na terceira serie.<<strong>br</strong> />

Ressaltamos que esta nao e a Unica forma possivel de se organizar o<<strong>br</strong> />

contend°, e apenas a mais tradicional e e adotada para facilitar que o<<strong>br</strong> />

professor reconhega no novo curriculo as tragos marcantes do antigo<<strong>br</strong> />

curriculo.<<strong>br</strong> />

0 programa destas areas da Fisica e desdo<strong>br</strong>ado nos eixos de<<strong>br</strong> />

organizagao curricular e cada eixo em unidades tematicas. Esta forma de<<strong>br</strong> />

organizacao do curriculo permite que tenhamos mais clareza so<strong>br</strong>e o que<<strong>br</strong> />

estamos valorizando no curriculo ao exercermos nosso poder de decisao.<<strong>br</strong> />

Foram propostas 30 unidades para a primeira serie e 32 unidades para a<<strong>br</strong> />

segunda e a terceira series, apresentadas em anexo. Desses conjuntos de<<strong>br</strong> />

unidades sera° identificadas aquelas que comporao o programa minimo,<<strong>br</strong> />

compulsorio para todas as escolas da rede pdblica estadual e as demais<<strong>br</strong> />

comporao um programa complementar, de onde o professor selecionara as<<strong>br</strong> />

demais unidades que comporao a parte diversificada de seu programa, e<<strong>br</strong> />

para isso levara em conta o projeto pedagOgico da sua escola.<<strong>br</strong> />

Por outro lado queremos enfatizar que a organizagao das unidades<<strong>br</strong> />

por eixos curriculares nao coincide, e nem pretende coincidir, com a<<strong>br</strong> />

ordem cronologica mais adequada a implementacao do programas.<<strong>br</strong> />

A ordem cronolOgica deve respeitar outros criterios advindos de um<<strong>br</strong> />

modelo de didatica de Fisica. De um modo geral acreditamos que os<<strong>br</strong> />

aspectos descritivos e as relagnes empiricas devem preceder a<<strong>br</strong> />

apresentagao das leis gerais da Fisica, ou seja, acreditamos ser mais<<strong>br</strong> />

eficaz partirmos do particular para o geral ao inves de procedermos<<strong>br</strong> />

dedutivamente, do geral para o particular.<<strong>br</strong> />

Outra questa° importante o nnmero de aulas que se deve alocar<<strong>br</strong> />

para cada unidade. Obviamente que isto esta ligado profundidade com<<strong>br</strong> />

que cada tema deve ser tratado, ao niamero total de aulas disponiveis,<<strong>br</strong> />

dificuldades especificas de aprendizagem, etc. Nas escolas em que ha<<strong>br</strong> />

maior niimero de aulas ou em que ha mais semanas dteis, o professor<<strong>br</strong> />

podera alocar mais tempo para cada unidade ou aumentar o runner° de<<strong>br</strong> />

unidades tematicas utilizadas no curriculo, baseado em seus interesses,<<strong>br</strong> />

nos interesses de seus alunos e no projeto pedagogic° da escola.<<strong>br</strong> />

Por outro lado cabe ressaltar que na unidade tematica ha mais<<strong>br</strong> />

material, principalmente atividades, do que possivel abordar no nlimero<<strong>br</strong> />

de aulas sugerido. Enfatizamos que nao advogamos que todas as<<strong>br</strong> />

atividades ou exercicios devain ser feitos ou solicitados dos alunos.<<strong>br</strong> />

Ha alguns aspectos que nao foram enfaticamente explicitados, tais<<strong>br</strong> />

como as caracteristicas dos materiais didaticos escritos e so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

atividades praticas. Esses aspectos sera° divulgados para o professor<<strong>br</strong> />

atraves de tres unidades tematicas que a equipe de desenvolvimento do<<strong>br</strong> />

curriculo elaborara para cada serie do ensino Tais unidade serao<<strong>br</strong> />

exemplares para o professor, no sentido de que mostram concretamente o<<strong>br</strong> />

que se pretende. Ja foram desenvolvidas tres dessas unidades, relativas a<<strong>br</strong> />

222

Refornudacao do Curriculo...<<strong>br</strong> />

primeira serie do ensino medio. Nelas ha a opcao por um estilo de texto<<strong>br</strong> />

mais discursivo, como menos argumentos de cunho alge<strong>br</strong>ico. Nao se<<strong>br</strong> />

evita a matematica, mas tambem nao se abusa desse estilo de<<strong>br</strong> />

argumentagao. Ha uma preocupagao em se fazer um texto claro, que<<strong>br</strong> />

facilite a leitura, na linha sugerida por Fulgencio e Liberato (1992). A<<strong>br</strong> />

importancia das atividades praticas fica evidente nas unidades ja<<strong>br</strong> />

desenvolvidas: grande nfimero das atividades propostas sao atividades<<strong>br</strong> />

praticas. Nessas atividades usamos tanto material de Mei]. aquisicao<<strong>br</strong> />

quanto materiais com mais tecnologia incorporada, como sensores.<<strong>br</strong> />

VII - Bibliografia<<strong>br</strong> />

BORGES, ANT6NIO TARCISO; GOMES, ARTHUR EUGENIO QUINTAO;<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, EDUARDO ADOLFO; BORGES, OTO NERI Uma<<strong>br</strong> />

proposta de reformulacao do Programa de Fisica para o<<strong>br</strong> />

ensino medio em Minas Gerais. Belo Horizonte: SEE-MG,<<strong>br</strong> />

1996. [mimeo.]<<strong>br</strong> />

ROBERTS, DOUGLAS A. Junior high school science transformed:<<strong>br</strong> />

analysing a science curriculum policy change. International<<strong>br</strong> />

Journal of Science Education, vol. 17, n'4, pag. 493-504, 1995.<<strong>br</strong> />

FULGENCIO, LUCIA; LIBERATO, YARA. Como facilitar a leitura. Sao<<strong>br</strong> />

Paulo; Contexto, 1992. 99p.<<strong>br</strong> />

223

Oto N. Borges...<<strong>br</strong> />

Anexo:<<strong>br</strong> />

Proposta Preliminar de Temas para o Curriculo de Fisica da Escola Media<<strong>br</strong> />

la Serie<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

Uni-<<strong>br</strong> />

Titulo Provisorio<<strong>br</strong> />

Classifi-<<strong>br</strong> />

.dade<<strong>br</strong> />

cacao<<strong>br</strong> />

1 Observando e analisando movimentos FF<<strong>br</strong> />

2 Conceitos basicos e forthas de representacao do mov mento FF<<strong>br</strong> />

3 Movimentos compostos LGF<<strong>br</strong> />

4 Mudando o movimento LGF<<strong>br</strong> />

5. Interacoes e Conservacao do niovimento LGF<<strong>br</strong> />

6 ReSolugdo de problerrias: aplicacoes das Leis de Newt6n LGF<<strong>br</strong> />

7 Modelos cosmologicos classicos EFU<<strong>br</strong> />

8 Movimento em campos de forca central EFU<<strong>br</strong> />

9 Forca restauradora e movimento hai'monico TEF<<strong>br</strong> />

10 Movimentos periodicos: amortecimento e ressonancia TEF<<strong>br</strong> />

11 Controlando o movimento TEF<<strong>br</strong> />

12 Propriedades mecanicas da materia ATSF<<strong>br</strong> />

13. Sustentando o peso ATSF<<strong>br</strong> />

14 Aproveitando e eliminando o atrito ATSF<<strong>br</strong> />

15 A concepcao de mundo newtoniana EFU<<strong>br</strong> />

16 Caos e nao-linearidade TEF<<strong>br</strong> />

17 Forcas ficticias TEF<<strong>br</strong> />

18 Conservacao da energia LGF<<strong>br</strong> />

19 Resolucao de problemas aplicacoes das Leis de Conservacao LGF<<strong>br</strong> />

20 ColisOes Bidimensionais LGF<<strong>br</strong> />

21 Tecnologias de produci-lo da energia ATSF<<strong>br</strong> />

22 Conversores de energia TEF<<strong>br</strong> />

23 Energia e sociedade ATSF<<strong>br</strong> />

24 Teoria da relatividade de Einstein TEF<<strong>br</strong> />

25 Descrevendo rotacoes FF<<strong>br</strong> />

26 Compreendendo rotacCies LGF<<strong>br</strong> />

27 Empregando rotacoes e Conservacao do moment° angular LGF<<strong>br</strong> />

28 Maquinas Simples• ATSF<<strong>br</strong> />

29 Sistemas de muitos corpos. TEF<<strong>br</strong> />

30 A concepcdo mecanica moderna do universo. EFU<<strong>br</strong> />

LEGENDAS<<strong>br</strong> />

Fundamentos da Fisica - FF<<strong>br</strong> />

Leis Gerais da Fisica - LGF<<strong>br</strong> />

Estruturacao Fisica do Universo - EFU<<strong>br</strong> />

Topicos Especiais em Fisica TEF<<strong>br</strong> />

Aspectos TecnolOgicos e Sociais da Fisica - ATSF<<strong>br</strong> />

224

Reform,locCio do Curricula...<<strong>br</strong> />

Proposta Preliminar de Temas para o Curriculo de Fisica da Escola Media<<strong>br</strong> />

2a Serie<<strong>br</strong> />

Unidade<<strong>br</strong> />

Titulo ProvisOrio<<strong>br</strong> />

Classificacao<<strong>br</strong> />

1 Flutuacao FF<<strong>br</strong> />

2 Fenomenos de transporte da materia TEF<<strong>br</strong> />

3 Fenomenos de transporte de energia e moment() FF<<strong>br</strong> />

4 Construcao de termometros - ATSF<<strong>br</strong> />

5 Propriedades termicas da materia I FF<<strong>br</strong> />

6. Propriedades termicas da materia II FF<<strong>br</strong> />

7 Primeira Lei da Termodinamica LGF<<strong>br</strong> />

8 Mudancas de fase TEF<<strong>br</strong> />

9 Prevendo o tempo ATSF<<strong>br</strong> />

10 Refrigeradores domesticos ATSF<<strong>br</strong> />

11 Motores a explosao ATSF<<strong>br</strong> />

12 Principios fisicos das maquinas termicas LGF<<strong>br</strong> />

13 Modelo cinetico dos gases EFU<<strong>br</strong> />

14. Estudo dos SOlidos EFU<<strong>br</strong> />

15 Nascimento e morte das estrelas EFU<<strong>br</strong> />

16. Existe uma maquina que produz energia? LGF<<strong>br</strong> />

17 A concepcao termodinamica do mundo EFU<<strong>br</strong> />

18 Fisica e Biologia TEF<<strong>br</strong> />

19 Movimento ondulatorio FF<<strong>br</strong> />

20 Fenomenos ondulatorios FF<<strong>br</strong> />

21 Ondas sonoras FF<<strong>br</strong> />

22 Fala e audicao humanas TEF<<strong>br</strong> />

23 A Mus ca TEF<<strong>br</strong> />

24 AplicacOes tecnologicas do som ATSF<<strong>br</strong> />

25 A natureza da luz EFU<<strong>br</strong> />

26. Ondas Eletromagneticas EFU<<strong>br</strong> />

27' Interacao da radiacao corn a materia FF<<strong>br</strong> />

28 Capturando imagens ATSF<<strong>br</strong> />

29. Transmitindo informacAo A distAncia ATSF<<strong>br</strong> />

30 A Fisica do olhar TEF<<strong>br</strong> />

31 Lentes ATSF<<strong>br</strong> />

32 Espelhos ATSF<<strong>br</strong> />

LEGENDAS<<strong>br</strong> />

Fundamentos da Fisica - FF<<strong>br</strong> />

Leis Gerais da Fisica - LGF<<strong>br</strong> />

Estruturacao Fisica do Universo - EFU<<strong>br</strong> />

Topicos Especiais em Fisica - TEF<<strong>br</strong> />

Aspectos TecnolOgicos e Sociais da Fisica - ATSF<<strong>br</strong> />

225

Oto N. Borges...<<strong>br</strong> />

Proposta preliminar de temas para o curriculo de fisica da escola media<<strong>br</strong> />

3' Serie<<strong>br</strong> />

Unidade<<strong>br</strong> />

Titulo Proviso:5'i°<<strong>br</strong> />

Classificacao<<strong>br</strong> />

1 Compreendendo aparelhos e modelando circuitos FF<<strong>br</strong> />

2 Fornecendo energia e controlando o fluxo de energia num FF<<strong>br</strong> />

circuito<<strong>br</strong> />

3 Conservagao e balango energetic° em circu tos LGF<<strong>br</strong> />

4 Resistencia eletrica ATSF<<strong>br</strong> />

5. Campo e Potencial eletrico em circuitos de corrente continua FF<<strong>br</strong> />

6 Condugao eletrica EFU<<strong>br</strong> />

7 Propriedades eletricas da materia TEF<<strong>br</strong> />

8 Circuitos com dispositivos nao lineares passivos. TEF<<strong>br</strong> />

9 Campos produzidos por cargas estaticas LGF<<strong>br</strong> />

10 Magnetismo em agaio FF<<strong>br</strong> />

11 Corrente eletrica e magnetismo LGF<<strong>br</strong> />

12 Forga magnetica so<strong>br</strong>e cargas em movimento TEF<<strong>br</strong> />

13 Indugao eletromagnetica LGF<<strong>br</strong> />

14. Capacitores TEF<<strong>br</strong> />

15 Indutores TEF<<strong>br</strong> />

16 Corrente alternada ATSF<<strong>br</strong> />

17 A sintese eletromagnetica de Maxwell EFU<<strong>br</strong> />

18 Condugao eletrica em semicondutores TEF<<strong>br</strong> />

19 Eletronica elementar ATSF<<strong>br</strong> />

20 Transformando grandezas fisicas em sinais eletricos ATSF<<strong>br</strong> />

21 Controle de processos ATSF<<strong>br</strong> />

22 Computadores ATSF<<strong>br</strong> />

23 Telecomunicagoes ATSF<<strong>br</strong> />

24 Sistemas conceituais da fisica EFU<<strong>br</strong> />

25. Questa-es que a fisica classica nao resolve FF<<strong>br</strong> />

26 Radiagoes TEF<<strong>br</strong> />

27 Modelos de Estrutura da Materia EFU<<strong>br</strong> />

28 Piincipios basicos da teoria quantica da materia FF<<strong>br</strong> />

29 Fenomenos complexos<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

TEF<<strong>br</strong> />

30 Fisica de campos e particulas EFU<<strong>br</strong> />

31. TeOrias cosmohigicas modernas EFU<<strong>br</strong> />

32 A concepgdo quantica do mundo EFU<<strong>br</strong> />

LEGENDAS<<strong>br</strong> />

Fundamentos da Fisica - FF<<strong>br</strong> />

Leis Gerais da Fisica - LGF<<strong>br</strong> />

Estruturagao Fisica do Universo - EFU<<strong>br</strong> />

Topicos Especiais em Fisica - TEF<<strong>br</strong> />

Aspectos Tecnologicos e Sociais da Fisica - ATSF<<strong>br</strong> />

226

XII Simmisio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileiya de Fisica<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

FiSICA MODERNA E CONTEMPORANEA NO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

lsa Costa, Lucia da Cruz de Almeida e Many da Silva Santos<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica (IF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)<<strong>br</strong> />

A insercao de Fisica Moderna e Contemporanea (FMC) no ensino<<strong>br</strong> />

medio <strong>br</strong>asileiro tem chamado a atencao de diversos pesquisadores da<<strong>br</strong> />

area de ensino, sendo que, no inicio da decada de 90 houve um aumento<<strong>br</strong> />

de pesquisas e publicagoes so<strong>br</strong>e este tema (Atas dos IX, X e XI SNEF;<<strong>br</strong> />

III, IV e V EPEF).<<strong>br</strong> />

Nesses trabalhos fica patente a defasagem entre os conteados de<<strong>br</strong> />

Fisica ensinados na escola e os necessarios para o entendimento do<<strong>br</strong> />

mundo contemporaneo. CARVALHO (1995), ao estudar os fatores que<<strong>br</strong> />

interferem no curriculo de Fisica nesta decada, afirma: "outra area que<<strong>br</strong> />

muito fortemente influencia o ensino de Fisica e provocada pelo grande<<strong>br</strong> />

desenvolvimento desta ciencia nestas altimas decadas. Vivemos hoje um<<strong>br</strong> />

mundo altamente tecnologico - fi<strong>br</strong>a Otica, cOdigo de barras,<<strong>br</strong> />

microcomputadores etc, etc, etc... - e o nosso ensino ainda esta em<<strong>br</strong> />

Galileu, Newton, Ohm - ainda nao chegou no seculo XX."<<strong>br</strong> />

Nao se pode negar que qualquer mudanca no ensino depende,<<strong>br</strong> />

necessariamente, da atuacao dos professores. E na sala de aula, na<<strong>br</strong> />

interagao professor-aluno que os resultados das pesquisas em ensino<<strong>br</strong> />

poderao produzir os efeitos desejados.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido e visando trazer contribuicoes para a Introducao de<<strong>br</strong> />

Fisica Moderna e Contemporanea no 2° grau (IFMC), sera apresentado<<strong>br</strong> />

neste trabalho o caminho que tem sido trilhado pelo Grupo de Pesquisa<<strong>br</strong> />

em Ensino de Fisica do IF-UFF (GPEF), tanto a nivel de implementacao<<strong>br</strong> />

de agoes curriculares durante a Licenciatura quanto na formacao<<strong>br</strong> />

continuada.<<strong>br</strong> />

2. Por que Fisica Moderna e Contemporanea no ensino de 2° grau?<<strong>br</strong> />

A justificativa para a IFMC tem se pautado basicamente na<<strong>br</strong> />

necessidade desses conteados para o entendimento e participacao dos<<strong>br</strong> />

jovens no mundo contemporaneo, no papel da escola enquanto instituicao<<strong>br</strong> />

transmissora de conteados historicamente construidos, e na questao da<<strong>br</strong> />

terminalidade do 2° grau para a maioria dos estudantes <strong>br</strong>asileiros.<<strong>br</strong> />

Aprofundando o primeiro aspecto, AULER e TERRAZZAN (1995)<<strong>br</strong> />

consideram que:<<strong>br</strong> />

"A dinelmica da Sociedade em que viuemos 6, em<<strong>br</strong> />

grande parte, determinada pelo sistema cienciatecnologia,.<<strong>br</strong> />

Por isso, compreender leis e teorias fisicas<<strong>br</strong> />

envoluidas 7b0 processo de funcionamento de aparatos<<strong>br</strong> />

tecnologicos, bem como na explicacao de fenomenos<<strong>br</strong> />

227

1st! Costa...<<strong>br</strong> />

naturals, fazem parte das condicoes minimas, hosicas<<strong>br</strong> />

. para ulna participaca7o consciente e transformadora nesta<<strong>br</strong> />

Sociedade". ' •<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e o papel da escola e do educador, nesta Sociedade, pode-se<<strong>br</strong> />

dizer que: " o educador seria'aquele que deve prOpiciar As jovens geragoes<<strong>br</strong> />

o encontro de seu lugar no mundo, para nele comecar algo novo, para<<strong>br</strong> />

inovar"; transmitindo "o conjunto de conhecimentos e tradigOes que sao a<<strong>br</strong> />

sua heranca, preservando, ainda que possa parecer paradoxal, sua<<strong>br</strong> />

capacidade de inovagao" (TERRAZZAN, 1996).<<strong>br</strong> />

Por fim, cabe ressaltar que a questao da terminalidade no ensino<<strong>br</strong> />

medio nao e apenas para os menos faVorecidos que dificilmente<<strong>br</strong> />

ingressardo na Universidade. Em. termos de Fisica seria a Ultima<<strong>br</strong> />

oportunidade para muitos estudantes, que apesar de cursarem o 3° grau<<strong>br</strong> />

nao optam por carreiras da Area cientifico-tecnologica.<<strong>br</strong> />

Percebe-Se pela literatura, Encontros e' Simposios na area de<<strong>br</strong> />

ensino de Fisica que existe Lim consensb so<strong>br</strong>e a necessidade da IFMC,<<strong>br</strong> />

nao acontecendo o mesmo quanto A forma de.insergao.<<strong>br</strong> />

3. Alternatives para a IFMC<<strong>br</strong> />

Pesquisas tem indicado formas de viabilizar na pratica a IFMC; em<<strong>br</strong> />

linhas geraiS, elas se, configuram em: explorar os limites classicos, evitar<<strong>br</strong> />

referencias aos modelos classicos, escolha de topicos essenciais<<strong>br</strong> />

(TERRAZZANr, 1994).<<strong>br</strong> />

Alem disso, a IFMC Vein sendo atrelada questao da-formagdo do<<strong>br</strong> />

professor, capAZ 'de sustentar as novas tendencias e orientacoes desses<<strong>br</strong> />

conteildos e formas de abordagem, como se observa•na•V Reunido.Latino-<<strong>br</strong> />

Americana de Ensino de Fisica, realizada em Gramado,' em '1992, ocasido<<strong>br</strong> />

em que foram explicitamente postulAdas reconiendagoes a respeito da<<strong>br</strong> />

associagdo das duas pontas da kobleniatica, °Li seja, a formacab do<<strong>br</strong> />

profeasor e a IFMC.<<strong>br</strong> />

Nesta mesma linha de recomendacao os participantes do Encontro<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica Moderna e Contemporanea a partir do 2° grau,<<strong>br</strong> />

realizado durante o XI Simposio Nacional de Ensino de Fisica (1995),<<strong>br</strong> />

ressaltam que a eStruttira curricular das licenciaturas e a formacao<<strong>br</strong> />

continuada de professores "deverao conteinplar tOpicos de Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

e Contemporanew e discutir sua transposigao para este nivel de ensine".<<strong>br</strong> />

Reconhecendo no ,entanto que "sao poucas as instituicoes,- quer seja no<<strong>br</strong> />

Brasil, quer seja no exterior, que efetuaram :modificacoes de suas<<strong>br</strong> />

estruturas curriculares, contemplando a capacitacao do futuro docente<<strong>br</strong> />

para trabalhar'conteudos dease genero"..<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, fica evidente o repensar ,so<strong>br</strong>e a dUplicacao de<<strong>br</strong> />

investithentos na educgdo: a ma formacao do professor vai alimentando<<strong>br</strong> />

sucessivas "reciclagens" eth servico. So faz sentido prbpor atualizacao de<<strong>br</strong> />

profeSsOres, paralelamente .a Licenciatura tambem for diseutida. ESte<<strong>br</strong> />

228

Hsica Modern(' ...<<strong>br</strong> />

tem sido o fio condutor das acoes implementadas pelo GPEF: atuar<<strong>br</strong> />

simultaneamente na graduaedo e na formacdo continuada.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, ndo se despreza o pressuposto de que a aedo docente<<strong>br</strong> />

e fruto de construed° pessoal e resultado de buscas e escolhas por<<strong>br</strong> />

caminhos ja trilhados.<<strong>br</strong> />

4. AgOes do GPEF<<strong>br</strong> />

Tem sido desenvolvidas, em duas frentes principais: curriculares e<<strong>br</strong> />

formaedo continuada.<<strong>br</strong> />

4.1. Curriculares<<strong>br</strong> />

A partir da implantaedo do curriculo de 1991, foram introduzidas<<strong>br</strong> />

disciplinas voltadas para o tratamento de IFMC, tais como Evoluedo dos<<strong>br</strong> />

Conceitos da e TOpicos de Fisica Contemporanea. Alem disso, o<<strong>br</strong> />

desdo<strong>br</strong>amento da Instrumentacao para o Ensino em tres periodos letivos<<strong>br</strong> />

possibilitou a abordagem de IFMC, visando a sua futura incorporagdo na<<strong>br</strong> />

pratica docente.<<strong>br</strong> />

Da mesma forma tal procedimento foi adotado no Curso de Pos-<<strong>br</strong> />

Graduagdo Lato Sensu em Ensino de Ciencias (Modalidade Fisica).<<strong>br</strong> />

As acoes curriculares se traduzem em oportunidades que<<strong>br</strong> />

privilegiam: o aprofundamento do contend° especifico, sem perder de<<strong>br</strong> />

vista a realidade do ensino medio; a reflexdo so<strong>br</strong>e as diversas propostas<<strong>br</strong> />

para viabilizar a IFMC; a construed°, ou reconstruedo, de propostas<<strong>br</strong> />

individuais atraves de projetos-aula.<<strong>br</strong> />

4.2. Extensionistas<<strong>br</strong> />

Com o desenvolvimento do projeto Abordagens de Fisica Moderna e<<strong>br</strong> />

Contemporanea no 2° grau: Por que? Como?, financiado pela<<strong>br</strong> />

CAPES/FAPERJ, procurou-se atingir numa primeira etapa os seguintes<<strong>br</strong> />

objetivos, durante o I Workshop: sensibilizar professores e licenciandos<<strong>br</strong> />

para a IFMC; aprofundar contendos especificos desta parte da Fisica;<<strong>br</strong> />

selecionar seis participantes para desenvolver, como bolsistas de<<strong>br</strong> />

aperfeigoamento, trabalho conjunto para elaboracdo de material didatico,<<strong>br</strong> />

a ser testado em salas de aula do 2° grau; levantar os obstaculos e as<<strong>br</strong> />

possibilidades para a IFMC, visando dedo<strong>br</strong>amentos em aeoes futuras.<<strong>br</strong> />

5. ConsideracOeS finais<<strong>br</strong> />

0 material didatico teOrico-experimental produzido, abordou<<strong>br</strong> />

quatro temas de FMC. Este trabalho foi desenvolvido, sob orientacao do<<strong>br</strong> />

GPEF, pelos seis bolsistas e por mais dois professores que se engajaram<<strong>br</strong> />

ao grupo.<<strong>br</strong> />

Como diretriz para a producao do material, o grupo optou por<<strong>br</strong> />

conciliar artefatos existentes no cotidiano com os fundamentos da FMC<<strong>br</strong> />

que explicam o funcionamento dos mesmos. Alem disso, propos que a<<strong>br</strong> />

229

lsa Costa._ •<<strong>br</strong> />

insergao desses conteudos ocorresse ao longo das tres, series, associados<<strong>br</strong> />

aos assuntos constantes do programa tradicionalmente adotado nas<<strong>br</strong> />

escolas do RJ. Os temas finalmente escolhidos foram: A Fisica do Forno<<strong>br</strong> />

de Microondas; A Celula Fotoelettica; A Fisica da Televisao; e a<<strong>br</strong> />

Dualidade Onda-Particula.<<strong>br</strong> />

Uma vez testado em sala de aula o material produzido, cada<<strong>br</strong> />

bolsista desempenhard o papal de divulgador do mesmo, ampliando o raio<<strong>br</strong> />

de agao do projeto durante o ano letivo de 1997.<<strong>br</strong> />

Antes disso, foi feita a divulgagao do material durante o Curso de<<strong>br</strong> />

Atualizacao "A Fisica Contemporanea no Cotidiano"; como<<strong>br</strong> />

desdo<strong>br</strong>amento deste curso, serao selecionados 9 professores,bolsistas a<<strong>br</strong> />

nivel de aperfeigoamento, que aplicarao e elaborarao material didatico<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e outros temas de FMC.<<strong>br</strong> />

Uma outra estrategia que esta sendo adotada pelo GPEF, para<<strong>br</strong> />

diminuir a defasagem entre o que se produz na Fisica e que ensinado<<strong>br</strong> />

no 2° grau, tem sido a de envolver professores - pesquisadores do IF-UE-1+<<strong>br</strong> />

nas atividades extensionistas. Isto possibilitou a produgao de 8 fitas de<<strong>br</strong> />

VHS e Caderno de textos so<strong>br</strong>e FMC, numa linguagem acessivel aos<<strong>br</strong> />

alunos' de 2° grau. 0 resultado 'mais significativo.' ainda esta por ser<<strong>br</strong> />

alcangado, ou seja, a efetiva utilizagao de todo esse material em sala de<<strong>br</strong> />

aula, atingindo finalmente o alvo principal que e o aluno de 2° grau.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

ATAS DA V REUNIA 0 LATINO-AMERICANA DE ENSINO DE FISICA<<strong>br</strong> />

(1992), Gramado, RS.<<strong>br</strong> />

ATAS DO IX SIMPOSIO NACIONAL DE ENSINO DE FISICA (1991),<<strong>br</strong> />

SBF, Sao Carlos, SP.<<strong>br</strong> />

ATAS DO X SIMPOSIO NACIONAL DE ENSINO DE FISICA (1993), SBF,<<strong>br</strong> />

Lomirina, PR.<<strong>br</strong> />

AULER, D. e TERRAZZAN, E. A. (1995) A Interdependencia Coritelido -<<strong>br</strong> />

Contexto - Metodo 'no Ensino de Fisica Termica. In': Atas do XI<<strong>br</strong> />

SimpOSio Nacional de Ensino de Fi'sica, SBF, Niteroi, RJ. -<<strong>br</strong> />

CARVALHO, A.M.P. (1995) 0 Curriculo de Fisica: inovacoes e t,endencias<<strong>br</strong> />

nos. anos noventa: In: Atas do XI Simposio 'Nacional de Ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica, SBF, RJ.<<strong>br</strong> />

ENCONTRO ENSINO DE FISICA MODERNA E CONTEMPORANEA A<<strong>br</strong> />

PARTIR DO GRAU (1995) In: Atas do XI Simposio Nacional de<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica, SBF, Niteroi, RJ.<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, E.A.(1994) Perspectivas para Fisica Moderna na escola de 2°<<strong>br</strong> />

, grau. IV Encontro .de- Pesquisadores' em Ensino de Fisica.<<strong>br</strong> />

Florianopolis; S.C.<<strong>br</strong> />

(1996) Fisica Moderna e Contemporanea no 2° grau.<<strong>br</strong> />

Palestra proferida no I Workshop Abordagens de Fisica Moderna e<<strong>br</strong> />

Contemporanea no 2° grau: Por que? Como? NiterOi,'RJ.<<strong>br</strong> />

230

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

0 FUNCIONAMENTO DE ATIVIDADES PRATICAS NO ENSINO DE<<strong>br</strong> />

CIENCIAS NAS SERIES INICIAIS<<strong>br</strong> />

Paulo Cesar de Almeida Raboni (raboni@turing.unicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Maria Jose P.M. de Almeida (mjpma@turing.unicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

FE/Unicamp<<strong>br</strong> />

Embora precisemos fazer um levantamento atualizado das<<strong>br</strong> />

justificativas para introdugao de atividades praticas, "experiencias" no<<strong>br</strong> />

dizer dos alunos, no ensino das quatro primeiras series do 12 grau,<<strong>br</strong> />

admitimos, por um lado a importancia dessas atividades nesse grau de<<strong>br</strong> />

ensino, e consideramos, por outro lado, que seu funcionamento nos<<strong>br</strong> />

processos de ensino e de aprendizagem precisa de maior fundamentacao.<<strong>br</strong> />

Julgamos ainda que as fundamentagoes possiveis sao multiplas e<<strong>br</strong> />

associadas tanto As representacOes de ensino e de ciencia de quem as<<strong>br</strong> />

elabora, quanto aos referenciais em que estes se sustentam.<<strong>br</strong> />

Partimos do pressupostd de que ensinar ciencias significa permitir<<strong>br</strong> />

o acesso pelos alunos ao conhecimento cientifico histOrica e socialmente<<strong>br</strong> />

construido.<<strong>br</strong> />

A incorporacdo de alguns elementos, so<strong>br</strong>etudo aqueles de origem<<strong>br</strong> />

psicolOgica e lingiiistica, pode contribuir tanto para a analise de<<strong>br</strong> />

resultados das muitas formas de fazer uso das atividades praticas,<<strong>br</strong> />

quanto para langar luz So<strong>br</strong>e suas possibilidades no ensino de ciencias. 0<<strong>br</strong> />

referencial teOrico que sustenta nosso trabalho se compoe de elementos<<strong>br</strong> />

da filosofia da linguagem de Bakhtin e de elementos da psicologia de<<strong>br</strong> />

Vygotsky.<<strong>br</strong> />

De Bakhtin tomamos elementos de trabalhos so<strong>br</strong>e a produgao do<<strong>br</strong> />

discurso, seus elementos constitutivos e suas relagaes. Alguns deles sao: a<<strong>br</strong> />

dialogia, a nocao de tema, de significaceto e de apreciageto. E de Vygotsky<<strong>br</strong> />

tomamos elementos de sua teoria so<strong>br</strong>e o desenvolvimento da<<strong>br</strong> />

inteligencia, da consciencia, e da conexao da aquisigao da fala com o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento da crianga, assim como da mediacaO pelo outro nesse<<strong>br</strong> />

processo pelo uso do signo.<<strong>br</strong> />

Nessa visao, ensinar ciencias significa fazer com que os alunos se<<strong>br</strong> />

apropriem do discurso do outro, um outro nao individual mas social,<<strong>br</strong> />

indefinido, disperso, personificado em alguns nomes de destaque na<<strong>br</strong> />

histOria da ciencia. 0 conhecimento cientifico existente 6, em termos<<strong>br</strong> />

lingiiisticos, discurso do outro.<<strong>br</strong> />

Apesar da relevancia do conhecimento pronto e sistematizado e da<<strong>br</strong> />

necessidade de torna-lo acessivel a todos, isso nao significa que o<<strong>br</strong> />

aprendizado deva se dar Unica e exclusivamente pelo contato coin esse<<strong>br</strong> />

conhecimento e pela assimilagao do mesmo. Num sentido mais amplo,<<strong>br</strong> />

ensinar ciencias inclui a iniciacao do aluno no pensamento cientifico,<<strong>br</strong> />

igualmente historic° e socialmente construido.<<strong>br</strong> />

231

Paulo (:(sal. Raboni; Mario :Jose Almeida<<strong>br</strong> />

As relagoes pelas quais nos constituimos sao de duas naturezas:<<strong>br</strong> />

relagoes coin as coisas e relagoes com o outro. As relagOes com o<<strong>br</strong> />

conhecimento tem origein sempre atraves de alguma materialidade e sao<<strong>br</strong> />

interpretadas/mediadas socialmente. As atividades praticas, nessa<<strong>br</strong> />

perspectiva, possibilitam as relagoes com as coisas mediadas pelo outro. E<<strong>br</strong> />

tambem para uma releitura da realidade que -o conhecimento cientifico<<strong>br</strong> />

mostra-se imprescindivel para o aluno.<<strong>br</strong> />

Uma das implicagoes de nosso referencial o entendimento de que<<strong>br</strong> />

aprender ciencia significa constituir-se tend° como "materia-prima" o<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico, suas estruturas, metodos, etc., que sac) produtos<<strong>br</strong> />

culturais, comunicados atraves de signos, e com uma linguagem pr6pria.<<strong>br</strong> />

Essas sao justificativas suficientes para a incursdo no campo da<<strong>br</strong> />

linguagem.<<strong>br</strong> />

As atividades praticas na visa° das professoras<<strong>br</strong> />

De uma interacao semanal com. dez professoras das quatro series<<strong>br</strong> />

iniciais do lg grau, durante um ano, sintetizamos quatro justificativas<<strong>br</strong> />

apresentadas por essas professoras para o uso de atividades praticas em<<strong>br</strong> />

sala de aula: a) ilustrar a materia; b) fazer com que os alunos vejam a<<strong>br</strong> />

teoria acontecendo; c) despertar a curiosidade dos alunos; d) divertir,<<strong>br</strong> />

que<strong>br</strong>ando a monotonia da aula expositiva.<<strong>br</strong> />

Nas reunioes que fizemos eram realizadas atividades praticas,<<strong>br</strong> />

eram preparadas aulas em conjunto e discutiamos conceitos presentes no<<strong>br</strong> />

conteUdo de cada aula. Alem desses encontros, faziamos tambem<<strong>br</strong> />

observacoes da atuacao das professoras em sala de aula com seus alunos.<<strong>br</strong> />

Nas analises das falas de professoras com as quais trabalhamos,<<strong>br</strong> />

mostrou-se necessario um cuidado especial com a linguagem.<<strong>br</strong> />

Buscavamos suas representagOes so<strong>br</strong>e a ciencia, so<strong>br</strong>e o ensino de<<strong>br</strong> />

ciencias e particularmente a visa() so<strong>br</strong>e as atividades praticas, alem da<<strong>br</strong> />

maneira como conheciam e construiam conceitos cientificos. Para<<strong>br</strong> />

obtermos esses varios elementos - presentes na realizagdo das atividades<<strong>br</strong> />

e em discussoes - mostrou-se necessaria a inclusao de elementos teoricos,<<strong>br</strong> />

alguns dos quais julgamos ter encontrado em Bakhtin e Vygotsky..<<strong>br</strong> />

Em sua dissertagao de mestrado, Martins (1994), analisando<<strong>br</strong> />

depoimentos de professoras das series iniciais concluiu, a respeito do uso<<strong>br</strong> />

de atividades experimentais no ensino de ciencias, que as justificativas<<strong>br</strong> />

das professoras para esse uso sac) duas: a "visualizagdo" dos fenOmenos e<<strong>br</strong> />

a possibilidade de tornar o ensino mais "concreto" (p.156). Dos<<strong>br</strong> />

depoimentos destacados por Martins, selecionamos alguns que se<<strong>br</strong> />

aproximam dos dados por' nOs coletados. Uma das professoras por ela<<strong>br</strong> />

pesquisadas reforga em sua fala a necessidade de usar atividades<<strong>br</strong> />

experimentais Tara tornar o ensino mais concreto, para visualizagao do<<strong>br</strong> />

fenOmeno:<<strong>br</strong> />

"E logico, porque vendo voce aprende, voce fixa mais" (...) "Tem que<<strong>br</strong> />

fazer experiencias. Tem que mostrar como e feito." (p.148)<<strong>br</strong> />

232

0 Funcionameu to de Atluidades...<<strong>br</strong> />

"Eles chegaram a fa<strong>br</strong>icar com bexiguinhas como se fosse um<<strong>br</strong> />

pulmao. Entao era uma coisa mais concreta." (p.148) •<<strong>br</strong> />

Nas falas das professoras por nos registradas encontramos opinioes<<strong>br</strong> />

semelhantes a essas.<<strong>br</strong> />

"Fazer experiencias e importante porque nelas da pra ver a teoria<<strong>br</strong> />

acontecendo."<<strong>br</strong> />

"Com as experiencias eu procuro ilustrar a materia. Acho que<<strong>br</strong> />

assim os alunos aprendem mais."<<strong>br</strong> />

As justificativas das professoras registradas por Martins, a autora<<strong>br</strong> />

em suas conclusoes acrescenta que:<<strong>br</strong> />

"Uma das razoes atribuidas pelas professoras para justificarem sua<<strong>br</strong> />

adesao as atividades experimentais no ensino de ciencias foi o<<strong>br</strong> />

aumento de interesse observado nas criangas." (p.147)<<strong>br</strong> />

Nao existe propriamente justificativa nas falas das professoras<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o papel que podem desempenhar as atividades praticas no ensino<<strong>br</strong> />

de ciencias, mas, independentemente disso, percebe-se que elas notam<<strong>br</strong> />

que os alunos se envolvem mais e que a aprendizagem parece ser mais<<strong>br</strong> />

significativa quando essas atividades sao realizadas. Este ja seria um<<strong>br</strong> />

bom motivo para sua realizacao, o que obviamente implicaria em<<strong>br</strong> />

justificativas de outra natureza. Ou seja, torna-se necessario responder a<<strong>br</strong> />

pergunta: por que os alunos demonstram maior interesse pelas aulas de<<strong>br</strong> />

ciencias e parecem ter aprendizagem mais significativa quando sao<<strong>br</strong> />

utilizados experimentos? Faltam reflex5es te6ricas que busquem<<strong>br</strong> />

respostas para essa pergunta. Afinal, a que necessidade humana o<<strong>br</strong> />

contato direto com os objetos, a visualizacao, a presenca das coisas vem<<strong>br</strong> />

satisfazer? Essa necessidade depende da idade da crianca?<<strong>br</strong> />

Alguns elementos do nosso referencial teorico ajudam a<<strong>br</strong> />

compreender esses fatos.<<strong>br</strong> />

Vygotsky, citando Deborin, afirma que:<<strong>br</strong> />

"...pensamento sem conteildo e vazio" (...) "Consequentemente, ao<<strong>br</strong> />

estudarmos o pensamento, estudamos uma relacao corn objetos<<strong>br</strong> />

(Citando Kant). (...) "Com efeito, os conceitos nao sao senao<<strong>br</strong> />

percepcoes processadas e ideias. Em suma, o pensamento<<strong>br</strong> />

precedido de sensacoes, percepcoes, ideias, etc., e nao o contrario.<<strong>br</strong> />

Ate mesmo o prOprio pensamento, no sentido de uma capacidade<<strong>br</strong> />

superior de formar conceitos e categorias, 6 um produto do<<strong>br</strong> />

desenvolvimento histOrico." (Psicologia Concreta do Homem, pp.9-<<strong>br</strong> />

10)<<strong>br</strong> />

E ainda,<<strong>br</strong> />

"Ao realizar uma aproximagao ainda maior entre os objetos<<strong>br</strong> />

(estimulos), eu tambem efetuo uma convergencia de processos<<strong>br</strong> />

neurolOgicos (reacc5es); controlo os processos mais internos mediante uma<<strong>br</strong> />

agao provinda de fora." (Psicologia Concreta do Homem, p.5)<<strong>br</strong> />

"Primeiro: a palavra precisa adquirir sentido (uma relagao com as<<strong>br</strong> />

coisas) em si prOpria (uma conexao objetiva; e se ela nao estiver la, nada<<strong>br</strong> />

havera la)" (Psicologia Concreta do Homem, p.4)<<strong>br</strong> />

233

Paulo Cesar Raboni; Maria Jose Almeida<<strong>br</strong> />

Um outro aspecto do uso das atividades praticas pelas professoras<<strong>br</strong> />

por nOs pesquisadas e a situagao de conflito vivida por elas, e as respostas<<strong>br</strong> />

contraditorias dadas em situagoes diversas. Uma das professoras que<<strong>br</strong> />

acompanhamos cuja opiniao era totalmente favoravel as "experiencias"<<strong>br</strong> />

no ensino de ciencias, e que apes o inicio de nossos trabalhos passou a<<strong>br</strong> />

levar os alunos ao laboratOrio quase que semanalmente, em alguns<<strong>br</strong> />

momentos demonstrou-desespero com o barulho e a agitacao dos alunos<<strong>br</strong> />

durante as atividades praticas. Ficou evidente o conflito vivido pela<<strong>br</strong> />

professora entre a necessidade que ela via de levar os alunos ao<<strong>br</strong> />

laboratOrio e a preocupacao com o barulho que essa atividade gerava.<<strong>br</strong> />

Talvez as tentativas de conter o barulho tenham ocorrido devido a nossa<<strong>br</strong> />

presenca como observadores, mas de qualquer modo isso revela uma<<strong>br</strong> />

preocupagdo constituinte da professora, a "necessidade de manter a<<strong>br</strong> />

ordem da classe" que provavelmente fazia parte daquilo que ela concebia<<strong>br</strong> />

como caracteristica de um bom professor.<<strong>br</strong> />

A formagdo das professoras nao e linear, livre de conflitos. Elas,<<strong>br</strong> />

como qualquer individuo, se constituirarn em um meio marcado por<<strong>br</strong> />

conflitos e por isso sao essencialmente contraditOrias. Dos autores que<<strong>br</strong> />

compoem nosso referencial, a nocao de dialogia, de Bakhtin ajuda na<<strong>br</strong> />

compreensao e analise dessas contradigoes. As. multiplas vozes de que<<strong>br</strong> />

fala Bakhtin sao equivalentes aos papeis sociais interiorizados para<<strong>br</strong> />

Vygotsky, que constitui o que ele denomina draina.<<strong>br</strong> />

E e ainda com subsidios da linguagem, os elementos a que. nos<<strong>br</strong> />

referimos, que procuraremos entender. as quatro justificativas<<strong>br</strong> />

sistematizadas a partir das falas das professoras, buscando a positividade<<strong>br</strong> />

dessas falas e o que fazer para provocar rupturas necessarias.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

BAKHTIN, Mikhail. Marxisino e Filosofia da Linguagem. Sao Paulo:<<strong>br</strong> />

Editora Hucitec, 1995. -<<strong>br</strong> />

MARTINS, Maria Ivanil C. Interferencias no Trabalho do Professor de<<strong>br</strong> />

Primeira a Quarto, Serie Segundo Sua otica: DeStaque- para, o<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencia,s. Dissertagao de Mestrado. Campinas:<<strong>br</strong> />

FacUldade de EduCacao da Unicamp. 1994.—<<strong>br</strong> />

VYGOTSKY, Lev S. Psicologia Concreta do Honiein. Traducao para<<strong>br</strong> />

fins didaticos de Enid A<strong>br</strong>eu Do<strong>br</strong>anszky do texto: Concrete<<strong>br</strong> />

Human PsycholOgy, Soviet Psychology, v.17, n.2., 1989.-7.<<strong>br</strong> />

234

XII Simpeisio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 114.G., 27 a 31 de janciro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de FISiCa<<strong>br</strong> />

ANALISE DE DIARIOS DE BORDO NO AMBITO DE UM CURSO DE<<strong>br</strong> />

FORMAcAO CONT1NUADA DE PROFESSORES DE FISICA<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Sandro Rogan() Vargas Ustral°, (srvustra@ce.ufsm.M1<<strong>br</strong> />

Eduardo A. Terrazzan11, (eduterra@ce.ufsm.b1)2<<strong>br</strong> />

1 - Programa de Pos-Graduagao em Educagao<<strong>br</strong> />

2 - Centro de Educagao<<strong>br</strong> />

Neste estudo apresentamos e discutimos uma alternativa de<<strong>br</strong> />

trabalho em Formacdo Permanente de professores, a partir de uma<<strong>br</strong> />

experiencia de utilizagao de Didrios de Bordo junto ao Curso de<<strong>br</strong> />

Atualizagao e Aperfeigoamento "Alternativas para o Ensino da Mecanica<<strong>br</strong> />

na Escola Media", do qual participaram cerca de trinta professores de<<strong>br</strong> />

Fisica do ensino medio da regiao de Santa Maria, RS. Este Curso<<strong>br</strong> />

desenvolveu-se atraves do Programa PROCIENCIAS, convenio<<strong>br</strong> />

CAPES/FAPERGS sob a coordenagao de uma equipe de docentes da<<strong>br</strong> />

Universidade Federal de Santa Maria.<<strong>br</strong> />

Para isto, realizamos um acompanhamento do trabalho destes<<strong>br</strong> />

professores, pautado pela constante reflexao so<strong>br</strong>e sua pratica de sala de<<strong>br</strong> />

aula e pela recuperagao da importancia do planejamento escolar como<<strong>br</strong> />

instrumento para o desenvolvimento, avaliagao e reformulacao deste<<strong>br</strong> />

mesmo trabalho. Em suma, a ideia era desenvolver e valorizar a pratica<<strong>br</strong> />

pedagogica reflexiva destes professores.<<strong>br</strong> />

A experiencia acumulada ao longo das duas ultimas decadas tem<<strong>br</strong> />

demonstrado que agoes pontuais, como iniciativas isoladas de docentes de<<strong>br</strong> />

ensino superior, atraves de cursos de extensao de curta duragao dirigidos<<strong>br</strong> />

a professores da rede escolar, pouco tem contribuido para a melhoria da<<strong>br</strong> />

qualidade do ensino na escola fundamental e media.<<strong>br</strong> />

Normalmente, os professores da rede escolar sentem-se<<strong>br</strong> />

absolutamente abandonados ap6s freqUentarem cursos deste tipo, sem<<strong>br</strong> />

que haja possibilidades de participarem de espagos de convivencia nos<<strong>br</strong> />

quais suas Rividas e angnstias, e mesmo seus sucessos, sejam debatidos<<strong>br</strong> />

e referenciados pela pratica de outros.<<strong>br</strong> />

Por isso cremos na importancia de cursos de longa duragao, como<<strong>br</strong> />

um destes espagos, que possam permitir um contato permanente com os<<strong>br</strong> />

professores das escolas, num processo de reflexao individual e coletiva,<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e aspectos do cotidiano vivenciado pelos mesmos.<<strong>br</strong> />

Um outra caracteristica deste Curso foi o tratamento dado aos<<strong>br</strong> />

conteildos. Apesar das atividades serem relacionadas aos conteudos de<<strong>br</strong> />

Mecanica, nao se limitavam apenas a estes, evitando desta forma uma<<strong>br</strong> />

10Apoio parcial cla CAPES<<strong>br</strong> />

liApoio parcial CNPq<<strong>br</strong> />

235

SolIdro<<strong>br</strong> />

7'errazzati<<strong>br</strong> />

especie de revisao, mesmo que ampliada, do curso de formagdo inicial<<strong>br</strong> />

(graduagdo) dos .professores. Assim metodologia empregada consistia<<strong>br</strong> />

em trabalhar contendos a partir das difiduldades apresentadas nas<<strong>br</strong> />

atividades desenvolvidas pelos professores. 'sta forma de abordagem.,<<strong>br</strong> />

alem de suprir as deficiencias na sua formagao, proOurava garantir a<<strong>br</strong> />

incorporacao de modificagoes efetivas nas praticas pedagOgicas destes<<strong>br</strong> />

professores e mesmo nos programas curriculares por eles elaborados.<<strong>br</strong> />

Participaram da equipe responsavel por este Curso tres professores<<strong>br</strong> />

do Departamento de Metodologia do Ensino- (Fisica), tres professores do<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica, dois alunos do Programa de POs-Graduagdo em<<strong>br</strong> />

Educacao e seis alunos do Curso de Licenciatura em Fisica. Estes nitimos<<strong>br</strong> />

atuavam como Bolsistas (FAPERGS E PROLICEN) de projetos de<<strong>br</strong> />

Iniciacao Cientifica, cujas tematicas vinculavam-se a topicos<<strong>br</strong> />

desenvolvidos durante o Curso.<<strong>br</strong> />

Este Curso desenvolveu-se em tres etapas. A praneira concentrouse<<strong>br</strong> />

em '40 horas numa semana de julho de 96, onde foi dada enfase<<strong>br</strong> />

discussao dos seguintes .temas: planejamentos didaticos, concepcoes<<strong>br</strong> />

espontAneas, atividades experimentais, uso da HistOria da Ciencia no<<strong>br</strong> />

ensino, mapas conceituais e utilizacao do cotidiano em sala de aula. Ao<<strong>br</strong> />

final desta foi proposto aos professores participantes a construcao de<<strong>br</strong> />

planejamentos para o ensino das leis de Newton e do Principio da<<strong>br</strong> />

Conservagao de E.nergia. .<<strong>br</strong> />

A segunda etapa do Curso desenvolveu-se de agosto a dezem<strong>br</strong>o de<<strong>br</strong> />

96, num total. de 100 horas, atraves de encontros quinzenais, onde se<<strong>br</strong> />

aprofundavam as discussOes so<strong>br</strong>e contendos, bem como so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

atividades e os recursos didaticos a serem empregados em sala de aula.<<strong>br</strong> />

A terceira etapa ocorreu concentrada numa semana de Janeiro de<<strong>br</strong> />

97, num total de 40 horas. A expectativa.cla equipe era fazer uma<<strong>br</strong> />

avaliagao conjunta com . os professores acerca da aplicagdo dos<<strong>br</strong> />

planejamentos e as possiveis mudangas para sua aplicagdo no ano. letivo<<strong>br</strong> />

seguinte. Entretanto, em funcao das dificuldades e de novas exigericias<<strong>br</strong> />

que se impuseram na segunda etapa, a equipe resolveu retomar o debate<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e alguns temas e introduziu a discussao de outros: o metodo da<<strong>br</strong> />

decomposicao vetorial, composicao de movimentos, calculo•de velocidade e<<strong>br</strong> />

aceleragao atraves de fotografia estroboscOpica, evolugdo histOrica das<<strong>br</strong> />

concepcoes so<strong>br</strong>e forca e movimento, gravitagao universal,. rotagoes,<<strong>br</strong> />

energia mecanica em sistemas conservativos e resolucao de problenias em<<strong>br</strong> />

Fisica. Ao final desta etapa, os professores foram favoraveis A proposta de<<strong>br</strong> />

continuidade dos trabalhos no proximo periodo letivo, onde se.,poderia<<strong>br</strong> />

entao concretizar a expectativa inicial.<<strong>br</strong> />

• Portanto, atraves de uma perspectiva de valorizacao da identidade<<strong>br</strong> />

profissional dos professores, as atividades desenvolvidas nas duas<<strong>br</strong> />

primeiras etapas do Curso leVaram em consideracao o material produzido<<strong>br</strong> />

pelos mesmos atribuindo especial importancia para a preparacao de sua<<strong>br</strong> />

intervencao em aula. Sempre se procurou eyitar a imposicao de um<<strong>br</strong> />

padrao de ensino. Neste sentido, trabalhou-se so<strong>br</strong>e as informagoes<<strong>br</strong> />

236

An ti/Ise de Didrio s<<strong>br</strong> />

Pordo...<<strong>br</strong> />

trazidas pelos professores e as suas significacoes para os mesmos. Para<<strong>br</strong> />

efetuar este acompanhamento, foram utilizados os seguintes<<strong>br</strong> />

instrumentos: os planejamentos didaticos construidos, as atividades<<strong>br</strong> />

desenvolvidas nos encontros e os Diarios de Bordo elaborados. Neste<<strong>br</strong> />

estudo concentraremos a nossa atencao nestes ficando os demais<<strong>br</strong> />

instrumentos como material para outras analises.<<strong>br</strong> />

Diarios de Bordo<<strong>br</strong> />

Os Diarios de Bordo sao considerados instrumentos basicos numa<<strong>br</strong> />

investigacao qualitativa, como documentos pessoais importantes para o<<strong>br</strong> />

estudo das realidades hurrianas e sociais (ZABALZA, 1994). Neste estudo<<strong>br</strong> />

foram utilizados para possibilitar a analise do pensamentO dos<<strong>br</strong> />

professores, sendo que atraves deles este pensamento ao mesmo tempo se<<strong>br</strong> />

expressa e se elabora. Alem disso, permitiram explorar o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento, feito pelos professores, das atividades presentes em<<strong>br</strong> />

seus planejamentos didaticos.<<strong>br</strong> />

Os Diarios devem conter nao apenas as descrig5es de acoes<<strong>br</strong> />

realizadas pelos professores com seus alunos, mas tambem comentArios,<<strong>br</strong> />

justificativas e analises acerca das mesmas. 0 trabalhos com Diarios<<strong>br</strong> />

permite aos professores reconstruirem as suas acoes, explicitando-as e<<strong>br</strong> />

atribuindo-lhes razao e sentido. Atraves deles consegue-se identificar os<<strong>br</strong> />

elementos de significacao e os sucessos, ou insucessos, que vao ocorrendo.<<strong>br</strong> />

Atraves da escrita, tem-se acesso perspectiva dos professores em<<strong>br</strong> />

relagao ao seu trabalho, permitindo explorar a significacao que os<<strong>br</strong> />

mesmos dao sua prOpria atuacao didatica. Ter acesso ad pensamento<<strong>br</strong> />

dos professores e ter acesso as representac6es que caracterizam a sua<<strong>br</strong> />

visa° peculiar da realidade. Existem representagoes que sao<<strong>br</strong> />

compartilhadas em maior ou menor grau pelos professores. Os Diarios<<strong>br</strong> />

proporcionam uma das formas de acesso a essas representacOes atraves<<strong>br</strong> />

da autodescricao que o sujeito faz de si mesmo e da sua atuacao.<<strong>br</strong> />

Um outro.aspecto importante na utilizacao de Diarios de Bordo 6 a<<strong>br</strong> />

possibilidade que estes oferecem para a reflexao por parte dos professores<<strong>br</strong> />

envolvidos. A sua "escrita desencadeia uma funcao epistemica em que as<<strong>br</strong> />

representacoes do conhecimento human° se modificam e se reconstroem<<strong>br</strong> />

no processo de serem recuperados por escrito. As unidades de experiericia<<strong>br</strong> />

que se relatam sao analisadas ao serem escritas e descritas de outra<<strong>br</strong> />

perspectivas, veem-se coin uma "luz diferente"" (Idem, p.95).<<strong>br</strong> />

No entanto, alguns cuidados sao apontados na literatura em<<strong>br</strong> />

relagao ao trabalho coin Diarios de Bordo. A questa() da validaderepresentatividade<<strong>br</strong> />

coloca-se em nivel mais geral "erri termos de<<strong>br</strong> />

aproximar a tecnica do diario ou do ambito das tecnicas naturalistas<<strong>br</strong> />

(observar-recolher uma situacao, sem alterar), ou do ambito das tecnicas<<strong>br</strong> />

convencionais (a informacao recolhida 6 a resposta dos sujeitos a uma<<strong>br</strong> />

situagao artificial, a situagao de prova)" (Idem, p.98).<<strong>br</strong> />

237

Sondro tistra; Eduurdo Terrozzan<<strong>br</strong> />

Outro cuidado diz respeito resistencia no processo de elaboracao<<strong>br</strong> />

do Diarios. Os professores devem escreve-los como se ninguem fosse lelos.<<strong>br</strong> />

Para tanto o investigador deve deixar claro que sera evitada a<<strong>br</strong> />

postura de avaliador durante a leitura do Diarios.<<strong>br</strong> />

Neste sentido, a investigagdo...<<strong>br</strong> />

"...adquire UM sentido "iluminatiuo" e nob "a,ualiati,uo"; adquire um<<strong>br</strong> />

sentido de "negociacao" e ndo de "imposicao" de modelos de recolha,<<strong>br</strong> />

ancilise e interpretacao dos dados; adquire mais um sentido de<<strong>br</strong> />

desenuoluimento pessoal daqueles que estao implicados no processo do que<<strong>br</strong> />

um sentido de generalizapio dos dados ou estabelecimento de principios<<strong>br</strong> />

gerais (ainda que isto, dentro das limitaceies de tipo epistemologico e<<strong>br</strong> />

tecnico inerentes ao prdprio modelo, ta,mbein constitua uin dos<<strong>br</strong> />

propositos". (Idem, p.34)<<strong>br</strong> />

Assim, procuramos seguir esta perspectiva no desenvolvimento<<strong>br</strong> />

deste estudo.<<strong>br</strong> />

Referencias Anteriores<<strong>br</strong> />

Nossa intengdo em utilizar os Diarios no Ambito deste Curso de<<strong>br</strong> />

Atualizacao , alem do fato destes constituirem um instrumento adequado<<strong>br</strong> />

numa pesquisa qualitativa e uma atividade interessante e proficua em<<strong>br</strong> />

praticas de formagdo permanente, referencia-se A pratica de JESUINA<<strong>br</strong> />

L.A. PACCA, descrita em artigos da bibliografia da Area, so<strong>br</strong>e sua<<strong>br</strong> />

atuagdo no Programa de Atualizacao de Professores de Fisica, atraves do<<strong>br</strong> />

projeto BID-<strong>USP</strong>-CAPES. Este Programa.na sua primeira fase durou 200<<strong>br</strong> />

horas, constando de 20 sessoes mensais por dois anos, com a participacao<<strong>br</strong> />

de nove professores de Fisica (PACCA, 1992;1994). .Numa analise deste<<strong>br</strong> />

Programa encontramos o apontamento de uma conquista relevante, qual<<strong>br</strong> />

seja:<<strong>br</strong> />

"...a di/liens& indjorada das discussaes so<strong>br</strong>e os rela.tos dos dicirios<<strong>br</strong> />

de bordo, e isso se deuia,, predominantemente, ao fato.cle existir algo ina,is<<strong>br</strong> />

consistente so<strong>br</strong>e o que falar: as experiencia,s dos professores coin suas<<strong>br</strong> />

classes, nas aplicac5es dos seus pla,nejamentos. Isso euidenciaua que, cada,<<strong>br</strong> />

professor estava num estogio diferente, o que os leua,ua, a, possibilidades e<<strong>br</strong> />

necessidades distintas, um novo problema para os coordenadores."<<strong>br</strong> />

(BODS1110, 1993, p. 204)<<strong>br</strong> />

Em outras passagens desta mesma analise, encontramos, tambem,<<strong>br</strong> />

referencias positivas.acerca da utilizagdo dos Diarios:<<strong>br</strong> />

"Entusia,smada coin os relatos dos dicirios de bordo, a,<<strong>br</strong> />

coordenadora, mais uma uez, assinalaua que eles (professores) falauain<<strong>br</strong> />

por ter o que dizer, e tambem que os sentia capazes de refletir so<strong>br</strong>e o que<<strong>br</strong> />

acontecia,, procurando identificar a,s ca,usa,s dos seus. sucessos." (Idem, p.<<strong>br</strong> />

205)<<strong>br</strong> />

Noutro artigo e comentada a evolugdo dos Diarios no Programa:<<strong>br</strong> />

238

Ancilise de Dicirios de Bordo...<<strong>br</strong> />

"Neste tipo de atiuidade plenciria, estaua o "dictrio de bordo" que<<strong>br</strong> />

acabou se tornando ulna das atiuidades mats importantes do prograina."<<strong>br</strong> />

(PACCA & VILLANI, 1992, p. 224)<<strong>br</strong> />

Em relagao ao papel desempenhado pelos Diarios num programa<<strong>br</strong> />

de atualizagao e aperfeigoamento, podemos citar:<<strong>br</strong> />

"0 espaco criado pelo Dicirio de Bordo parece representar uma<<strong>br</strong> />

oportunidade pa,ra a interuencao que aponta pa,ra, a construceio de ulna<<strong>br</strong> />

nova concepcdo de ensino, uma, oportunidade para, dirigir as questoes e<<strong>br</strong> />

dtividas propostas para ttma formulacdo objetiva, relatiuct,<<strong>br</strong> />

aprendiza,gent e motixaccio do aluno." (PACCA, 1994, p.61)<<strong>br</strong> />

Os Diarios de Bordo dentro do Curso<<strong>br</strong> />

A elaboragao, pelos professores, dos Diarios de Bordo, foi<<strong>br</strong> />

encaminhada no segundo encontro da segunda etapa do Curso no qual se<<strong>br</strong> />

propos que comentassem ocorrido numa determinada aula, onde<<strong>br</strong> />

estivessem aplicando parte do que estava sendo discutido. Para esta<<strong>br</strong> />

elaboragao, sugerimos que observassem alguns pontos, tais como:<<strong>br</strong> />

modificagoes verificadas em relagao dinamica de sala de aula, atitudes e<<strong>br</strong> />

aproveitamento dos alunos, principais dificuldades conceituais<<strong>br</strong> />

enfrentadas, no desenvolvimento dos conteudos, pelos alunos e por eles<<strong>br</strong> />

mesmos e sugestoes de modificacoes nas atividades realizadas.<<strong>br</strong> />

Ainda nesta etapa, foi proposta a elaboracao de Diarios a partir da<<strong>br</strong> />

aplicagao em sala de aula de 2 atividades experimentais e 4 problemas<<strong>br</strong> />

trabalhados durante os encontros quinzenais (ver ANEXO 1). Pretendiase,<<strong>br</strong> />

com isto, facilitar a analise dos relatos dos professores, aproximando-a<<strong>br</strong> />

dos significados que estes lhes conferiam, pois o que era desenvolvido em<<strong>br</strong> />

sala de aula havia sido trabalhado durante o Curso.<<strong>br</strong> />

A delimitagao dos assuntos para serem registrados e narrados nao<<strong>br</strong> />

nos pareceu prejudicar a expressao por parte dos professores, em fungao<<strong>br</strong> />

da elaboracao dos Diarios ser uma das tarefas do Curso e este ter um<<strong>br</strong> />

carater de intervene-do nas praticas docentes.<<strong>br</strong> />

Os Diarios eram recolhidos no inicio de cada encontro, quando se<<strong>br</strong> />

conversava com os professores que haviam feito a tarefa proposta, no<<strong>br</strong> />

sentido de verificar se estavam dispostos a ler os seus relatos para os<<strong>br</strong> />

demais participantes. Algumas poucas vezes, um ou outro professor nao<<strong>br</strong> />

se sentia a vontade para fazer tal leitura. Desta forma, eram<<strong>br</strong> />

encaminhados para leitura os Diarios cujos autores nao apresentavam<<strong>br</strong> />

nenhuma restricao.<<strong>br</strong> />

Em cada encontro havia um periodo de tempo pre-determinado<<strong>br</strong> />

para a sessao de leitura e discussao coletiva dos Diarios encaminhados.<<strong>br</strong> />

Nestas sessoes o mem<strong>br</strong>o da equipe coordenadora responsavel pelos<<strong>br</strong> />

trabalhos com os Diarios fazia questionamentos acerca de aspectos que<<strong>br</strong> />

nao estavam claros nas narrativas, ou pedia aos professores que<<strong>br</strong> />

comentassem uma determinada atividade ou acontecimento relatado<<strong>br</strong> />

para esclarecimento coletivo. Era um espaco aberto participacao tanto<<strong>br</strong> />

239

Saildro Ustro; Eduardo Terra zzo/1<<strong>br</strong> />

por parte de toda a equipe, quanto por parte dos demais professores, que<<strong>br</strong> />

se mostravam bastante atentos. •<<strong>br</strong> />

Este aspecto de negociagao, que permeou esta interagdo, tambem<<strong>br</strong> />

esteve presente na selegao dos conteitdos dos relatos, pois os professores<<strong>br</strong> />

foram orientados para que escrevessem seus Diarios sem a preocupagao<<strong>br</strong> />

com a leitura coletiva, mesmo porque, se fosse a sua vontade, as<<strong>br</strong> />

informagoes poderiam ser restritas a leitura apenas por parte dos<<strong>br</strong> />

mem<strong>br</strong>os.da equipe.<<strong>br</strong> />

Durante as sessoes de leitura e discussao coletiva dos Diarios,<<strong>br</strong> />

evitou-se sempre uma postura avaliativa por parte da equipe<<strong>br</strong> />

coordenadora, como se houvesse um padrao de narrativa. As questbes<<strong>br</strong> />

levantadas aos professores procuravam esclarecer um ou outro ponto da<<strong>br</strong> />

narrativa que nao: estava compreensivel, ou entao eyidenciar alguns<<strong>br</strong> />

aspectos que apresentavam diferenciagOes na pratica de sala de aula, em<<strong>br</strong> />

fungao dos trabalhos no Curso.<<strong>br</strong> />

Apesar das indicagOes, por parte da equipe, quanto 4 construcao<<strong>br</strong> />

dos Diarios, surgiram dificuldades, por parte dos professores, como:<<strong>br</strong> />

sensagao de novidade,.. falta de habit() ou de tempo para escrever,<<strong>br</strong> />

indecisao do que relatar, nao aplicagao em sala de aula das atividades<<strong>br</strong> />

propostas alegando falta de condigoes materiais nas.escolas, interesse dos<<strong>br</strong> />

alunos ou mesmo falta de espago para desenvolver as sugestaes do Curso<<strong>br</strong> />

na programagao escolar seguida. comentario de uma professora<<strong>br</strong> />

participante do Curso e exemplar neste sentido:<<strong>br</strong> />

"Falta o habit° de escreper e itdo se sabe ao certo o que<<strong>br</strong> />

importante e o que C." (R.)<<strong>br</strong> />

Em virtude destas dificuldades, a equipe resolveu reservar em dois<<strong>br</strong> />

encontros um periodo para esclarecer os professores so<strong>br</strong>e quais as<<strong>br</strong> />

caracteristicas gerais e qual a finalidade dos Diarios de Bordo, o que<<strong>br</strong> />

deveriam conter seus relatos, qual deveria ser a postura dos mesmos na<<strong>br</strong> />

sua escrita e principals dificuldades encontradas na sua elaboragao.<<strong>br</strong> />

Procuramos, desta forma, evidenciar que .o seu contefido deveria ser o<<strong>br</strong> />

mais amplo possivel e que nossas sugestbes de aspectos a serem<<strong>br</strong> />

observados eram apenas indicacaes orientadoras.<<strong>br</strong> />

Aspectos Evidenciados pela Analise dos Diarios de Bordo<<strong>br</strong> />

Para proceder a analise dos Diarios de Bordo, na perspectiva de<<strong>br</strong> />

fazer emergir dos relatos/registros a evolugao do trabalho participativo<<strong>br</strong> />

dos professores junto ao Curso, alguns passos foram seguidos.<<strong>br</strong> />

Num primeiro momento foi feita uma leitura geral e exploratoria,<<strong>br</strong> />

procurando-se evitar uma categorizagao prematura. Deste modo,<<strong>br</strong> />

tomarmos contato coin' a forma e com. o conte6do da narrativa. de cada<<strong>br</strong> />

professor.<<strong>br</strong> />

Numa segunda leitura, procuramos identificar nas situagoes<<strong>br</strong> />

presentes na narrativa como os professores utilizavam os recursos<<strong>br</strong> />

didaticos, sua postura peclagogica adotada em aula, os desafios por eles<<strong>br</strong> />

240

Utilise de Diorios<<strong>br</strong> />

Bordo...<<strong>br</strong> />

encontrados e seus encaminhamentos. Ainda observamos situagoes<<strong>br</strong> />

diferenciadas nas evidenciavam-se contribuicaes do Curso pratica dos<<strong>br</strong> />

professores e a forma como isso era trabalhado nas aulas.<<strong>br</strong> />

Uma terceira leitura averiguava a coerencia da analise realizada,<<strong>br</strong> />

reafirmando-a ou nao perante o discurso apresentado nos registros.<<strong>br</strong> />

Desta analise, podemos caracterizar tres momentos no processo de<<strong>br</strong> />

evolucao da elaboracao dos Diarios pelos professores. Inicialmente, a<<strong>br</strong> />

maioria dos Diarios de Bordo entregues consistiam apenas de um<<strong>br</strong> />

conjunto de anotacoes dos alunos, acompanhado por uma <strong>br</strong>eve indicacao<<strong>br</strong> />

do que se tratava. Os Diarios relativos As primeiras atividades realizadas<<strong>br</strong> />

pelos professores eram bastante incompletos.<<strong>br</strong> />

Exemplificando, em relacao A aplicacao em sala de aula de uma<<strong>br</strong> />

questao para levantar as concepcoes dos alunos acerca do conceito de<<strong>br</strong> />

Inercia, alguns poucos trouxeram, alem das proprias respostas dos<<strong>br</strong> />

alunos, uma tabulacao classificando-as minimamente por tipo de solucao.<<strong>br</strong> />

Os Diarios iniciais eram bastante vagos, sem uma descricao<<strong>br</strong> />

propriamente dita do que havia acontecido na sala de aula. Eram muito<<strong>br</strong> />

esquematicos em relacao As tarefas/atividades, nao mencionando o<<strong>br</strong> />

conteeido, desenvolvimento, nem o procedimento adotado.<<strong>br</strong> />

Assim como houve dificuldade de utilizacao dos primeiros Diarios<<strong>br</strong> />

durante as sessoes de leitura do Curso, estes tambem mostraram-se<<strong>br</strong> />

pouco fecundos para as analises que pretendiamos fazer.<<strong>br</strong> />

Por exemplo, o Diario da professora Z., so<strong>br</strong>e as aulas em que<<strong>br</strong> />

trabalhou as leis de Newton, constou apenas de uma serie de folhas<<strong>br</strong> />

mimeografadas (ja que nao adotava livro didatico) onde haviam lacunas<<strong>br</strong> />

para que os alunos respondessem certas questaes. Incluiu tambem, no<<strong>br</strong> />

Diario, uma lista de exercicios.<<strong>br</strong> />

JA os professores E. e V. fizeram um Diario "conjunto", embora a<<strong>br</strong> />

orientacao fosse de que esta deveria ser uma atividade individual. Neste<<strong>br</strong> />

Diario apenas citaram a execucao de um "experimento", sem especifica-lo,<<strong>br</strong> />

como pode-se observar no extrato abaixo:<<strong>br</strong> />

"Obseruou-se que os alunos presentes, ent sua grande parte,<<strong>br</strong> />

participaram ate o final do experiment° e promoverant ulna discussao<<strong>br</strong> />

ct<strong>br</strong>e os dados obtidos e C01110 seriam transferidos para, o grofico."<<strong>br</strong> />

"E um recut-so que estimula a desmistificar os conceitos fisicos,<<strong>br</strong> />

tornando-os parte do uniuerso professor /alutto que deue set- explora,do."<<strong>br</strong> />

"A alivida,de desenuoluida sera, repetida ern ocasielo que no.°<<strong>br</strong> />

interfira 11,0 planejamento..." (E. & V) (grifo nosso)<<strong>br</strong> />

Neste ultimo trecho, percebe-se que neste Diario ainda aparece<<strong>br</strong> />

muito forte a ideia de um programa o<strong>br</strong>igatorio, o qual deve ser seguido<<strong>br</strong> />

sem modificacaes/perturbac-oes.<<strong>br</strong> />

Num segundo moment°, alem das respostas dos alunos, os Diarios<<strong>br</strong> />

passaram a trazer tambem alguns comentarios so<strong>br</strong>e como as aulas<<strong>br</strong> />

foram conduzidas e algumas escassas informacoes acerca do<<strong>br</strong> />

comportamento dos alunos.<<strong>br</strong> />

241

Su m/1'o Ustru; Edua rdo l'errazzall<<strong>br</strong> />

Acerca da aplicagao em sala de aula de um problema para detectar<<strong>br</strong> />

concepcoes alternativas so<strong>br</strong>e o principio da Inercia e composicao de<<strong>br</strong> />

movimentos, a professora R. escreve em seus relatos que os alunos nao<<strong>br</strong> />

demonstraram dificuldades com o enunciado. Porem, as dificuldades<<strong>br</strong> />

surgiram quando tiveram que "escrever as justificativas, no sentido de<<strong>br</strong> />

nao conseguirem expressar "fisicamente" o que pensam."<<strong>br</strong> />

R. tambem anexou as respostas dos alunos, junto com uma<<strong>br</strong> />

tabulagao quantitativa das mesmas.<<strong>br</strong> />

A professora G., em seu Diario so<strong>br</strong>e o mesmo problema, comenta<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a conducao da sua aula:<<strong>br</strong> />

"Distribui ulna copia (do problema) para cada aluno e pedi para.<<strong>br</strong> />

que o resolvessem. Leram o problema, comeca,ra,in a conversar com os<<strong>br</strong> />

vizinhos e inarcaram a resposta. Percebi que todos os alunos chega,ram a<<strong>br</strong> />

mesma resposta., parent com justificativas diferentes."<<strong>br</strong> />

"Pude perceber que eles entendera,in o principio da, apesar<<strong>br</strong> />

das justificativa.s nelo estarein bent formula,das." (G.)<<strong>br</strong> />

Nota-se, nestes trechos, que G. nao descreve as justificativas de<<strong>br</strong> />

seus alunos. Tambem nao ha comentarios so<strong>br</strong>e a razao de haver suposto<<strong>br</strong> />

a compreensao correta dos alunos so<strong>br</strong>e o principio da Inercia.<<strong>br</strong> />

Podemos afirmar que num terceiro moment°, os Diarios de Bordo,<<strong>br</strong> />

ja apresentavam justificativas dos professores para o comportamento dos<<strong>br</strong> />

alunos. Muitas falas dos alunos eram transcritas. Os professores<<strong>br</strong> />

colocavam-se nos seus relatos, explicitando tanto o seu comportamento<<strong>br</strong> />

durante as atividades, como algumas expectativas suas.<<strong>br</strong> />

. Muitas dificuldades especificas encontradas em sala de aula eram<<strong>br</strong> />

apontadas, bem como aspectos que deveriam ser retomados para sua<<strong>br</strong> />

superagao em aulas seguintes ou que poderiam ser melhorados para o<<strong>br</strong> />

tratamento dos conteados no replanejamento.<<strong>br</strong> />

A professora A., que inicialmente apresentava resistencia em<<strong>br</strong> />

elaborar seus Diarios, relatou, quase no final do Curso, o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de duas de suas aulas so<strong>br</strong>e leis de Newton. Apresentou<<strong>br</strong> />

um relato bem mais -detalhado do que o de seus colegas, indicando a<<strong>br</strong> />

utilizacao de aspectos historicos de Fisica para introduzir o assunto e a<<strong>br</strong> />

realizagao de uma sessao inicial de problematizacao para levantar as<<strong>br</strong> />

ideias dos alunos so<strong>br</strong>e o tema a ser abordado.<<strong>br</strong> />

'A aula foi dina mica e participa,tiva,, isto 6, todos os alunos<<strong>br</strong> />

responderam as perguntas e medida que as respostas foram sendo<<strong>br</strong> />

colocadas 71,0 quadro, alguns reformularam as respostas dada,s<<strong>br</strong> />

a,nteriormente e pediam para apagar a resposta que eles achavain que<<strong>br</strong> />

"ncio tinha nada a ver", o que nolo foi feito, pois expliquei que todas as<<strong>br</strong> />

contribuic5es era,m validas e que so num segundo moment° iriainos<<strong>br</strong> />

destacar o que todos achassem que eram resposta,s desnecesscirias.<<strong>br</strong> />

Apos discutirmos, fui apagando as respostas que a,chamos que !Lao<<strong>br</strong> />

iriam contribuir para o nosso objetivo inicial que era definir forca.<<strong>br</strong> />

Quando chegainos definigaio de forca, e eu jci tinha apa,gado o<<strong>br</strong> />

quadro, percebi que errara em apa,gar as respostas dos alunos sem antes<<strong>br</strong> />

242

Anolise de Dia/4os de Bordo...<<strong>br</strong> />

re-las anotado, pois, acho que seria interessante ter ficado coin todas as<<strong>br</strong> />

nocaes que eles tinham a respeito de forca, mesmo nao sendo as mais<<strong>br</strong> />

corretas." (A.)<<strong>br</strong> />

A. utilizou a mesma dinamica para trabalhar o principio da Inercia,<<strong>br</strong> />

comentando o pensamento de Aristoteles e Galileu e problematizando<<strong>br</strong> />

com os alunos. Comentou que houve uma discussao mais ativa e cita dois<<strong>br</strong> />

de seus alunos:<<strong>br</strong> />

"— A gente falou bastante bobagem, 7nas a senhora viu que juntos a<<strong>br</strong> />

genie chegou na inesma concluscio, quer dizer, na definicao que o liuro<<strong>br</strong> />

tem.<<strong>br</strong> />

— Essa aula que a gente pode participar, falar, muito melhor que<<strong>br</strong> />

as aulas que o professor manda a gente copiar. Eu acho que assim a gente<<strong>br</strong> />

aprende mais." (A.)<<strong>br</strong> />

A., num outro Diario acerca da resolugao pelos alunos de um<<strong>br</strong> />

problema para levantar suas concepcoes alternativas, comenta so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

atitude dos mesmos quanto a avaliacao da atividade, quando lhes disse<<strong>br</strong> />

que fazia parte de um Curso de Atualizacao junto a Universidade:<<strong>br</strong> />

"Os alunos achara,m ulna inara,uilha estarem contribuindo para UM,<<strong>br</strong> />

projeto da UFSM; qualquer atiuidade proposta feita coin boa uontade,<<strong>br</strong> />

sem a menor resistencia." (A.)<<strong>br</strong> />

Esta nossa caracterizacao dos tipos de Diarios elaborados pelos<<strong>br</strong> />

professores nao significa que nos primeiros encontros da segunda etapa<<strong>br</strong> />

nao apareceu nenhum relato mais denso, ou que nos illtimos encontros<<strong>br</strong> />

nao encontramos alguns com apenas uma simples tabulagao das<<strong>br</strong> />

respostas dos alunos para um determinado problema. Por exemplo, a<<strong>br</strong> />

professora N., num dos primeiros Diarios, apresenta uma narrativa onde<<strong>br</strong> />

estao presentes descricoes das atividades, reagoes, dificuldades<<strong>br</strong> />

conceituais, citagOes dos alunos, expectativas e impressoes suas.<<strong>br</strong> />

"Particularmente nClo gostei da discuss& (na (llama aula) so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

a la lei. Tiue a impressao que eles neio estauant me leuando a, serio. Neste<<strong>br</strong> />

dia cheguei na aula e fui logo perguntando:<<strong>br</strong> />

— Quern usa cinto de seguranca 71,0 carro, quando sai de casa?<<strong>br</strong> />

Poucos responderam. Um aluno disse:<<strong>br</strong> />

Dentro da cidade ncio precisa.<<strong>br</strong> />

Eu perguntei:<<strong>br</strong> />

— Por acaso a Inercia funciona s6 para, a cida,de?<<strong>br</strong> />

Ele me encarou e disse:<<strong>br</strong> />

Eu nunca pensei na Inercia.<<strong>br</strong> />

Voltamos a falar da la lei e concluimos a 2° lei, fazendo alguns<<strong>br</strong> />

problemas.<<strong>br</strong> />

Pedi para dois alunos trazerem patins." (na pr6xima aula)<<strong>br</strong> />

'Achei que it& ia dar aula. Todos queriam saber o porque dos<<strong>br</strong> />

patins.<<strong>br</strong> />

Realizamos a atiuidade que se refere a 3° questao... (3' lei de<<strong>br</strong> />

Newton)"<<strong>br</strong> />

243

Sandra Ustra; Eduardo Terrazzan<<strong>br</strong> />

Observa-se ainda que N. tambem se utiliza de atividades praticas e<<strong>br</strong> />

textos com aspectos historicos, para concluir o trabalho com as leis de<<strong>br</strong> />

Newton.<<strong>br</strong> />

E importante notar qUe a professora A. comecou a elaborar seus<<strong>br</strong> />

Diarios somente apos das sessOes de leitura nos encontros da<<strong>br</strong> />

segunda etapa do Curso. Ela afirmou que ouvindo os relatos dos outros<<strong>br</strong> />

professores se sentiu mais tranqiiila. Nesse mesmo sentido, outra<<strong>br</strong> />

professora, I., afirmou:<<strong>br</strong> />

"Estava demorando para entender. Depois que leram um<<strong>br</strong> />

Diario de Bordo la na reuniao de sabado, tudo se tornou mais<<strong>br</strong> />

facil. Funcionou como um exemplo para mim." (I.)<<strong>br</strong> />

A Guisa de Conclusao<<strong>br</strong> />

Diante da analise realizada, podemos afirmar que, com a utilizacao<<strong>br</strong> />

dos Diarios de Bordo no Curso, os professores passaram a tornar-se mais<<strong>br</strong> />

atentos tanto para as suas 'aulas, como para seus alunos. A' atencao ficou<<strong>br</strong> />

mais agucada para as aOes dos seus colegas de CUrso e as contribuicoes<<strong>br</strong> />

qiie estas poderiam dar sua propria atuacao.<<strong>br</strong> />

As leituras e discussoes sO<strong>br</strong>e o conteiido dos relatos auxiliaram<<strong>br</strong> />

para a sensibilizacao e explicitacao, por parte dos professores, em relacdo<<strong>br</strong> />

a determinados aspectbs de suas proPrias praticas didaticas que antes<<strong>br</strong> />

passavam despercebidog e nao eram utilizados para repensar o seu<<strong>br</strong> />

trabalho docente, buscando melhorar o mesmo. 0 Conteudo dos Diarios<<strong>br</strong> />

serviu-Como subsidio para reformulacoes nos planejamentos praticados.<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e a importancia dos Diarios importante ressaltar a fala da<<strong>br</strong> />

professora A,:<<strong>br</strong> />

"Interessante. B0111 ILO sentido de fa,zer a, analise, melhora,-se o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento. Estci se fazendo uma, especie de revise-1o."<<strong>br</strong> />

"Comecei a,' relacionar os conhecimentos, dando destaque<<strong>br</strong> />

principalmente ci participacao' dos alunos e so<strong>br</strong>e o que eles tem de<<strong>br</strong> />

conhecimento."<<strong>br</strong> />

Outra professora, Ia., afirma:<<strong>br</strong> />

"No comeco foi novidade, fiquei um pouco atrapalhada, mas depois<<strong>br</strong> />

senti mais firmeza. Ajuda a me questionar mais so<strong>br</strong>e as ininhas a,ulas."<<strong>br</strong> />

Muitos aspectos relativos as dificuldades de sala de aula, sejam<<strong>br</strong> />

metodologicas ou de conteudo, surgiram como comuns para outros, as<<strong>br</strong> />

vezes chegando ate mesmo ao apontamento de solucoes que eram<<strong>br</strong> />

compartilhadas.<<strong>br</strong> />

• PudenioS perceber tanibem nas narrativas dos professores uma<<strong>br</strong> />

presenca, em maior numero, mais sistematizada e integrada na pratica<<strong>br</strong> />

dos mesinos, de abordagens contendo elementos trabalhados no prOprio<<strong>br</strong> />

Curso.. Por exemplo, a utilizacao cotidiano, de aspectos historicos e um<<strong>br</strong> />

tratamento a partir de problemas passaram a fazer parte dos<<strong>br</strong> />

planejamentos didaticos. Verificamos ainda uma preocupacao major com<<strong>br</strong> />

244

Anolise de Diorios de Bordo...<<strong>br</strong> />

as concepcoes que os alunos ja trazem para a sala de aula e que acabam<<strong>br</strong> />

interferindo no processo de ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

A esse respeito, a professora R. chegou a comentar, nos primeiros<<strong>br</strong> />

encontros, que seus alunos nao possuiam uma ideia formada so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

tematicas que trabalhava na sua disciplina. Porem, num de seus Diarios,<<strong>br</strong> />

escreve:<<strong>br</strong> />

"As questoes deram inicio a uma discussoo generalizada entre os<<strong>br</strong> />

alunos, troca de opinioes, quase uirando bagunca. Mas deu para perceber<<strong>br</strong> />

que eles tem ideia de C01110 a "coisa" acontece. Apresentam, isto sim, ulna<<strong>br</strong> />

grande dificuldade de expressao, pots mtuindo-os eles sabem, mas na hora<<strong>br</strong> />

de escreuer..."<<strong>br</strong> />

A dinamica proporcionada pelos Diarios de Bordo neste Curso nos<<strong>br</strong> />

leva a afirma-la como uma pratica facilitadora das ac6es de<<strong>br</strong> />

acompanhamento e apoio por parte da equipe. Do ponto de vista do<<strong>br</strong> />

professor proporciona uma reflexao so<strong>br</strong>e sua pratica pedagegica,<<strong>br</strong> />

explorando-a e valorizando-a, alem de coloCa-lo como ator do processo de<<strong>br</strong> />

ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Uma alternativa interessante, para o trabalho com Diarios de<<strong>br</strong> />

Bordo, 6 a de compartilhar com outros cursos de atualizacao os Diarios<<strong>br</strong> />

elaborados nestes, discutindo as situacoes e encaminhamentos<<strong>br</strong> />

encontrados. Outra seria retornar aos professores suas narrativas, para<<strong>br</strong> />

que estes analisem como elas foram se modificando, desde as primeiras<<strong>br</strong> />

ate as mais recentes.<<strong>br</strong> />

Acreditamos que um programa de educacao continuada,<<strong>br</strong> />

consistente e efetivo, nao pode prescindir da vinculacao entre ensino e<<strong>br</strong> />

pesquisa, resguardando, claro, a especificidade de cada uma destas<<strong>br</strong> />

atividades. Por isso, a questao do professor como pesquisador ultrapassa<<strong>br</strong> />

a simples perspectiva de opcao pessoal, colocando-se como uma dimensao<<strong>br</strong> />

prOpria da pratica pedagOgica transformadora. Nesta perspectiva, na<<strong>br</strong> />

continuidade dos trabalhos iniciados no Curso, a pratica reflexiva acerca<<strong>br</strong> />

da atividade docente proporcionada pelos Diarios se mostra bastante<<strong>br</strong> />

promissora.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

BODIAO, I.; (1993). Reflex-6es Acerca de um Programa de<<strong>br</strong> />

Aperfeicoamento de Professores de Fisica e Pesquisa em Ensino.<<strong>br</strong> />

Dissertacao de Mestrado. Sao Paulo: FE<strong>USP</strong>/IF<strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

COSTA, Marisa C.V.; 1995. Elementos para uma critica das<<strong>br</strong> />

metodologias participativas de pesquisa. In: VEIGA NETO<<strong>br</strong> />

(Org.), Critica p6s-estruturalista e Educacao, Sulina, Porto<<strong>br</strong> />

Alegre.<<strong>br</strong> />

PACCA, J.L.A.; (1992). '0 Profissional da Educacao e o Significado do<<strong>br</strong> />

Planejamento Escolar: Problemas dos Programas de<<strong>br</strong> />

Atualizacao'. In: Reuista Brasileira de Ensino de Fisica, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo/SP, SBF, 14(1), 39-42.<<strong>br</strong> />

245

Sandra Ustra; Eduardo Terrazzan<<strong>br</strong> />

PACCA, J.L.A.; (1994). A Atualizacao do Professor de Fisica do<<strong>br</strong> />

Segundo Grau-uma proposta. Tese de Livre Docencia. Sao<<strong>br</strong> />

Paulo: FE<strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

PACCA, J.L.A.; VILLANI, A.; (1992). 'Estrategias de Ensino e<<strong>br</strong> />

Mudanga Conceitual na Atualizacao de Professores'. In: Reuista<<strong>br</strong> />

Brasileira de Ensino de Fisica, Sao Paulo/SP, SBF, 14(4), 222-<<strong>br</strong> />

228.<<strong>br</strong> />

PACCA, J.L.A.; VILLANI, A.; (1993). `Mudancas no planejamento<<strong>br</strong> />

escolar de professores de Fisica num curso de atualizagdo'. In:<<strong>br</strong> />

Atas do X Simposio Nacional de Ensino de Fisica. Londrina/PR:<<strong>br</strong> />

SBF.<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, E. A.; (1992). 'A Insergao da Fisica Moderna e<<strong>br</strong> />

Contemporanea no Ensino de Fisica na escola de 2° grau'. In:<<strong>br</strong> />

Caderno Catarinense de EnsinO de Fisica, 9(3), 209-214.<<strong>br</strong> />

TOBIN, K.; ESPINET, M.; (1989). 'Impediments to change:<<strong>br</strong> />

Aplications of coaching in high-school science teaching'. In:<<strong>br</strong> />

Journal of Research in Science Teaching, 26(1), 105-120.<<strong>br</strong> />

VILLANI, A.; (1991). 'Planejamento Escolar: um Instrumento de<<strong>br</strong> />

Atualizagdo dos Professores de Ciencias'. In: Reuista de Ensino<<strong>br</strong> />

de Fisica, Sao Paulo/SP, SBF, 13, 162-177.<<strong>br</strong> />

VILLANI, A.; (1991c). `ReflexOes So<strong>br</strong>e as Dificuldades dos Professores<<strong>br</strong> />

de Fisica'. In: Cadent° Catarinense de Ensino de Fisica,<<strong>br</strong> />

Florianopolis, UFSC, 8(1), 7-13.<<strong>br</strong> />

ZABALZA, Miguel Angel; (1994). Diarios de Aula. Porto/POR: Porto.<<strong>br</strong> />

246

XII Si/Iwo:3i° Nacional de Ensino de Ffsica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Rsica<<strong>br</strong> />

CAPACITAcA0 DE PROFESSORES EM SERVIc0: UMA PROPOSTA DE<<strong>br</strong> />

INTERAcA0 PESQUISA EM ENSINO - ESCOLA DE 1° GRAU<<strong>br</strong> />

Introduck<<strong>br</strong> />

Rita de Cassia de Alcantara Brauna;<<strong>br</strong> />

Angela Maria de Carvalho Maffia<<strong>br</strong> />

Cleidelene Ramos Guimaraes.<<strong>br</strong> />

Universidade Federal de Vicosa<<strong>br</strong> />

Podemos afirmar hoje, com tranqiiilidade, que uma das linhas de<<strong>br</strong> />

pesquisa que mais se desenvolveu na decada, diz respeito ao<<strong>br</strong> />

estudo e levantamento das concepcoes e ideias alternativas que os alunos<<strong>br</strong> />

constroem a respeito de alguns principios cientificos.<<strong>br</strong> />

Apesar do avanco da pesquisa nesta area, nota-se que a aplicacao<<strong>br</strong> />

dos resultados em sala de aula e ainda muito modesta. Isto deve-se ao<<strong>br</strong> />

fato de existir um descompasso entre a pesquisa em ensino de ciencias e a<<strong>br</strong> />

formagdo do professor nessa area. Em relacao a essa formacao Fracalanza<<strong>br</strong> />

et alii (1987) afirmam que o professor termina o curso de formagao para o<<strong>br</strong> />

magisterio sem condicoes para ensinar ciencias, por falta de dominio do<<strong>br</strong> />

conteUdo neste campo de ensino.<<strong>br</strong> />

Atraves de cursos de extensao, oferecidos pelo Departamento de<<strong>br</strong> />

Educacao da UFV-MG, para professores de 1' Grau da regiao,<<strong>br</strong> />

evidenciamos algumas de suas dificuldades conceituais.<<strong>br</strong> />

Preocupados com estes problemas e acreditando ser possivel e<<strong>br</strong> />

necessaria uma aproximacao entre a universidade e a escola de 1° Grau,<<strong>br</strong> />

com o objetivo de mediar a relacao pesquisa em ensino de ciencias -<<strong>br</strong> />

aplicacao dos resultados em sala de aula e o repensar da formacao do<<strong>br</strong> />

professor, levantamos as seguintes questoes para investigacao:<<strong>br</strong> />

- os professores de ciencias do 1° Grau, particularmente os das<<strong>br</strong> />

series iniciais, apresentam dominio metodolOgico e conceitual suficientes<<strong>br</strong> />

para ajudar os seus alunos a construir os conceitos cientificos<<strong>br</strong> />

corretamente?<<strong>br</strong> />

- e possivel a superacao dessas dificuldades atraves da capacitagao<<strong>br</strong> />

em servico?<<strong>br</strong> />

- quais as repercussoes dessa capacitacao na pratica pedagogica dos<<strong>br</strong> />

professores?<<strong>br</strong> />

Referencial Teorico<<strong>br</strong> />

Utilizamos como principal referencial teorico para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento do nosso estudo pesquisas recentes so<strong>br</strong>e esquemas<<strong>br</strong> />

conceituais alternativos em ciencias. A importancia desta linha de<<strong>br</strong> />

pesquisa esta associada, so<strong>br</strong>etudo, elaboracao de um novo modelo de<<strong>br</strong> />

aprendizagem de ciencias. Estas pesquisas convergem para uma<<strong>br</strong> />

247

Rita de Ccissia Bra'ilia...<<strong>br</strong> />

orientacao que podemos designar de construtivismo. De acordo corn<<strong>br</strong> />

Driver citado por Gil Perez (1986),<<strong>br</strong> />

"as principais caracteristicas da uisdo construtiva sao:<<strong>br</strong> />

- o que existe no cere<strong>br</strong>o de quern, uai aprender tem importancia;<<strong>br</strong> />

- encontrar sentido supoe estabelecer relagoes: os conhecimentos clue<<strong>br</strong> />

se pode conseruar permattententente na ntentoria nao sao fatos<<strong>br</strong> />

isolados, Inas inultd estruturados e qtte se interrelacionant<<strong>br</strong> />

intatiplas formas;<<strong>br</strong> />

- quern, aprende constroi significados ativantente;<<strong>br</strong> />

- os estudantes sao responsaụ eis pela sua propria aprendizagent."<<strong>br</strong> />

(P. 9)<<strong>br</strong> />

As atividades em sala de aula devem evidenciar que.a "pre-nogao",<<strong>br</strong> />

aquela que a crianca ja leva para a escola, nao e tao consistente como<<strong>br</strong> />

parece e o conceito cientifico que se pretende ensinar seja inteligivel e<<strong>br</strong> />

potencialmente melhor para explicar fenemenoS observados e outros que<<strong>br</strong> />

possam estar relacionados. Segundo Maldaner (1987)<<strong>br</strong> />

"pode-se conseguir tais mudangas se houver uma aplicacao<<strong>br</strong> />

constante de uma metodologia igualmente diferente da que a<<strong>br</strong> />

crianca aplica naturalmente na sua fase de aquisigao espontanea<<strong>br</strong> />

das `concepgoes falsas' (ou do senso comum) e que nao<<strong>br</strong> />

correspondem a realidade dos fatos" (p. 32).<<strong>br</strong> />

A metodologia consiste em fazer com que a crianca seja o<strong>br</strong>igada<<strong>br</strong> />

em situacao problematica clara,<<strong>br</strong> />

"a emitir hipoteses luz dos seus conhecimentos previos, de<<strong>br</strong> />

experimentar variagdo, de analisar os dados e ver como isso esta em<<strong>br</strong> />

acordo ou desacordo com o que se pensava antes." Perez, citado por<<strong>br</strong> />

Maldaner (1987:32).<<strong>br</strong> />

Resumido, nosso referencial teorico considera a aprendizagem em<<strong>br</strong> />

ciencias como uma mudanca conceitual e metodologica por parte dos<<strong>br</strong> />

alunos. Esta mudanca metodologica deve ser convenientemente<<strong>br</strong> />

planejada e gradativa, pois do contrario, sera ignalmente rejeitada como<<strong>br</strong> />

o e a "mudanca" conceitual a<strong>br</strong>upta. (Maldaner, 1987) •<<strong>br</strong> />

Metodologia<<strong>br</strong> />

Optou-se pela pesquisa qualitativa. Segundo Bogdan e Biklen,<<strong>br</strong> />

citados por Ludke e Andre esse tipo de pesquisa "envolve a obtencao de<<strong>br</strong> />

dados degcritivos, obtidos no contato direto do pesquisador com a situagao<<strong>br</strong> />

estudada, enfatiza mais o processo do que o produto e se preocUpa em<<strong>br</strong> />

retratar a perspectiva dos participantes." (1986:13). Esta abordagem<<strong>br</strong> />

compatibilizou com o estudo proposto.<<strong>br</strong> />

Os sujeitos centrais dessa pesquisa foram seis professores de uma<<strong>br</strong> />

escola pdblica do municipio de Vigosa que atuam nas 3" e 4" series do<<strong>br</strong> />

primeiro grau.<<strong>br</strong> />

Utilizou-se quatro estrategias metodologicas basicas: observacao<<strong>br</strong> />

direta, questionarios, entrevistas e analises de documentos.<<strong>br</strong> />

248

Capacitacao d e Professores em...<<strong>br</strong> />

As observacoes foram realizadas durante as aulas, em encontros<<strong>br</strong> />

especificos para a capacitacao dos p`rofessores e em atiVidades extraclasse.<<strong>br</strong> />

Objetivando avaliar a capacitacao dos professores em servico e<<strong>br</strong> />

detectar as principais dificuldades conceituais foram aplicados<<strong>br</strong> />

questionarios tanto no inicio (pre-teste), quanto no final (pos-teste) dos<<strong>br</strong> />

encontros especificos de capacitacao. No total foram realizados quatro<<strong>br</strong> />

encontros, de quatro horas de duracao cada um, nos quais foram<<strong>br</strong> />

trabalhados os seguintes conteUdos: fotossintese, solo, ar e Agua e<<strong>br</strong> />

sistema solar. Tais contendos foram selecionados pelos professores da<<strong>br</strong> />

escola.<<strong>br</strong> />

Os documentos analisados foram: programa de ensino (oficial e da<<strong>br</strong> />

escola), material didatico utilizado pelo professor, caderno de anotac5es<<strong>br</strong> />

do aluno e provas aplicadas.<<strong>br</strong> />

0 estudo foi realizado em dois anos.<<strong>br</strong> />

Analise do Dominio Conceitual em Ciencias dos Professores Observados<<strong>br</strong> />

Como resultado das analises de documentos, observacOes feitas em<<strong>br</strong> />

sala de aula e dos encontros especificos para capacitacao dos professores<<strong>br</strong> />

em servico, foram detectadas varias dificuldades conceituais que, para<<strong>br</strong> />

efeito didatico foram divididas em categorias distintas:<<strong>br</strong> />

Informacau Ambigua (aquela em que o professor explica ou<<strong>br</strong> />

escreve determinado conceito e o aluno pode interpretar de diferentes<<strong>br</strong> />

maneiras).<<strong>br</strong> />

A definicao de recursos naturais encontrada em apostila<<strong>br</strong> />

mimeografada em sala de aula foi a seguinte:<<strong>br</strong> />

"Chamamos de recursos naturais a tudo aquilo que a natureza<<strong>br</strong> />

oferece aos seres, inclusive ao homem, a fim de facilitai a sua vida."<<strong>br</strong> />

Tal definicao cla margem a diversas interpretacoes porque, logo<<strong>br</strong> />

abaixo no mesmo texto aparece a citacao:<<strong>br</strong> />

"0 ar, a Agua, a luz e o calor do sol, o solo coin seus minerais, as<<strong>br</strong> />

plantas e os animais sac) recursos naturais que nos ajudam a viver."<<strong>br</strong> />

Desconsidera-se, portanto, que plantas e animais tambem sac) seres<<strong>br</strong> />

e se utilizam dos recursos naturais (sol, Agua, ar, solo etc.). Assim o<<strong>br</strong> />

conceito torna-se ambiguo.<<strong>br</strong> />

Conceito Err6neo<<strong>br</strong> />

A explicacao de uma professora so<strong>br</strong>e a erosao foi a seguinte:<<strong>br</strong> />

"A Agua lava a camada superficial da terra e coin isso ela fica Arida,<<strong>br</strong> />

sem vitaminas."<<strong>br</strong> />

A professora provavelmente queria dizer que quando ocorre a<<strong>br</strong> />

erosao o solo fica empo<strong>br</strong>ecido, sem nutrientes.<<strong>br</strong> />

Ao tratar do movimento de translacao outra professora levou os<<strong>br</strong> />

alunos a questionar so<strong>br</strong>e as consequencias desse movimento para a<<strong>br</strong> />

Terra (as estacoes do ano) e ainda a razdo do inverno ser mais frio e o<<strong>br</strong> />

249

1?italie Cassia Bratina...<<strong>br</strong> />

verao ser mais quente. Foram levantadas pelos alunos varios hipOteses,<<strong>br</strong> />

dentre elas a de que: "no verao a Terra mais prOxima do sol e no inverno<<strong>br</strong> />

mais distante."<<strong>br</strong> />

Depois de alguns questionamentos A turma a professora<<strong>br</strong> />

acrescenta:<<strong>br</strong> />

"No verao o hemisferio sul esta mais proximo do Sol e nao a Terra."<<strong>br</strong> />

Observa-se que a professora tentou levar em consideracao a<<strong>br</strong> />

inclinacao do eixo da Terra mas argumentou errado.<<strong>br</strong> />

Foi aplicadO um estudo dirigido so<strong>br</strong>e higiene e saade, que<<strong>br</strong> />

constava de um texto, seguido de alguns exercicios. Quando uma<<strong>br</strong> />

professora explicava o texto fez a seguinte afirmacao no que diz respeito<<strong>br</strong> />

aos micrObios:<<strong>br</strong> />

"Os micrObios fazem xixi e cocO na nossa barriga, por isso devemos<<strong>br</strong> />

evita-los."<<strong>br</strong> />

Obs.: os reais danos causados pelos microbios nao foram ditos.<<strong>br</strong> />

Em relacao ao conceito de recursos naturais nao renovaveis uma<<strong>br</strong> />

professora afirma<<strong>br</strong> />

"Recursos naturais nao renovaveis sao aqueles que nao se<<strong>br</strong> />

reproduzem."<<strong>br</strong> />

- "Ja viram uma rocha gravida? Perguntou a professora.<<strong>br</strong> />

Os alunos respondem:<<strong>br</strong> />

- "Nao."<<strong>br</strong> />

- "Nao, pois 6, ela nao se reproduz, nao 6 um recurso natural<<strong>br</strong> />

renovavel. Os recursos naturais renovaveis sao aqueles que se<<strong>br</strong> />

reproduzem."<<strong>br</strong> />

Conceito esteril (aquele conceito distante do cotidiano do aluno,<<strong>br</strong> />

irrelevante).<<strong>br</strong> />

conteado A agua foi tratado em aula expositiva, onde a<<strong>br</strong> />

professora utilizou alem de um cartaz ilustrativo do processo de<<strong>br</strong> />

purificacao da agua, uma apostila mimeografada que trazia alguns<<strong>br</strong> />

pontos so<strong>br</strong>e esse importante recurso natural. Porem, seguindo a linha de<<strong>br</strong> />

alguns livros didaticos, caracterizou a agua potavel como: insipida,<<strong>br</strong> />

inodora e incolor.<<strong>br</strong> />

A professora nao chamou a atencao para o fato de nao encontramos<<strong>br</strong> />

essa agua pura na natureza, o que acaba por contradizer a realidade<<strong>br</strong> />

vivenciada pelo aluno.<<strong>br</strong> />

Analise do Dominio Metodologico em Ciencias dos Professores Observados<<strong>br</strong> />

Diante da pratica pedagogica das professoras observadas, notou-se<<strong>br</strong> />

que nao ha um padrao metodolOgico que defina um perfil destas, pois ha<<strong>br</strong> />

desde aquelas mais inovadoras, buscando a participacao dos seus alunos<<strong>br</strong> />

e o uso de metodologias mais praticas, ate aquelas que apresentam uma<<strong>br</strong> />

pratica mais tradicional, com enfase na transmissao de conceitos e<<strong>br</strong> />

conseqiientemente levando passividade dos alunos.<<strong>br</strong> />

250

Capacitacao de Prolessores em...<<strong>br</strong> />

Verificou-se que existe coerencia entre as observacoes feitas em<<strong>br</strong> />

sala de aula e as entrevistas realizadas com as professoras em relacao A<<strong>br</strong> />

pratica pedagOgica. Na entrevista as professoras mais inovadoras<<strong>br</strong> />

confessaram gostar do que fazem,,consideram o ensino de ciencias muito<<strong>br</strong> />

importante, fazem cursos de atualizagao sempre que possivel e ainda<<strong>br</strong> />

sentem necessidade de ensinar ciencias de forma mais pratica, buscando<<strong>br</strong> />

sempre informagoes so<strong>br</strong>e a atualidade (todas elas tem graduagao em<<strong>br</strong> />

Pedagogia - Licenciatura Plena e trabalham de 1" a zla serie ha menos de<<strong>br</strong> />

seis anos). Ja aquelas que apresentam uma pratica mais tradicional<<strong>br</strong> />

confessaram que: - nao gostam do contend° de ciencias, preferem ensinar<<strong>br</strong> />

Portugues e Matematica, nao tem dificuldade em "passar" o contend° (so<<strong>br</strong> />

nao gostam de fazer experiencias, aulas praticas). Uma delas tem<<strong>br</strong> />

magisterio completo, trabalha ha vinte e quatro anos na area e nunca fez<<strong>br</strong> />

cursos de atualizacao. Outra tem curso de Pedagogia, trabalho ha mais<<strong>br</strong> />

ou menos dez anos e fez cursos de atualizacao.<<strong>br</strong> />

Do que foi exposto acima concluimos que a maioria dos professores<<strong>br</strong> />

observados nao possui dominio conceitual e metodologico suficientes para<<strong>br</strong> />

ajudar os seus alunos a construir os conceitos cientificos corretamente.<<strong>br</strong> />

Apesar de termos feito uma analise do dominio metodolOgico e conceitual<<strong>br</strong> />

isoladamente sabemos da articulagao estreita entre esses aspectos. Sem o<<strong>br</strong> />

necessario dominio do contend° o professor nao consegue distinguir o<<strong>br</strong> />

essencial do meramente informativo e tampouco selecionar as<<strong>br</strong> />

modalidades didaticas mais adequadas para cada contend°. Esses pontos<<strong>br</strong> />

serao retomados posteriormente ao tratarmos da formacao dos<<strong>br</strong> />

professores.<<strong>br</strong> />

Analise dos Resultados de Capacitacao em Servico e Repercussbes na Pratica<<strong>br</strong> />

Pedagogica dos Professores Observados<<strong>br</strong> />

As figuras abaixo objetivam ilustrar os resultados dos encontros<<strong>br</strong> />

especificos para a capacitacao dos professores em servigo, atraves da<<strong>br</strong> />

computacao dos acertos e erros detectados nos pre e pos-testes, aplicados<<strong>br</strong> />

durante os encontros.<<strong>br</strong> />

251

Rita de aissia Bratina...<<strong>br</strong> />

70 -<<strong>br</strong> />

CO -<<strong>br</strong> />

FFE-11±7.1E<<strong>br</strong> />

FCS-11±i I<<strong>br</strong> />

CI 5D -<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

LJ<<strong>br</strong> />

40 _<<strong>br</strong> />

020-<<strong>br</strong> />

io_<<strong>br</strong> />

PCERTCS TIROS A PAR3AIS EV1ERNI3D<<strong>br</strong> />

\MAUS<<strong>br</strong> />

Figura 01 - Resultado do 1° Treinamento de professores em servigo.<<strong>br</strong> />

70 -<<strong>br</strong> />

11PRE-TESTE<<strong>br</strong> />

POS-T EST E<<strong>br</strong> />

ERROS<<strong>br</strong> />

VARIAVEIS<<strong>br</strong> />

A.PARCIAIS<<strong>br</strong> />

EM BRANCO<<strong>br</strong> />

Figura 02 - Resultado do 2° Treinamento de professores em servigo. Contelido :<<strong>br</strong> />

Fotossintese<<strong>br</strong> />

252

Capacitaedo de Professores ern...<<strong>br</strong> />

60<<strong>br</strong> />

n PRE-TESTE<<strong>br</strong> />

POS-TESTE<<strong>br</strong> />

ACERTOS ERROS A.PARCIAIS EM BRANCO<<strong>br</strong> />

VARIAVEIS<<strong>br</strong> />

Figura 03 - Resultado do 3° Treinamento de professores em servigo. ConteUdos :<<strong>br</strong> />

Ar e Agua<<strong>br</strong> />

35 -<<strong>br</strong> />

30 --<<strong>br</strong> />

PRE-TESTE<<strong>br</strong> />

POS-TESTE<<strong>br</strong> />

25 -<<strong>br</strong> />

N<<strong>br</strong> />

Lu<<strong>br</strong> />

20 -<<strong>br</strong> />

F<<strong>br</strong> />

w 15 -<<strong>br</strong> />

a io _<<strong>br</strong> />

5 -<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

ACERTOS ERROS A.PARCIAIS<<strong>br</strong> />

VARIAVEIS<<strong>br</strong> />

EM BRANCO<<strong>br</strong> />

Figura 04 - Resultado do 4° Treinamento de professores em servigo. ConteUdo :<<strong>br</strong> />

Sistema Solar.<<strong>br</strong> />

Atraves da analise dos graficos foi possivel notar uma sensivel<<strong>br</strong> />

melhora conceitual por parte dos professores e tambem classificar os<<strong>br</strong> />

conteildos de acordo com o nivel de dificuldade apresentado no pre-teste:<<strong>br</strong> />

Fotossintese (38% de erros), Sistema Solar (25% de erros), Solo (24% de<<strong>br</strong> />

erros) e Ar e Agua (14% de erros). Os resultados sao coerentes ja que os<<strong>br</strong> />

conteiados de fotossintese e sistema solar sao mais abstratos que os outros<<strong>br</strong> />

(com excegao do ar). Tais resultados portanto reforcam a ideia da<<strong>br</strong> />

necessidade de utilizarmos metodologias mais adequadas aos conteiados.<<strong>br</strong> />

253

Rita de Cossia Bru<<strong>br</strong> />

Observou-se que algumas professoras nao somente implementaram<<strong>br</strong> />

alguns aspectos trabalhados durante os encontros de capacitacao, como<<strong>br</strong> />

afirmaram serem estes adequados ao seu dia-a-dia. E importante<<strong>br</strong> />

esclarecer que essas professoras sao aquelas portadoras,de uma pratica<<strong>br</strong> />

pedagogica mais inovadora que ja discutimos anteriormente. Outras<<strong>br</strong> />

professoras afirmaram ter sido importante a capacitacab em servico para<<strong>br</strong> />

o enriquecimento pessoal mas, que era inviavel aplicar as estrategias<<strong>br</strong> />

metodolOgicas discutidas em sala de aula, devido falta de tempo, de<<strong>br</strong> />

material e de local adequado, e da falta de base do. aluno. Essas<<strong>br</strong> />

professoras nao implementaram as inovacOes metodologicas discutidas,<<strong>br</strong> />

embora tentassem atualizar um pouco os conhecimentos em sala de aula.<<strong>br</strong> />

A partir destes dados podemos avaliar o potencial da capacitacao<<strong>br</strong> />

dos professores em servico, nos moldes em que foi desenvOlvida, como<<strong>br</strong> />

estrategia que venha a possibilitar uma mudanca na pratica pedagogica<<strong>br</strong> />

dos mesmos.<<strong>br</strong> />

Parece-nos que este tipo de capacitacao ajudou as professoras a<<strong>br</strong> />

superar algurnas dificuldades conceituais e para algumas a enxergar<<strong>br</strong> />

diferentes possibilidades de uso de metodologias mais praticas e<<strong>br</strong> />

participativas.,No entanto nao foi suficiente para provocar uma reflexao<<strong>br</strong> />

mais profunda so<strong>br</strong>e os pressupostos das suas proprias praticas e<<strong>br</strong> />

consequentemente provocar uma mudanca das mesmas.<<strong>br</strong> />

A resistencia apresentada por algumas pode revelar uma provavel<<strong>br</strong> />

perspectiva de encarar a capacitacao em servico como uma oportunidade<<strong>br</strong> />

para atualizar contendos e metodologias adequando-os as praticas que<<strong>br</strong> />

desenvolvem no dia-a-dia, sem no entanto modifica-las substancialmente.<<strong>br</strong> />

Enxergamos portanto os limites desta estrategia, enquanto<<strong>br</strong> />

possibilitadora de uma mudanca na pratica pedagOgica, sem no entanto<<strong>br</strong> />

negarmos a sua importancia. Sem dirvida preciso repensar os moldes<<strong>br</strong> />

dessa capacitacao se o que queremos promover mudancas significativas<<strong>br</strong> />

na pratica dos professores de ciencias. Este e um desafio que nos<<strong>br</strong> />

propomos enquanto professores e pesquisadores.<<strong>br</strong> />

Aspectos Relevantes para a Formacao dos Professores de Ciencias<<strong>br</strong> />

A partir desse estudo alguns pontos podem ser destacados como<<strong>br</strong> />

relevantes na formacao dos professores de ciencias.<<strong>br</strong> />

Um aspecto . que nos parece fundamental diz respeito a uma<<strong>br</strong> />

formacao conceitual sOlida que contemple nao somente o dominio do<<strong>br</strong> />

conhecimento produzido em uma determinada area, mas tambem o<<strong>br</strong> />

processo de producao do mesmo. Observou-se que os professores, por falta<<strong>br</strong> />

de dominio conceitual ficam presos a formalizacoes, utilizando textos<<strong>br</strong> />

mimeografados e questionarios que incentivam apenas a memorizacao de<<strong>br</strong> />

conceitos, nao favorecendo portanto uma abordagem metodologica mais<<strong>br</strong> />

dinamica e participativa, onde- certamente seriam mais solicitados pelos<<strong>br</strong> />

alunos, o que consequentemente poderia levar a urna aprendizagem mais<<strong>br</strong> />

significativa. Aliado a isto, deve-se colocar o futuro professor em contato<<strong>br</strong> />

254

Capaciturcio de Professores<<strong>br</strong> />

com a pesquisa em ensino de cien'cias para que este possa refletir<<strong>br</strong> />

criticamente a respeito da adequacao da mesma realidade da sala de<<strong>br</strong> />

aula.<<strong>br</strong> />

Uma formacao adequada auxiliara o professor a selecionar e dosar<<strong>br</strong> />

melhor os conteUdos de ensirio ao inves querer vencer o programa<<strong>br</strong> />

oficial em detrimento da prornocao do desenvolvimento cognitivo do<<strong>br</strong> />

estudante.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Os professores de ciencias de 3" e 4" series da escola observada<<strong>br</strong> />

apresentam dificuldades conceituais e,metodologicas.<<strong>br</strong> />

A partir da capacitacao de professores em servico, algumas<<strong>br</strong> />

dificuldades conceituais foram superadas. Porem tal capacitacao nao foi<<strong>br</strong> />

suficiente para levar o professor a uma mudanca de postura tradicional<<strong>br</strong> />

para uma postura mais pratica e inovadora.<<strong>br</strong> />

Atribuimos tais problemas principalmente a inseguranca do<<strong>br</strong> />

professor devido sua precaria formacao.<<strong>br</strong> />

Sugerimos portanto pontos importantes a serem trabalhados<<strong>br</strong> />

durante a formacao dos professores: desenvolvimento de uma base<<strong>br</strong> />

conceitual solida, que proporcionard um maior dominio metodologico,<<strong>br</strong> />

aliada ao estudo de pesquisas em ensino de ciencias e as possibilidades de<<strong>br</strong> />

aplicacao em sala de aula.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

1. BACHELARD, G. La formation del espitiru cientifico -<<strong>br</strong> />

contribuicion a un psicoanalises de conocimento objetivo,<<strong>br</strong> />

Argentina, Siglo Vientiuno, 1976.<<strong>br</strong> />

2. FRACALANZA, H. et alii. 0 Ensino de ciencias no primeiro grau.<<strong>br</strong> />

Sao Paulo, Atual, 1987.<<strong>br</strong> />

3. GAGLIARDI, R. Como utilizar la historia de las ciencias em la<<strong>br</strong> />

ensenanza de las ciencias. Ensefianza de las ciencias. (3): 291-<<strong>br</strong> />

96, 1988.<<strong>br</strong> />

4. GIL PEREZ, D. A metodologia cientifica e o ensino de ciencias:<<strong>br</strong> />

relagOes controvertidas. In: CONGRESSO PEDAGOGIA 86,<<strong>br</strong> />

Havana 1986.<<strong>br</strong> />

5. LODKE, M. & ANDRE, D.A. Pesquisa em educacao: abordagens<<strong>br</strong> />

qualitativas. Sao Paulo, EPU, 1986.<<strong>br</strong> />

6. MALDANER, 0.A. Ensino/aprendizagem em ciencias - Mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual e metodolOgica, Contexto e Educagdo. (5): 27-34,<<strong>br</strong> />

1987.<<strong>br</strong> />

7. QUEIROZ, G. & AZEVEDO, C.A. A ciencia alternativa do senso<<strong>br</strong> />

comum e o treinamento de professores. Cad. Cat. Ens. Fis. 4(1):<<strong>br</strong> />

7-16, 1987.<<strong>br</strong> />

255

XII Sinumisio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., .?,7 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

A PRATICA DOCENTE DO PROFESSOR DE FISICA DO 3Q GRAU<<strong>br</strong> />

Aguida Celina de Meo Barreiro (ague' a@ifqsc.sc.<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica de Sao Carlos - <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

0 presente trabalho e parte de tese de doutorado que objetivou<<strong>br</strong> />

compreender a pratica docente de professores-pesquisadores de fisica do<<strong>br</strong> />

3L) grau. Foram observadas as aulas de quatro professores do Bacharelado<<strong>br</strong> />

e da Licenciatura e feitas duas entrevistas estruturadaS. 0 elemento<<strong>br</strong> />

norteador na selecao dos sujeitos foi a sua preocupacao demonstrada<<strong>br</strong> />

tambem corn o ensino, no Instituto de Fisica de Sao C.arlos/<strong>USP</strong>,. que se<<strong>br</strong> />

caracterila pela projecao nacional e internacional na pesquisa em Fisica<<strong>br</strong> />

TeOrica e Experimental. A analise dos dados foi feita a pa'rtir de nove<<strong>br</strong> />

categorias criadas para essa finalidade e que englobam os principais<<strong>br</strong> />

aspectos da dinamica da sala de aula. Nas conclusbes buscou-se oferecer<<strong>br</strong> />

subsidios para futuros encamirihamentos quanto a formacao continuada<<strong>br</strong> />

de professores de Fisica e de areas correlatas, no ensino superior.<<strong>br</strong> />

Enfatizou-se a pratica reflexiva e a tomada de consciencia.<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

Ha, atualmente, interesse pelas questoes que envolvem os<<strong>br</strong> />

procedimentos didaticos, a relacao professor-aluno e a dinamica da sala<<strong>br</strong> />

de aula do ensino superior, s. eja para formar professores e/ou<<strong>br</strong> />

pesquisadores. No entanto, existem dificuldades pelo fato de nab ser a<<strong>br</strong> />

docencia encarada como questa() fundamental, quando se trata da<<strong>br</strong> />

formagdo de bachareis e, principalmente, numa instituicao que,<<strong>br</strong> />

tradicionalmente, prioriza a pesquisa.<<strong>br</strong> />

Novoa (1991, p.21), por exemplo, afirma que a formacao dos<<strong>br</strong> />

professores enfrenta resistencias de setores conservadores e de setores<<strong>br</strong> />

intelectuais em que "uns e outros tem, do ensino a, Msdo de ulna actividade<<strong>br</strong> />

qtte se realiza com na,turalidade, isto 6, .se`m necessidade de qualquer<<strong>br</strong> />

forma.cao especifica ”12.<<strong>br</strong> />

A necessidade da compreensao do como e construida e efetivada a<<strong>br</strong> />

pratica Pedagogica de docentes/pesquisadores de fisica nas suas salas de<<strong>br</strong> />

aula de bacharelado e licenciatura, motivou a realizacao da pesquisa de<<strong>br</strong> />

doutorado so<strong>br</strong>e tal problematical3.<<strong>br</strong> />

As pesquisaS realizadas, as publicacoes existentes e ,as reflexoes<<strong>br</strong> />

teoricas representativas do que tem sido denominado de "estudos so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

12Nas citacoes de autores portugueses •foi respeitada ortografia vigente ern<<strong>br</strong> />

Portugal.<<strong>br</strong> />

13 BARREIRO, Aguida C. M. A pratica docente do professor de fisica do 39 grau.<<strong>br</strong> />

Sao Paulo: F.E. - <strong>USP</strong>, 1996. Tese (Doutorado Educacii6).<<strong>br</strong> />

256

A Prelim Docente do...<<strong>br</strong> />

pensamento do professor", propiciaram o conhecimento so<strong>br</strong>e as praticas<<strong>br</strong> />

efetivas e os encaminhamentos para se repensar, atualmente, a pratica<<strong>br</strong> />

docente do ensino superior.<<strong>br</strong> />

Os professores de Fisica no 32 grau, nem sempre sao formados para<<strong>br</strong> />

serem professores e se formam. pedagogicamente na prOpria atuacao<<strong>br</strong> />

docente, ou seja aprendem fazendo, inicialmente por imitagao ou bomsenso<<strong>br</strong> />

e, posteriormente, pela incorporacao de experiencias bem sucedidas<<strong>br</strong> />

possiveis de acontecer no processo de sua formacao continuada.<<strong>br</strong> />

Exercitam algum tipo de reflexao, ethbora nao sistematica e nem<<strong>br</strong> />

sempre tem a tomada de consciencia de que a conducao de seu ensino<<strong>br</strong> />

produto de acoes mais, ou menos, reflexivas.<<strong>br</strong> />

2. Da Pratica ao Relato<<strong>br</strong> />

A analise da pratica pedagOgica supoe, por um lado, conhecer o que<<strong>br</strong> />

o professor concebe so<strong>br</strong>e aquilo que faz, o sentido que atribui sua<<strong>br</strong> />

atuagdo docente. Por outro lado, supbe conhecer sua atuagao real. Para<<strong>br</strong> />

tal, foram considerados os depoimentos dos professores e a observacao<<strong>br</strong> />

das suas aulas durante um semestre letivo.<<strong>br</strong> />

0 conjunto dos dados so<strong>br</strong>e os professores: A, B, C e D, permitiu a<<strong>br</strong> />

analise das suas idealizagoes e realizacoes, interpretadas e descritas por<<strong>br</strong> />

meio de nove categorias, tendo cada qual os seus focos centrais. As<<strong>br</strong> />

categorias sao as seguintes: Planejamento, Execucao, Interacao,<<strong>br</strong> />

Docencia, Avaliacao, Caracteristicas dos Professores, Experiencias<<strong>br</strong> />

Anteriores Docencia no 32 grau, Dimensao Pessoal/Profissional e<<strong>br</strong> />

BinOmio Ensino/Pesquisa.<<strong>br</strong> />

Nesta comunicacao foi selecionada a categoria Caracteristicas<<strong>br</strong> />

dos Professores e dois de seus focos de analise: Aprendizagem em<<strong>br</strong> />

Servico e Exemplo Pessoal.<<strong>br</strong> />

Em linhas gerais, so<strong>br</strong>e a aprendizagem que o professor vai<<strong>br</strong> />

realizando ao longo do tempo, foi possivel concluir que na sua docencia<<strong>br</strong> />

ocorrem novas aprendizagens, de tipos variados, motivadas por fatores<<strong>br</strong> />

diversos, que sac) incorporadas A pratica e emergem no convivio que se<<strong>br</strong> />

estabelece numa relacao que profissional, mas e tambem pessoal, entre<<strong>br</strong> />

professores e alunos. Nao e possivel separa-las, embora teimosamente<<strong>br</strong> />

muitos de nOs, por uma influencia rancosa, nos detenhamos a estipular os<<strong>br</strong> />

aspectos tecnicos e os aspectos de interacao. No exercicio profissional esta<<strong>br</strong> />

im<strong>br</strong>icado o exemplo pessoal, que se refere responsabilidade que o<<strong>br</strong> />

professor sente, verbaliza nas entrevistas e conversas informais e<<strong>br</strong> />

demonstra nas aulas quanto A formacao/informacao dos alunos.<<strong>br</strong> />

Na sua formagao continuada, professor vai<<strong>br</strong> />

adquirindo/produzindo um conhecimento relacionado A maneira de<<strong>br</strong> />

ensinar. Exemplos acrescentados e relacoes entre conteuclos diversos<<strong>br</strong> />

permitem levar novos conceitos a serem ensinados, ao contato com<<strong>br</strong> />

conceitos ja aprendidos, viabilizando novas aquisicoes de conhecimentos e<<strong>br</strong> />

habilidades. Essa capacidade de como ensinar esta estritamente<<strong>br</strong> />

257

Agitida Barreiro<<strong>br</strong> />

relacionada experiencia profissional e pessoal de cada um, exercidas de<<strong>br</strong> />

um modo que supoe (re)criacao propria e nao apenas transmissao/cOpia<<strong>br</strong> />

de um livro-texto.<<strong>br</strong> />

Nas aulas, podem ser considerados como decorrentes da<<strong>br</strong> />

aprendizagem em servico, os exemplos ilustrativos criados para<<strong>br</strong> />

esclarecer um conceito, o modo como explora-los visando a aprendizagem,<<strong>br</strong> />

o aproveitamentos das situacOes que surgem no decorrer da aula e, ainda,<<strong>br</strong> />

a utilizacao das intervencoes dos alunos.<<strong>br</strong> />

Nas entrevistas, perguntados so<strong>br</strong>e as aprendizagens na docencia,<<strong>br</strong> />

pontos comuns so<strong>br</strong>essaem, como por exemplo, o fato do professor<<strong>br</strong> />

aprender a ensinar e a como ensinar muito mais em servico do que no<<strong>br</strong> />

curso de formagao inicial, aprendendo, tambem, as limitacoes dos alunos<<strong>br</strong> />

e as prOprias, conquistando mais "maturidade" e "seguranca".<<strong>br</strong> />

0 relato so<strong>br</strong>e experiencias que deram certo, evidenciam a<<strong>br</strong> />

importancia da aprendizagem continuada:<<strong>br</strong> />

"... as aulas demonstrativas introduzidas numa disciplina onde<<strong>br</strong> />

havia muita evasao e repetencia, e um curso diferente de laboratOrio<<strong>br</strong> />

foram importantes. Os alunos ainda hoje honram o professor porque<<strong>br</strong> />

realmente aprenderam".<<strong>br</strong> />

"... nos ialtimos dez anos o que mais aprendi no trabalho de dar<<strong>br</strong> />

aulas foi criar capacidade de transmitir numa linguagem mais simples e<<strong>br</strong> />

facilidade para estar mais proximo deles".<<strong>br</strong> />

"... com o tempo se aprende uma quantidade suficiente de coisas<<strong>br</strong> />

que permitem se nao souber numa direcao, fazer na outra".<<strong>br</strong> />

Em linhas gerais, no aspecto pessoal, a opiniao comum e a de que<<strong>br</strong> />

no exercicio da docencia superior se aprende a lidar com seres humanos<<strong>br</strong> />

adultos e "isso importante para a vida de modo geral", como afirmou um<<strong>br</strong> />

dos professores.<<strong>br</strong> />

Aprender "psicologia do adulto e teorias pedagOgicas por conta<<strong>br</strong> />

propria", a fim de conhecer seus alunos, foi a decisao tomada por um dos<<strong>br</strong> />

professores que fez, tambern, o curso de Licenciatura, mas nele aprendeu<<strong>br</strong> />

apenas psicologia da crianca e do adolescente. Defende a necessidade da<<strong>br</strong> />

formagao pedagOgica no Bacharelado e, criticamente, aponta para uma<<strong>br</strong> />

psicologia da educacao centrada no aluno adulto e uma formacao didatica<<strong>br</strong> />

consistente. Espontaneamente afirmou que "a maioria dos professores do<<strong>br</strong> />

3q grau, principalmente na area de ciencias, nao tem formacao<<strong>br</strong> />

pedagOgica. Aprende a dar aula por esforco pessoal, quando gosta. Se nao<<strong>br</strong> />

gosta, faz a aula sem compromisso e vai embora. Aprendi com bons<<strong>br</strong> />

professores do Bacharelado e da Licenciatura. Tambern aprendi na<<strong>br</strong> />

prOpria profissao e as teorias pedagogicas me ajudaram" (os grifos sao<<strong>br</strong> />

meus).<<strong>br</strong> />

Um dos professores afirmou explicitamente: "fui formado aqui no<<strong>br</strong> />

meio de bachareis, tudo feito para voce formar-se e fazer mestrado e<<strong>br</strong> />

doutorado. Nunca ninguem teve a preocupacao de saber se eu ia dar aula<<strong>br</strong> />

ou nao. Mesmo que eu viesse a dar aula aqui no instituto, ninguem<<strong>br</strong> />

estava preocupado com isso".<<strong>br</strong> />

258

Prolica Doceote do...<<strong>br</strong> />

Um dos professores conquistou sensibilidade para perceber as<<strong>br</strong> />

expressaes faciais, seguranca para sentir-se bem na frente dos alunos nao<<strong>br</strong> />

temendo as perguntas e confianca para estar junto com eles e eles com o<<strong>br</strong> />

professor. "Se a classe esta junto de voce e tem confianca, nao ha<<strong>br</strong> />

problemas. 0 professor precisa ganhar seguranca prOpria e confianca dos<<strong>br</strong> />

alunos, pois se as coisas nao bem porque nao ha esses pontos<<strong>br</strong> />

basicos, o contexto ja nao esta bem e nao e porque o professor nao sabe<<strong>br</strong> />

responder uma ou outra pergunta".<<strong>br</strong> />

Nos depoimentos podemos ver que ndo ha preocupacao insitucional<<strong>br</strong> />

pelo ensino. As iniciativas ficam por conta do prOprio profissional. A<<strong>br</strong> />

proposta de formacao ou o curriculo14 instituicoes que esses<<strong>br</strong> />

professores freqUentaram na graduacao e daquela onde trabalham,<<strong>br</strong> />

incluindo-se, ainda, as instituicoes superiores que formam profissionais<<strong>br</strong> />

que poderao vir a uma ser professores universitarioS, e de privilegio<<strong>br</strong> />

absoluto formacao de pesquisadores.<<strong>br</strong> />

Alem da seriedade com que desempenham seu trabalho estao<<strong>br</strong> />

presentes nas suas falas e atitudes, a preocupacao com o exemplo pessoal.<<strong>br</strong> />

Um deles afirmou que "o exemplo e o melhor instrumento porque<<strong>br</strong> />

os alunos nao esquecem e se inspiram nisso. Como diz um amigo nosso, se<<strong>br</strong> />

a palavra convence, o exemplo arrasta. Se o prOfessor se aproximar dos<<strong>br</strong> />

alunos, tiver empatia, ao terminar a aula conversar com eles do lado de<<strong>br</strong> />

fora, estar ali junto mais um pouquinho , fazer com que sintam que a<<strong>br</strong> />

gente e igual a eles, e um estimulo. E o exemplo. E tem mais, numa<<strong>br</strong> />

turma que vai se preparar para dar aula, o professor deve nao sO fazer<<strong>br</strong> />

isso, como tambem chamar a atencao para esses pontos do<<strong>br</strong> />

relacionamento. 0 professor nao tem que somente dar uma aula de<<strong>br</strong> />

conteiado. Tem que ter conversacdo a respeito do que e ensinar e o que<<strong>br</strong> />

aprender. Ir alem da tecnica e ate do exemplo, falando so<strong>br</strong>e esses<<strong>br</strong> />

assuntos. Isso tambem no Bacharelado em que, no Brasil, o bacharel<<strong>br</strong> />

podera vir a ser professor na universidade".<<strong>br</strong> />

Outro professor demonstrou inquietagdo e responsabilidade pelo<<strong>br</strong> />

fato de que apesar da universidade sO conter uma parcela minima da<<strong>br</strong> />

populacao com escolaridade de varios anos, nao encontrar uma<<strong>br</strong> />

correspondencia entre as atitudes tomadas e a educagdo recebida por essa<<strong>br</strong> />

parcela. "... me parece que a universidade forma as pessoas do ponto de<<strong>br</strong> />

vista tecnico, mas nao educando-as".<<strong>br</strong> />

A resposta para a atitude de considerar o exemplo pessoal como<<strong>br</strong> />

condicao fundamental na preparacao profissional/pessoal de seus alunos,<<strong>br</strong> />

mencionada pelos professores, foi o resultado de elaboracao propria, ou<<strong>br</strong> />

seja, eles procuraram refletir e ter a tomada de consciencia do como<<strong>br</strong> />

acontecem suas auto-aprendizagens de pessoas adultas e na sua atuacao<<strong>br</strong> />

14 Curriculo esta sendo entendido como "uma proposta educacional feita por uma<<strong>br</strong> />

instituted°, a qual assume a responsabilidade de colocti-la em prdtica e de avaliar seus<<strong>br</strong> />

resultados". In:KRASILCHICK, M. Viver a docencia. BOLETIM PAE, Editorial, n.2,<<strong>br</strong> />

a gosto/95.<<strong>br</strong> />

259

'Weida Barreiro<<strong>br</strong> />

transferirem essa auto-aprendizagem refletida e tornada consciente. o<<strong>br</strong> />

colocar-se no lugar do outro, tornando essa conquista a regra de ouro que<<strong>br</strong> />

aglutina teorias estudadas, experiencias e valores.<<strong>br</strong> />

Constatei nao existirem atitudes de indagacao sistematica so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

atividades que os professores desenvolvem na docencia, em desacordo<<strong>br</strong> />

paradoxal com suas habilidades de pesquisadores.<<strong>br</strong> />

De mcido geral, os mesmos procedimentos didaticos a que estiveram<<strong>br</strong> />

submetidos na sua formacao, estao presentes na sua atuacao docente: e o<<strong>br</strong> />

verbalismo da aula expositiva, sao a formalizacao e os calculOs, e a<<strong>br</strong> />

transmissao da informacao que os alunos devem absorver, e o<<strong>br</strong> />

treinamento por meio de muitos exercicios, e o estudo numa bibliografia<<strong>br</strong> />

que se torna o aceruo de cabeceira. Enfim, mais do que o despertar do<<strong>br</strong> />

interesse pela pesquisa e o escravizar-se A pesquisa. E quando, entao, o<<strong>br</strong> />

professor-pesquisador perpetua uma pratica reprodutivista, mecanicista<<strong>br</strong> />

e o<strong>br</strong>igateria, reservando somente para a pesquisa, a atitude<<strong>br</strong> />

exploratoria.<<strong>br</strong> />

3. Conclusties<<strong>br</strong> />

O que esta sendo proposto para atingir a finalidade informativa e<<strong>br</strong> />

formativa, nos dias atuais em que, ao lado (ou A margem) de uma<<strong>br</strong> />

tecnologia modernissima convivem seres humanos perplexos, e o ensino e<<strong>br</strong> />

a aprendizagem que favorecam a reflexao, a capacidade de (re)criacao e o<<strong>br</strong> />

gosto por buscar e desco<strong>br</strong>ir o saber nao apenas tecnico-cientifico como<<strong>br</strong> />

tambem artistico-humanizante.<<strong>br</strong> />

Os professores precisam socializar, entre os pares que<<strong>br</strong> />

compartilham do mesmo prazer pelo ensino, as experiencias e as<<strong>br</strong> />

reflexoes a fim de que possam adquirir seguranca naquilo que fazem,<<strong>br</strong> />

promover a auto-formacao, orientar sua formacao continuada sem<<strong>br</strong> />

insegurancas e sem manter-se no anonimato da sua propria sala de aula<<strong>br</strong> />

como se boas experiencias fossem o<strong>br</strong>as do acaso.<<strong>br</strong> />

O conhecimento que o homem tem. do mundo que o cerca, seja o<<strong>br</strong> />

mundo' fisico, o social ou o cultural, esta em constante modificacao.<<strong>br</strong> />

Observa-se nao so seu avany), na medida em que, continuamente, novas<<strong>br</strong> />

informagoes sao acumuladas, mas principalmente uma 'alteracao<<strong>br</strong> />

persistente na velocidade com que ele ocorre. Cada vez mais toma;se<<strong>br</strong> />

consciencia de que a formacao profissional nao se encerra na escola, mas<<strong>br</strong> />

continua durante toda atividade da pessoa; o<strong>br</strong>igando a uma atualizacao<<strong>br</strong> />

permanente. Por esse motivo, formacao continuada e um conceito<<strong>br</strong> />

presente nos dias atuais, tanto para a profissao de professor como para<<strong>br</strong> />

outras profissnes.<<strong>br</strong> />

O conhecimento que o professor detem nao e fruto da sua formacao<<strong>br</strong> />

inicial, apenas. Tambem nao o e da formacao continuada, tao somente. 0<<strong>br</strong> />

que o garante o conjunto de ambas, enriquecido com a sua trajetoria,<<strong>br</strong> />

como elabora os valores, como se relaciona com os alunos, seus<<strong>br</strong> />

preconceitos e discriminayies, o nao-verbal na sala de aula, suas<<strong>br</strong> />

260

:1 Pro lica Docen to do...<<strong>br</strong> />

vivencias e todo um muirdo que deVe ser visto e compreendido como<<strong>br</strong> />

contendo e cuja execugdo precisa incorporar a integragdo, a analise e a<<strong>br</strong> />

reflexao. Sao fontes significativas em relacao A pratica pedagogica.<<strong>br</strong> />

Tanto para o Bacharelado como pal'a a Licenciatura, os caminhos<<strong>br</strong> />

que se apresentam atualmente, pautam-se por concepcoes de educacao,<<strong>br</strong> />

ensino e aprendizagem alicergadas nos "estudos so<strong>br</strong>e o pensamento do<<strong>br</strong> />

professor", que enfatizam a reflexividade.<<strong>br</strong> />

A pratica reflexiva precisa ser compreendida para ser exercitada.<<strong>br</strong> />

Significa o desvelamento da epistemologia.que a sustenta para que nao<<strong>br</strong> />

seja uma reflexao As cegas.<<strong>br</strong> />

Habilidade complexa ,e qual fomos desacostumados devido ao<<strong>br</strong> />

incentivo ao fazer mecanico,. efica2 e eficiente, a reflexao recupera sua<<strong>br</strong> />

importancia nesse momento em'que novas condigoes estao sendo exigidas<<strong>br</strong> />

dos cidadaos de um mundo em mudangas aceleradas. 0 professor<<strong>br</strong> />

desponta, entao, como a- figura importante, pois sera sua atuagao<<strong>br</strong> />

diferenciada que proporcionara, ou nao, as condigoes para o aprendizado<<strong>br</strong> />

e desenvolvimento da habilidade de refletir.<<strong>br</strong> />

A atuagdo diferenciada, nos dias atuais, esta a requerer ' o<<strong>br</strong> />

conhecimento teorico-cientifico, a valorizagdo da experiencia, a tomada de<<strong>br</strong> />

consciencia epistemolOgica, a reflexao, a autonornia, a criatividade e a<<strong>br</strong> />

responsabilidade social e intelectual dos professores formadores. A esses<<strong>br</strong> />

condigoes deve estar amalgamado o comportamento etico em que o<<strong>br</strong> />

exemplo pessoal e um dos procedimentos didaticos comprometidos com a<<strong>br</strong> />

formagdo pessoal e profissional do aluno. ,<<strong>br</strong> />

Os pontos importantes . para o docente que forma futuros<<strong>br</strong> />

professores de 22 ou de 32 grau - ter a conscientizagdo de quais sao<<strong>br</strong> />

suas reais posigoes com rein-do Ao processo de ensino e aprendizagem, ou<<strong>br</strong> />

seja, desenvolver a tomada de consciencia da sua pratica para que ela nao<<strong>br</strong> />

seja alienada, mecanica e reprodutivista; - socializar as experiencias<<strong>br</strong> />

pedag6gicas com os pares para que seu trabalho seja compartilhado e nao<<strong>br</strong> />

isolado e anal-limo; - adquirir e exercitar a pratica reflexiva como base<<strong>br</strong> />

para a pratica docente e analise da mesma; - tornar a realidade concreta<<strong>br</strong> />

em vivencia na sala de aula; - desenvolver atitude de parceria com os<<strong>br</strong> />

alunos, que sao adultos. Evidentemente, necessario que tal pratica<<strong>br</strong> />

esteja ancorada so<strong>br</strong>e uma sOlida formacao pedagogica, subsidiada pelos<<strong>br</strong> />

atuais estudos so<strong>br</strong>e o pensamento do professor, cuja principal<<strong>br</strong> />

abordagem e o pensamento pratico reflexivo. Faz-se necessario reafirmar<<strong>br</strong> />

que tanto na formacan inicial quanto na formagao continuada, a presenga<<strong>br</strong> />

de um "lastro institucional e filosofico comum" imprescindivel (Gatti,<<strong>br</strong> />

1992, p.172).<<strong>br</strong> />

Os professores-pesquisadores centram suas atividades na pesquisa<<strong>br</strong> />

universitaria e, portanto, nos assuntos que constituem a linha de<<strong>br</strong> />

pesquisa escolhida por eles. Para pesquisar, desenvolver e produzir<<strong>br</strong> />

conhecimentos, partem de problemas que lhe sac, significativos e que os<<strong>br</strong> />

motiva ao trabalho. Aprendem, assim, que para conhecer sac) necessarias<<strong>br</strong> />

situagoes problematizadores, hipeteses e a busca de comprova-las, refuta-<<strong>br</strong> />

261

Agitida Barreiro<<strong>br</strong> />

las ou reformuld-las, extraindo, desse processo, a descoberta e o<<strong>br</strong> />

conhecimento. Como adultos, nao aceitariam outro estilo de<<strong>br</strong> />

aprendizagem. No entanto, oferecem resistencia e relutam em ver no<<strong>br</strong> />

aluno universitario, o adulto que tem o direito de aprender pelo mesmo<<strong>br</strong> />

processo pedag6gico do ensino centrado em situacoes-problemas, cuja<<strong>br</strong> />

descoberta ou conhecimento se tornaria, entao, significativo.<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista institucional e urgente a assuncao da valorizacao<<strong>br</strong> />

da docencia em ,igualdade com a valorizacao da pesquisa. Se a instituicao<<strong>br</strong> />

e tambem formadora, e preciso que assuma sem meios termos o<<strong>br</strong> />

compromisso com a docencia.<<strong>br</strong> />

0 professor nao pode deixar o pesquisador /6, fora quando exerce a<<strong>br</strong> />

docencia. 0 profissional mais indicado para ensinar a atitude de busca<<strong>br</strong> />

constante, incansavel e perspicaz pelo saber e fazer e o professorpesquisador<<strong>br</strong> />

ou pesquisador-professor.<<strong>br</strong> />

Como superar os obstaculos e o desafio que se coloca para os que se<<strong>br</strong> />

preocupam com as questoes relacionadas pratica docente: criar<<strong>br</strong> />

condicoes que favorecam a atitude de cooperac5o entre os docentes e<<strong>br</strong> />

possibilitar o exercicio de uma pratica reflexiva.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

BARREIRO, A. C. M. A pratica docente do professor de fisica do 3g<<strong>br</strong> />

grau. Sao Paulo: FE<strong>USP</strong>, 1996. Tese (Doutorado em Educacao).<<strong>br</strong> />

GATTI, B. A formacao dos docentes: o confronto necessario professor<<strong>br</strong> />

x academia. Cadernos de Pesquisa, n.81, p.70-74, maio 1992.<<strong>br</strong> />

NOVOA, A. (coord.) Profissao professor. Porto: Porto Editora, 1991.<<strong>br</strong> />

262

• Simpdsio Nacional de EnSIII0 de Nslc('<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

DESENVOLVIMENTO PROFISSIONAL DE PROFESSORES SOB UMA<<strong>br</strong> />

OTICA SOCIO-LINGOISTICA<<strong>br</strong> />

Arnaldo Vaz (avaz@lurfrig.unicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Depto de Metodologia de Ensino - Fac. Educacao - UNICAMP<<strong>br</strong> />

telefax: (019) 239-7931<<strong>br</strong> />

0 desenvolvimento profissional de professores (DPP) esta na ordem<<strong>br</strong> />

do dia. Educadores em geral, bem como pesquisadores em ensino de fisica<<strong>br</strong> />

e em educacao matematica, estao envolvidos na promocao de DPP e em<<strong>br</strong> />

pesquisas so<strong>br</strong>e DPP.<<strong>br</strong> />

Nesta comunicacao argumento que o avanco na discussao da<<strong>br</strong> />

questa() do desenvolvimento profissional de professores nos altimos<<strong>br</strong> />

tempos, ainda nao foi suficiente para dar conta de sua complexidade.<<strong>br</strong> />

Hoje comum os especialistas em educacao proporem que se forme<<strong>br</strong> />

o professor pesquisador, ou o professor reflexivo ou que se faca pesquisa<<strong>br</strong> />

em colaboracao. Professores comecam a participar de iniciativas como<<strong>br</strong> />

pesquisa etnografica, biografica, pesquisa-acao etc; alem de participar de<<strong>br</strong> />

cursos e oficinas. Como apesar desses esforcos persistem os problemas de<<strong>br</strong> />

comunicacao entre pesquisadores e professores, ha de se concluir que<<strong>br</strong> />

ainda ha o que fazer para que o dialogo entre esses dois mundos se<<strong>br</strong> />

estabeleca.<<strong>br</strong> />

Minha contribuicao nesse sentido 6, primeiro, com criticas as<<strong>br</strong> />

proposic5es a respeito do desenvolvimento profissional docente de Lee<<strong>br</strong> />

Shulman, Donald Schon e de partidarios da pesquisa-acao por<<strong>br</strong> />

professores. Em segundo lugar, com base na faceta socio-linguistica do<<strong>br</strong> />

trabalho de Paulo Freire, apresento alternativas de pesquisa e de acao.<<strong>br</strong> />

Pesquisa e Acao<<strong>br</strong> />

Ao tratar do desenvolvimento profissional de professores (DPP)<<strong>br</strong> />

estamos considerando dois temas:<<strong>br</strong> />

a) a promocao de DPP e<<strong>br</strong> />

b) a pesquisa so<strong>br</strong>e DPP.<<strong>br</strong> />

Ha tres ou quatro decadas se falava em treinar professores. Hoje,<<strong>br</strong> />

ja nao se coloca a questa° da melhoria do ensino nesses termos.<<strong>br</strong> />

Atualmente, quando se fala em promover o DPP, primeiro se reconhece<<strong>br</strong> />

que o curso de graduacao (magisterio ou licenciatura) deve ser<<strong>br</strong> />

considerado apenas como um estagio inicial na formacao dos professores;<<strong>br</strong> />

formacao essa que passou a ser definida como continuada. Segundo, se<<strong>br</strong> />

reconhece que nao sao novas abordagens do conteado, novos recursos<<strong>br</strong> />

didaticos ou novas metodologias de ensino que \Tao garantir maior<<strong>br</strong> />

aproveitamento dos alunos.<<strong>br</strong> />

0 magisterio uma profissao peculiar. Ha uma grande diversidade<<strong>br</strong> />

de emocoes, valores, habilidades, experiencias e conhecimento envolvidos<<strong>br</strong> />

na atuagao profissional dos professores. Em alguns aspectos ela guarda<<strong>br</strong> />

263

Arnaldo Vur<<strong>br</strong> />

semelhangas com profissOes como medicina e arquitetura, em outros com<<strong>br</strong> />

a magistratura e assim por diante. Por causa das semelhangas, por vezes<<strong>br</strong> />

usa-se o artificio de analisar o desenvolvimento profissional desses outros<<strong>br</strong> />

profissionais e assim formular algum preceito acerca do DPP. Ha de se<<strong>br</strong> />

considerar, no entanto, que esses modelos deixam a desejar quando se<<strong>br</strong> />

passa do dominio das preceituagoes para o da pratica; ou seja, da<<strong>br</strong> />

promogao de DPP; dai a importAncia da pesquisa na Area.<<strong>br</strong> />

Pode-se dizer que se desenvolve basicamente dois tipos de pesquisa<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e DPP: estudos exploratorios ou trabalhos de fundamentagao teorica.<<strong>br</strong> />

Os primeiros sao levantamentos so<strong>br</strong>e a necessidade, a viabilidade, a<<strong>br</strong> />

aphcacao ou o impacto de cursos ou outras iniciativas (oficinas,<<strong>br</strong> />

programas de formagao continuada, formagao inicial, pos-graduacao etc).<<strong>br</strong> />

Os demais trabalhos de pesquisa buscam uma fundamentagao teorica<<strong>br</strong> />

para questoes metodologicas e envolvem reflexoes so<strong>br</strong>e:<<strong>br</strong> />

a) o saber ou competencia profissional do professor;<<strong>br</strong> />

b) os pressupostos de programas de formacao (presentes ou<<strong>br</strong> />

passados);<<strong>br</strong> />

c) as diferentes visnes de pesquisa so<strong>br</strong>e DPP.<<strong>br</strong> />

Avangos<<strong>br</strong> />

Compreender que DPP nao resulta de treinamento de professores<<strong>br</strong> />

foi um avango. Na epoca do PSSC e demais projetos de ensino, havia uma<<strong>br</strong> />

espectativa de que aprendidas certas "tecnicas" de ensino pelos<<strong>br</strong> />

professores e sanadas suas deficiencias de conteUdo, se observaria maior<<strong>br</strong> />

aprendizagem pelos alunos. 0 magisterio, como se tornou inequivoco a<<strong>br</strong> />

partir de entao, nao se reduz a conteUdo mais metodologia de ensino. A<<strong>br</strong> />

tendencia atual de se ouvir a historia profissional dos professores, por<<strong>br</strong> />

exemplo, resulta de uma preocupagao em levar em consideragao fatores<<strong>br</strong> />

emocionais e afetivos envolvidos nessa questa°.<<strong>br</strong> />

Percebe-se portanto a gradativa adigao de fatores intervenientes no<<strong>br</strong> />

processo de DPP ao modelo inicial, onde considerava-se a questa() do<<strong>br</strong> />

ponto de vista puramente epistemologico. Sem dtivida, medida que uma<<strong>br</strong> />

pessoa se transforma de um individuo qualquer em alguem preocupado<<strong>br</strong> />

em ensinar algo a outras pessoas e dai em alguem competente em<<strong>br</strong> />

produzir situagoes de aprendizagem, essa 'pessoa esta, ela mesma,<<strong>br</strong> />

adquirindo conhecimentos, habilidades e competencias. Porem, isso nao<<strong>br</strong> />

tudo. Essa pessoa se torna mais segura, emocionalmente mais madura,<<strong>br</strong> />

socialmente mais respeitada e assim pdr diante.<<strong>br</strong> />

Unidade Elementar de Analise e a questa° do DPP<<strong>br</strong> />

Foi um avango se considerar que alem de conhecimento, o DPP<<strong>br</strong> />

envolve esses fatores emocionais, historicos etc. No entanto, embora<<strong>br</strong> />

tenham ampliado seu dominio de interesse .para alem do cognitivo, a<<strong>br</strong> />

maioria dos pesquisadores so<strong>br</strong>e DPP, e tambem dos responsaveis pelo<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de professores propriamente dito, tomam como<<strong>br</strong> />

264

Desenvolvimento Profissional de...<<strong>br</strong> />

elemento, como menor unidade de trabalho, o individuo-professor. Duas<<strong>br</strong> />

ressalvas precisam ser feitas quanto a isso. Primeiro, essa nao e uma<<strong>br</strong> />

escolha intencional, que envolva uma justificativa articulada. Segundo,<<strong>br</strong> />

essa nao e uma opgao conveniente para se abordar a questa° central do<<strong>br</strong> />

DPP; ou seja, a dificuldade de realizar programas de DPP que de fato<<strong>br</strong> />

conduzam os professores a uma pratica profissional niais apurada.<<strong>br</strong> />

A ineficacia da maioria das iniciativas de promogao de DPP e<<strong>br</strong> />

notoria. A persistencia dessa tendencia decorre, ao que me parece, desses<<strong>br</strong> />

avangos terem sido so<strong>br</strong>etudo no sentido de diversificar as analises, mas<<strong>br</strong> />

nao de alterar o objeto de analise. Como esse objeto continua sendo o<<strong>br</strong> />

professor, nao se percebe que por vezes um individuo nao assimila o que<<strong>br</strong> />

lhe propoem, nao por que nao tenha capacidade, ou pela complexidade do<<strong>br</strong> />

tema. As vezes o individuo simplesmente nao ve sentido na proposta;<<strong>br</strong> />

como se estivessem lhe falando de outro mundo.<<strong>br</strong> />

Reflexao versus Conscientizacao<<strong>br</strong> />

Como os professores podem vir a exercer sua profissao em todo o<<strong>br</strong> />

seu potencial? Hoje, a resposta dada pelos especialistas no assunto 6: o<<strong>br</strong> />

professor desenvolve seu potencial refletindo so<strong>br</strong>e sua propria pratica.<<strong>br</strong> />

Obvia, primeira vista, essa proposta contem alguns preconceitos, que<<strong>br</strong> />

podem e devem ser questionados. Entre eles, ha a insinuagao de que os<<strong>br</strong> />

professores nao necessariamente refletem so<strong>br</strong>e sua pratica. Outra<<strong>br</strong> />

sugestao a se questionar e a de que a reflexao e a melhor via para o<<strong>br</strong> />

exercicio mais elaborado da pratica docente.<<strong>br</strong> />

Questionados os preconceitos, a proposta provavelmente sera,<<strong>br</strong> />

enfim, de reflexao critica pelo professor. Porem, tendo sido feito aquele<<strong>br</strong> />

questionamento, ja se tera consciencia que a reflexao e algo que<<strong>br</strong> />

professores e docentes universitarios fazem de maneira diferente. Nesse<<strong>br</strong> />

momento, a unidade elementar de analise da questa() passou a ser as<<strong>br</strong> />

classes de professores, nao os professores individualmente.<<strong>br</strong> />

Enquanto .na ascepgao usual de DPP se se preocupa com as<<strong>br</strong> />

representagoes dos professores, na presente acepcao a preocupagao passa<<strong>br</strong> />

a ser com a comunicagao entre mem<strong>br</strong>os dos grupos sociais envolvidos;<<strong>br</strong> />

com o dialog() entre dois mundos. Uma pesquisa so<strong>br</strong>e DPP que tem essa<<strong>br</strong> />

perspectiva e a pesquisa socio-linguistica.<<strong>br</strong> />

Contra a tradigao de entrevistas estruturadas comum propor<<strong>br</strong> />

entrevistas abertas. No primeiro caso ha uma preocupagao com a<<strong>br</strong> />

objetividade da investigagao, no segundo, a preocupagao com a<<strong>br</strong> />

"interferencia" do pesquisador. Quando se prop-6e a adogao de uma<<strong>br</strong> />

perspectiva socio-lingiiistica de pesquisa, a diferenca entre as visoes de<<strong>br</strong> />

ensino, aprendizagem, educacao etc dos participantes passa a ser mais<<strong>br</strong> />

importante que as visoes em si. A avaliacao dessa diferenga pode ser feita<<strong>br</strong> />

de varias maneiras. E, de fato, o estudo das representagoes dos<<strong>br</strong> />

professores e uma delas. Numa investigacao (Vaz e Watts, 1996; Vaz, no<<strong>br</strong> />

prelo) so<strong>br</strong>e as ideias e praticas de professores primarios a respeito do<<strong>br</strong> />

265

Arnaldo Vu:<<strong>br</strong> />

ensino de ciencias, foi conduzida uma investigagdo tematica a esse<<strong>br</strong> />

respeito onde representagoes dos pesquisadores eram contrapostas as dos<<strong>br</strong> />

professores, como sera exposto.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Bell, B.; Gilbert, J. (1996) Teacher Development: A model from<<strong>br</strong> />

science education. London, Faliner Press.<<strong>br</strong> />

Carr, W.; Kemmis, S. (1986) Becoming Critical: Educational<<strong>br</strong> />

Knowledge and Action Research. London, Falmer Press.<<strong>br</strong> />

Giroux, H.A. (1988) Teachers as Intellectuals: Toward a Critical<<strong>br</strong> />

Pedagogy of Learning. Westport, Conn., Bergin and Garvey.<<strong>br</strong> />

Kincheloe, J.L. (1993) Toward a Critical Politics of Teacher<<strong>br</strong> />

Thinking: Mapping the PostmOdern. Henry A.Giroux &<<strong>br</strong> />

Paulo Freire (Eds). Westport, USA, Bergin & Garvey.<<strong>br</strong> />

Olson, J.K. (1992) Understanding Teaching. Buckingham, UK,<<strong>br</strong> />

Open University.<<strong>br</strong> />

Pontuschka, N.N. (1993) (org.) Ousadia no Dialogo:<<strong>br</strong> />

interdisciplinaridade na escola pUblica. Sao Paulo, Edicoes<<strong>br</strong> />

Loyola.<<strong>br</strong> />

Schen, D.A. (1987) Educating the Reflective Practitioner, Jossey-<<strong>br</strong> />

Bass, San Francisco.<<strong>br</strong> />

Shulman, L.S. (1986) Those Who Understand: Knowledge<<strong>br</strong> />

Growth in Teaching. Educational Researcher, Vol. 15, 2, pp.<<strong>br</strong> />

4-14.<<strong>br</strong> />

Universidade de Sao Paulo. Coordenadoria Executiva de Cooperacao<<strong>br</strong> />

Universitaria e de Atividades Especiais - CHCAE (1993) A<<strong>br</strong> />

Universidade e o Aprendizado Escolar de Ciencias. sao<<strong>br</strong> />

Paulo, <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

Vaz, A. (1996) Being Challenged - Reflections on the<<strong>br</strong> />

contribution of Paulo Freire's work to teacher education:<<strong>br</strong> />

the Thematic Investigation of primary teachers' thinking<<strong>br</strong> />

and practice with regard to the teaching of science. Tese<<strong>br</strong> />

de Doutorado. Centre for Learning and Research in Science<<strong>br</strong> />

Education, Roehampton Institute, Universidade de Surrey, Gra<<strong>br</strong> />

Bretanha.<<strong>br</strong> />

Vaz, A. (no prelo) "Saber Estrategico de Professores Primarios:<<strong>br</strong> />

Pesquisa Critica em Ensino de Ciencias", Pro-Posicoes, Vol. 7<<strong>br</strong> />

(4).<<strong>br</strong> />

Vaz, A.; Watts, M. (1996) "A Clash of Cultures: Physics and the<<strong>br</strong> />

Primary Scientist" Early Child Development and Care, Vol.<<strong>br</strong> />

117, pp. 99 - 112.<<strong>br</strong> />

266

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A IMPORTANCIA DA REFLEXAO SOBRE A PRATICA NA<<strong>br</strong> />

QUALIFICKAO DA FORMAcA0 INICIAL DO PROFESSOR DE FISICA<<strong>br</strong> />

Elsa Garrido e Anna Maria P. de Carvalho<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educacao da <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

I ntrod Lica°<<strong>br</strong> />

Os cursos de formagao de professores, tanto aqueles destinados A<<strong>br</strong> />

preparacao de futuros professores, como aqueles voltados para a<<strong>br</strong> />

atualizacao docente, vem sendo considerados insatisfatOrios desde longa<<strong>br</strong> />

data.<<strong>br</strong> />

Segundo Schen (1983, 1987), a fragmentacao das disciplinas, a<<strong>br</strong> />

desarticulacao entre a teoria e a acao, a separacao entre as pesquisas<<strong>br</strong> />

desenvolvidas na universidade e as praticas conduzidas nas escolas<<strong>br</strong> />

resultam do modelo de racionalidade tecnica que configura os curriculos<<strong>br</strong> />

universitarios de formacao do professor. Segundo esse paradigma, as<<strong>br</strong> />

praticas docentes, enquanto ciencias aplicadas, decorrem da teoria: nada<<strong>br</strong> />

mais sao do que aplicacOes de modelos teOricos. A relaoao entre teoria e<<strong>br</strong> />

pratica tem sentido Unico e nao dialogico. A escola e o saber ai ministrado<<strong>br</strong> />

nao constituem o objeto privilegiado de estudo do pesquisador. Essa<<strong>br</strong> />

postura traz como corolario o desprestigio da profissao de professor,<<strong>br</strong> />

confinado a ser mero executor de propostas desenvolvidas por<<strong>br</strong> />

especialistas, mero consumidor de pesquisas e de politicas definidas de<<strong>br</strong> />

cima para baixo. A desvalorizacao da profissao e dos cursos de<<strong>br</strong> />

Licenciatura contribuem para reforcar a baixa qualidade do ensino.<<strong>br</strong> />

Ora, as analises de SchOn salientam a insuficiencia dos quadros<<strong>br</strong> />

te6ricos para orientar a pratica docente. A atividade e as interacoes em<<strong>br</strong> />

sala de aula sao marcadas por uma atmosfera acelerada, imprevisivel,<<strong>br</strong> />

permeada por conflitos manifestos e latentes e por constrangimentos<<strong>br</strong> />

culturais institucionais. 0 professor caracterizar-se-ia muito menos por<<strong>br</strong> />

ser um especialista, que aplica seu conhecimento para resolver problemas<<strong>br</strong> />

tecnicos, e muito mais por ser um "pl.-ale° reflexivo" que age e que toma<<strong>br</strong> />

suas decis6es com base na ponderacao e na avaliacao que faz das<<strong>br</strong> />

situacoes especificas de cada sala de aula. A pratica do professor estaria<<strong>br</strong> />

sendo elaborada pela "reflexao na acao", isto 6, pela reflexao empreendida<<strong>br</strong> />

antes, durante e depois da acao.<<strong>br</strong> />

0 autor sugere um novo design para a formacao do professor. Este<<strong>br</strong> />

aprenderia a ser professor refletindo so<strong>br</strong>e a prOpria pratica, retomandoa,<<strong>br</strong> />

descrevendo-a, problematizando-a, distinguindo as dificuldades que ela<<strong>br</strong> />

coloca, sugerindo hipOteses de solucao e testando-as, procurando as<<strong>br</strong> />

razoes por detras de suas acaes (ou usando a expressao de Zeichner,<<strong>br</strong> />

1993, procurando entender "porque fazemos como fazemos"), observando<<strong>br</strong> />

as reacoes dos alunos, verificando como aprendem, procurando entender<<strong>br</strong> />

o significado de suas questoes e de suas respostas... Essas atividades<<strong>br</strong> />

267

Elsa Garrido e Amu,<<strong>br</strong> />

Carralho<<strong>br</strong> />

seriam proprias de uma atitude investigativa, caracterizando o professor<<strong>br</strong> />

como pesquisador, como produtor de um saber e de. um saber fazer<<strong>br</strong> />

docente..Desloca-se, assim, o eixo de producao do saber pedagogic° da<<strong>br</strong> />

universidade para a escola e para a sala de aula em particular. 0 saber<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o ensino nao se daria antes do fazer, como estabelece o paradigma<<strong>br</strong> />

da racionalidade tecnica. Produz-se no esforco de inovacao e de procura<<strong>br</strong> />

de novas solucoes para problemas vivenciados. E o trabalho do<<strong>br</strong> />

pesquisador sO poderia se efetivar enquanto fenornenologia da pratica,<<strong>br</strong> />

isto 6, enquanto "reflexao da reflexao da pratica", exercida em conjunto<<strong>br</strong> />

com o professor, parceiro necessario.<<strong>br</strong> />

A concepcao do professor como pratico reflexivo, introduzida por<<strong>br</strong> />

Schon, e compartilhada por muitos autores, entre os quais podemos citar<<strong>br</strong> />

Baird e cols. 1991, Novoa 1992, Kemmis 1993, Zeichner 1993. Este Ultimo<<strong>br</strong> />

autor, entretanto, pontua algumas limitacoes que merecein ser<<strong>br</strong> />

explicitadas. Critica a forma como o practicum e a reflexao tem sido<<strong>br</strong> />

concebidos, limitados a questoes metodologicas do ensino e organizacao<<strong>br</strong> />

da sala de aula. Nao tem sido discutidos os programas e sua validade: Os<<strong>br</strong> />

aspectos culturais, a dimensao moral, os valores tambem nao tem sido<<strong>br</strong> />

levados em consideracao. Alem disso, a valorizacao da reflexao, so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

pratica tem freqUentemente subestimado a importncia da teoria e da<<strong>br</strong> />

instrucao sistematizada. Citando Feiman-Nemser e Buchman (1985),<<strong>br</strong> />

Zeichner lem<strong>br</strong>a que "nem a experiencia de primeira niao nem a<<strong>br</strong> />

instrucao universitaria poderao valer por si proprias. Sem ajuda para<<strong>br</strong> />

examinarem as °pinkies e ideias correntes, os candidatos a profeSsor irao<<strong>br</strong> />

manter as °pinkies convencionais ou incorporar novas informacOes e<<strong>br</strong> />

experiencias em velhas estruturas" (1993, pag. 62):. Rejeita ainda 6<<strong>br</strong> />

individualismo, a atitude isolada da reflexao empreendida pelo professor.<<strong>br</strong> />

Assumir que os professores precisam ter mais controle so<strong>br</strong>e suas<<strong>br</strong> />

condicoes de trabalho, significa valorizar acOes conjuntas, projetos<<strong>br</strong> />

coletivos, capazes de modificar os•contextos escolares, significa criar uma<<strong>br</strong> />

comunidade critica de professores, como diria Kemmis (1993). Significa<<strong>br</strong> />

tambem rever as relacaes de poder entre a universidade e as escolas e<<strong>br</strong> />

rever o papel dessas instituic6es na formacao inicial de professores.<<strong>br</strong> />

Significa, ainda, rever as interacoes entre o professor universitario e o<<strong>br</strong> />

professor secundario e o papel que cada um pode representar na<<strong>br</strong> />

producao de conhecimento so<strong>br</strong>e o ensino e na mudanca das praticas<<strong>br</strong> />

docentes, entendida como um indicador da formacao continuada efetiva.<<strong>br</strong> />

E significa, por fim, passar a reconhecer e a respeitar os conhecimentos<<strong>br</strong> />

praticos dos bons professores, figuras ausentes na literatura cientifica<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o ensino.<<strong>br</strong> />

As pesquisas so<strong>br</strong>e ensino construtivista retoma a, questa° sob<<strong>br</strong> />

nova perspectiva. As concepcoes e crencas dos professores so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

natureza da ciencia e so<strong>br</strong>e a forma como os alunos aprendem influem<<strong>br</strong> />

nas decisoes so<strong>br</strong>e o ensino e rigs praticas docentes (Carvalho e Gil,<<strong>br</strong> />

1993). A pesquisa tem mostrado a forca dessas concepcoes alternativas ao<<strong>br</strong> />

268

Imporaincia da hellexao sa<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

longo da implementacao de programas inovadores na escola secundaria<<strong>br</strong> />

(Garrido e Carvalho, 1993).<<strong>br</strong> />

Para alem da necessidade de recursos e de reforco institucional, o<<strong>br</strong> />

professor nao conseguira promover uma efetiva mudanca na sua didatica<<strong>br</strong> />

se nao tiver se libertado da crenca nas ideias de senso comum so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

ensino, centradas no poder da transmissao verbal e no direcionamento<<strong>br</strong> />

das atividades tendentes a minimizar o erro (Trivelato 1993, Garrido e<<strong>br</strong> />

Carvalho 1993 ).<<strong>br</strong> />

0 potencial e a qualidade das interacoes em sala de aula nao se<<strong>br</strong> />

esgotam na selecao e aplicacao de determinadas estrategias de ordem<<strong>br</strong> />

pedagogica. Num trabalho de avaliacao que se estendeu por dois anos<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a manutencao de praticas construtivistas entre professores que<<strong>br</strong> />

freqUentaram um curso de formacao continuada, Constable e Long (1991)<<strong>br</strong> />

notaram que os professores que melhor conduziram as inovacoes foram<<strong>br</strong> />

aqueles que se mostraram mais fieis ao modelo. Essa fidelidade<<strong>br</strong> />

contribuiu tambem para favorecer a compreensao da teoria subjacente as<<strong>br</strong> />

propostas pedagOgicas do curso. Por isso, o entusiasmo de muitos<<strong>br</strong> />

professores pragmaticos que nao vislum<strong>br</strong>am a importancia da dimensao<<strong>br</strong> />

teOrica no processo de conducao das inovacoes pedagOgicas e<<strong>br</strong> />

suficiente para produzir mudancas consistentes e duradouras. Elas<<strong>br</strong> />

precisam da teoria nao so para dar sentido e direcao as alteracoes<<strong>br</strong> />

praticas, mas tambem, como vimos acima no trabalho das autoras<<strong>br</strong> />

inglesas, para manter e revigorar as inovacoes introduzidas.<<strong>br</strong> />

Uma outra linha de pesquisa tambem tem oferecido novos<<strong>br</strong> />

subsidios para mostrar a importancia das teorizacoes que o professor faz<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o ensino e a pratica que ele desenvolve em sala de aula. Nesse<<strong>br</strong> />

sentido, as concepcoes epistemologicas do professor so<strong>br</strong>e a natureza do<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico podem ser um entrave criacao de um clima de<<strong>br</strong> />

investigacao. Geddis (1991) observa que embora as classes usualmente<<strong>br</strong> />

numerosas sejam um fator limitante promocao da independencia<<strong>br</strong> />

intelectual, ha professores que cerceiam a liberdade de pensamento e<<strong>br</strong> />

desvirtuam a reflexao enfatizando a persuasao e limitam seu alcance ao<<strong>br</strong> />

nao estimular a busca de mOltiplas alternativas. Por sua vez, atitudes<<strong>br</strong> />

positivistas tenderiam a valorizar a .informacao em detrimento dos<<strong>br</strong> />

processos subjacentes a producao do conhecimento. Tais atitudes<<strong>br</strong> />

pressupoem que o aluno pensa melhor porque esta mais informado. Dai a<<strong>br</strong> />

preocupacao corn o cumprimento do programa, apresentado de forma<<strong>br</strong> />

descontextualizada, sem oportunidade para os estudantes pensarem<<strong>br</strong> />

efetivamente so<strong>br</strong>e o significado e as implicacoes teOricas e praticas do<<strong>br</strong> />

conteudo que estao aprendendo. Ora, a. densidade, a abstracao, a<<strong>br</strong> />

linguagem e a complexidade dos novos conceitos costumam mais<<strong>br</strong> />

confundir o aluno do que elucida-lo (Young 1981, Anderson e Belt 1987,<<strong>br</strong> />

Brickhouse 1989, Glasson e Lalik 1993).<<strong>br</strong> />

A literatura tem registrado as primeiras experiencias no sentido de<<strong>br</strong> />

promover cursos de formacao de professores em que estes nao sac,<<strong>br</strong> />

considerados apenas como futuros consumidores de novos produtos<<strong>br</strong> />

269

Elsa Garrido e /lima A laria Guru, lho<<strong>br</strong> />

pedagogicos, mas sao estimulados a elaborar atividades que envolvem<<strong>br</strong> />

mudangas didaticas e a examinar e questionar os pressupostos<<strong>br</strong> />

subjacentes As suas resistencias A mudanga. Embora essas tentativas<<strong>br</strong> />

sejam ainda pouco numerosas tem se caracterizado por um trabalho<<strong>br</strong> />

coletivo em que os participantes se engajam em projetos e atividades<<strong>br</strong> />

comuns o que possibilita nao sO a troca entre os pares, mas tambem, um<<strong>br</strong> />

estreitamento das relacoes interpessoais, criando um clima de<<strong>br</strong> />

encorajamento e de suporte emocional ansiedade inerente ao<<strong>br</strong> />

enfrentamento com 6 novo (Gil-Perez 1982, Porlan e cols 1987, Butt e<<strong>br</strong> />

cols. 1990, Baird e cols. 1991).<<strong>br</strong> />

Nesses cursos de formacao de professores os alunos tem sido<<strong>br</strong> />

estimulados a elaborar e a executar projetos praticos a serem<<strong>br</strong> />

desenvolvidos junto aos estudantes secundarios. Tais atividades, alem de<<strong>br</strong> />

possibilitar a vivencia de propostas pedagogicas inovadoras, fazem com<<strong>br</strong> />

que eles se inteirem dos detalhes e dificuldades que essas propostas<<strong>br</strong> />

colocam, das deficiencias do seu desempenho, ou de suas eventuais<<strong>br</strong> />

resistencias mudanga. A sala de aula nesses cursos de formagao de<<strong>br</strong> />

professores tem sido o espaco de expressao e esclarecimento das Eividas,<<strong>br</strong> />

das dificuldades que essas experiencias praticas tem suscitado e de uma<<strong>br</strong> />

reflexao que lhes permite aprofundar sua compreensao so<strong>br</strong>e o ensino<<strong>br</strong> />

(Trumbull e Slack 1991).<<strong>br</strong> />

Essa reflexao nao deve ser confundida com a analise de<<strong>br</strong> />

desempenho que visa apenas ao aprimoramento do saber tecnico. Ela<<strong>br</strong> />

implica num retomar da acao, num exame sistematico da mesma, num<<strong>br</strong> />

questionamento de seus aspectos aparentemente obvios, com a<<strong>br</strong> />

preocupagao de conduzir o dialog° aos fundamentos teOricos. Nesse<<strong>br</strong> />

context°, a mudanga didatica faz parte de um processo mais amplo e<<strong>br</strong> />

profundo de reconstrugao conceitual (Calderhead, 1989).<<strong>br</strong> />

A possibilidade de gravar em video o comportamento docente e de<<strong>br</strong> />

discuti-lo em classe, contribui de maneira decisiva para a dinamica e a<<strong>br</strong> />

qualidade da discussao. As imagens do video causam impacto e falam por<<strong>br</strong> />

si mesmas. Favorecem a relacao teoria - pratica, na medida em que o<<strong>br</strong> />

comportamento docente mostrado no video precisa ser teoricamente<<strong>br</strong> />

defendido. Quando isso nao possivel, fica patente a inconsistencia entre<<strong>br</strong> />

os principios proclamados e a agao (Carvalho 1989).<<strong>br</strong> />

Por tratar os participantes como sujeitos de seu processo formativo,<<strong>br</strong> />

esses cursos tem contribuido para tornar o professor-estagiario um<<strong>br</strong> />

"pesquisador principiante". Ele aprende a olhar os videos de suas aulas<<strong>br</strong> />

nao apenas como sujeito, mas como observador. Aprende a pensar o<<strong>br</strong> />

ensino e a sua atuacao, aprende a tematiza-los e a lhes propor alteragoes.<<strong>br</strong> />

Desse modo a reflexao so<strong>br</strong>e o desempenho do professor torna-o<<strong>br</strong> />

consciente da epistemologia subjacente As suas decisoes instrucionais<<strong>br</strong> />

(Carvalho 1989).<<strong>br</strong> />

Cursos assim concebidos tem apresentado resultados promissores.<<strong>br</strong> />

Santos (1993) observou aulas dadas por professores-estagiarios em<<strong>br</strong> />

escolas secundarias. A autora- registrou mudancas didaticas. Entre os<<strong>br</strong> />

270

Imporkincia da 1?eflexiio so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

indicadores de mudanca foram salientados: 1) maior autonomia e<<strong>br</strong> />

liberdade de acao e de expressao dos alunos; 2) maior indice de questhes<<strong>br</strong> />

abertas, nao tendentes a direcionar as respostas dos alunos; 3) maior<<strong>br</strong> />

estimulo ao trabalho em grupo; 4) tendencia a valorizar e estimular a<<strong>br</strong> />

participacao dos alunos nas atividades; e 5) maior autoconfianca e<<strong>br</strong> />

espontaneidade na coordenacao das atividades das classes.<<strong>br</strong> />

Estudo de Caso<<strong>br</strong> />

Este estudo teve por objetivo registrar eventuais mudancas nas<<strong>br</strong> />

concepcoes de ensino e nas praticas docentes em sala de aula, resultantes<<strong>br</strong> />

de um trabalho sistematico de reflexao em um curso de formacao de<<strong>br</strong> />

professores. Ate que ponto o tratamento dado ao curso conseguiu<<strong>br</strong> />

enfraquecer o estatuto das concepcoes alternativas dos professores so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

o ensino; ate que ponto provocou conflitos cognitivos entre os<<strong>br</strong> />

participantes, de modo a torna-los abertos A mudanca; e ate que ponto foi<<strong>br</strong> />

possivel registrar mudancas nas suas concepcOes epistemolOgicas e nas<<strong>br</strong> />

suas praticas didaticas?<<strong>br</strong> />

Este curso, tem a duracao de um ano. E constituido de atividades<<strong>br</strong> />

na Faculdade de Educacao e de aulas de Fisica dadas pelos alunos<<strong>br</strong> />

universitarios nas escolas sucundarias, na qualidade de professoresestagiarios.<<strong>br</strong> />

Na Faculdade, consideramos os pressupostos te6ricos de um ensino<<strong>br</strong> />

que pretende levar os alunos a construir o seu pr6prio conhecimento.<<strong>br</strong> />

Discutimos como essa fundamentacao teorica poderia ser traduzida em<<strong>br</strong> />

atividades de ensino. Interessamo-nos particularmente por aquelas<<strong>br</strong> />

atividades que envolvem o laboratorio ou que se refiram resolucao de<<strong>br</strong> />

problemas. Planejamos, a seguir, as atividades a serem desenvolvidas<<strong>br</strong> />

nas escolas secundarias. Por fim, vemos e examinamos os videos<<strong>br</strong> />

gravados nas aulas que os alunos deram nessas escolas.<<strong>br</strong> />

A classe que ora estudamos era constituida por 15 alunos, dos<<strong>br</strong> />

quais 2 eram professores formados que davam aula na rede publica e que<<strong>br</strong> />

voltavam universidade em busca de aperfeicoamento; 5 eram<<strong>br</strong> />

estudantes que ja atuavam como professores regulares na rede publica ou<<strong>br</strong> />

privada; e os demais eram estudantes com pouca ou nenhuma<<strong>br</strong> />

experiencia de magisterio.<<strong>br</strong> />

Os alunos que ja eram professores gravaram em video algumas de<<strong>br</strong> />

suas aulas de laboraterio e de resolugdo de problemas. Os alunos que nao<<strong>br</strong> />

tinham classes regulares deram suas aulas em classes de outros<<strong>br</strong> />

professores. Essas aulas tambem foram gravadas em video<<strong>br</strong> />

Os videos das aulas dadas nas escolas secundarias eram<<strong>br</strong> />

apresentados nos encontros de Pratica de Ensino na Faculdade, quando<<strong>br</strong> />

entao se tornavam objeto da reflexao de todo o grupo. Estas sessees na<<strong>br</strong> />

Faculdade, objeto deste estudo, tambem foram gravadas em video.<<strong>br</strong> />

Os videos foram a fonte de situac6es que levaram os licencidandos<<strong>br</strong> />

a entrar em conflitos cognitivos e atitudinais em relagao aos seus proprios<<strong>br</strong> />

271

Elsa Garrido e Anna Maria Coreallto<<strong>br</strong> />

conceitos de ensino. A discrepancia do que se fazia em classe e o que eles,<<strong>br</strong> />

nas discussoes teericas, diziam que deveria ser feito apareceu corn uma<<strong>br</strong> />

frequencia muito grande.<<strong>br</strong> />

As aulas no curso de formacao de professores - refletindo so<strong>br</strong>e o comportamento<<strong>br</strong> />

dos professores nas classes do secundario.<<strong>br</strong> />

No dialog°, os professores, mesmo aqueles que tinham ampla<<strong>br</strong> />

experiencia didatica, manifestaram vivamente o sentimento de ansiedade<<strong>br</strong> />

durante a primeira experiencia de ensino: "fiquei deprimida"; e uma<<strong>br</strong> />

outra: "fiquei traumatizada". A experiencia de ter seu trabalho, visto e<<strong>br</strong> />

criticado tambem foi penosa, tanto que varios postergaram a data da<<strong>br</strong> />

primeira aula, para nao serem os primeiros a ter seus videos analisados.<<strong>br</strong> />

Ao longo das sessoes verificou-se que eles se mostravam mais receptivos<<strong>br</strong> />

aos comentarios criticos, na medida em que ganhavam maior<<strong>br</strong> />

autoconfianca e melhor entendimento de seu novo papel e dos<<strong>br</strong> />

fundamentos de sua acao.<<strong>br</strong> />

No inicio, suas observagoes apontavam deficiencias nos alunos:<<strong>br</strong> />

"eles nao discutiram". "Eles nao entenderam o enunciado do problenia".<<strong>br</strong> />

Em seguida suas questoes expressavam o desejo de saber a maneira<<strong>br</strong> />

correta de desenvolver a atividade, queriam receber instrugoes so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

como proceder: "No comego eles estavam no ar. Eu tambem nao sabia em<<strong>br</strong> />

que hora devia falar certas coisas.:.Ficava com medo de dar respostas"; "o<<strong>br</strong> />

que me angustia.e saber o que eu. posso dizer e o que nao deveria dizer?<<strong>br</strong> />

Isso e que a gente precisa saber, Como saber se estou ou nao<<strong>br</strong> />

direcionando ou induzindo as respostas dos alunos?" "Sera que devo<<strong>br</strong> />

responder as dfividas que eles apresentam?" "Sera que falei demais rio<<strong>br</strong> />

momento de sistematizar o trabalho?"<<strong>br</strong> />

Eles manifestam dificuldades praticas. Ensinar passa a ser um<<strong>br</strong> />

problema para o qual desejam respostas prontas do professor.. Agem como<<strong>br</strong> />

consumidores de propostas inovadoras e nao se colocam na posigao de<<strong>br</strong> />

construtores, de inventores do seu ensino. Nao levantam hipOteses ou<<strong>br</strong> />

alternativas para solucionar seus problemas. Nessa medida agem de<<strong>br</strong> />

maneira inconsistente com a .proposta construtivista que desejam<<strong>br</strong> />

desenvolver,<<strong>br</strong> />

outro lado, como a professora de Pratica de Ensino coordenou e<<strong>br</strong> />

fez avangar a reflexao? Como conseguiu promover a independencia dos<<strong>br</strong> />

licenciandos, tornando-os aptos a conduzir a reestruturacao da sua<<strong>br</strong> />

pratica pedagegica? .Como conseguiu estimular o questionamento e o<<strong>br</strong> />

aprofundamento so<strong>br</strong>e essa pratica, possibilitando novas teorizacoes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o ensino?<<strong>br</strong> />

Sua atitude inicial era de Teforco emas esta otimo, nao sei porque<<strong>br</strong> />

voce ficou tao aflita") ou de compreensao em relacao a uma atuacao<<strong>br</strong> />

menos feliz: "Nao so eles (os alunos' da -escola secundaria) que estao no<<strong>br</strong> />

comego, voces tambem estao no comeco".Para minimizar o sentimento de<<strong>br</strong> />

ansiedade,-procurava ser cuidadosa ao apontar as deficiencias.<<strong>br</strong> />

272

1 Imporkincid do Reflexiio so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

Instruiu os alunos so<strong>br</strong>e muitas de suas duvidas, em outras<<strong>br</strong> />

palavras, ela tambem ensinava: "yoce passou o problema muito rapido;<<strong>br</strong> />

talvez eles nao tivessem entendido. Ponha o problema na lousa. Na lousa<<strong>br</strong> />

ficam as coisas importantes". E em outro momento: "voce perguntou o<<strong>br</strong> />

porque. Mas voce respondeu. Isso comum nos professores. Voce precisa<<strong>br</strong> />

parar na pergunta". Mas logo em seguida adverte: "wee esta querendo<<strong>br</strong> />

receita? Nao ha receita. Voce 6 que vai construir sua pratica".<<strong>br</strong> />

Ao longo das sessoes, procura redimensionar a discussao,<<strong>br</strong> />

desviando-a do nivel das consideragOes pragmaticas, para uma<<strong>br</strong> />

abordagern teorica rica de significado porque contextualizada. Assim,<<strong>br</strong> />

referindo-se ao sentimento de ansiedade, expresso pelo grupo em relagao<<strong>br</strong> />

A primeira atividade de ensino, diz: "meu referencial teorico 6 a<<strong>br</strong> />

construgao do conhecimento segundo Piaget. Como o conhecimento e<<strong>br</strong> />

construido segundo essa perspectiva? Quando voce consegue se<<strong>br</strong> />

desiquili<strong>br</strong>ar e assimilar a desiquili<strong>br</strong>agao, reequili<strong>br</strong>ando-se. Quando<<strong>br</strong> />

voce nao tem desiquili<strong>br</strong>io voce nao tem producao de conhecimento. As<<strong>br</strong> />

vezes essa producao de conhecimento nao precisa ser tao traumAtica. Mas<<strong>br</strong> />

o desiquili<strong>br</strong>io importante..." Em um outro momento, ao ver no video o<<strong>br</strong> />

professor dando uma aula expositiva logo depois de uma aula de<<strong>br</strong> />

laboratOrio,pergunta: qual sua ideia de laboratorio? Para que ele serve?<<strong>br</strong> />

Uma outra caracteristica do metadiscurso observado nesses<<strong>br</strong> />

encontros diz respeito colocacao de questOes que pudessem levar os<<strong>br</strong> />

participantes a descolarem-se de sua atuagao, pensando-a agora como<<strong>br</strong> />

observadores e como pesquisadores: "porque os alunos desta classe<<strong>br</strong> />

tiveram mais facilidade para resolver o problema? Que hipOteses<<strong>br</strong> />

poderiam ser propostas para explicarmos esse fato? E num outro context°<<strong>br</strong> />

comenta: "vamos ver se a gente consegue ouvir o raciocinio dos alunos, e<<strong>br</strong> />

nao sO o fazer do professor. Como o aluno pensa quando trabalha um<<strong>br</strong> />

problema aberto?<<strong>br</strong> />

Atitudes e comportamentos de resistencia a mudanca<<strong>br</strong> />

Mudangas epistemologicas e didaticas supaem insatisfacao do<<strong>br</strong> />

sujeito com seus prOprios coneeitos e praticas. Para tanto preciso que o<<strong>br</strong> />

professor atue como provocador de "conflitos cognitivos". Entretanto,<<strong>br</strong> />

Dreyfus e cols. (1990) ressaltam que a desestruturacao cognitiva nao<<strong>br</strong> />

garantia suficiente para o aparecimento de mudancas. HA necessidade de<<strong>br</strong> />

suportes e contextos que favorecam os processos de reestruturagao.<<strong>br</strong> />

Por isso, as eventuais mudancas decorrentes da reflexao so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

prAticas dos professores-estagiarios nao ocorrem facilmente. Baird e cols.<<strong>br</strong> />

(1991) salientam que e preciso despender tempo e esforco para que<<strong>br</strong> />

mudancas conceituais significativas ocorram. 0 suporte do professor<<strong>br</strong> />

universitario, no nosso caso, ou de um pesquisador-observador, em outros<<strong>br</strong> />

relatos da literatura, fator importante para manter esse esforgo.<<strong>br</strong> />

Hewson e Thorley (1989) ja haviam observado que a tarefa de verbalizar,<<strong>br</strong> />

retomar, rever, avaliar as prOprias crencas 6 condicao para a mudanca,<<strong>br</strong> />

273

Elsa Garrido e Anna Maria Cart.alla,<<strong>br</strong> />

mas o sujeito nao consegue empreende-la sozinho, sem a ajuda de um<<strong>br</strong> />

professor que monitore a reflexao, antes que ela possa futuramente ser<<strong>br</strong> />

empreendida pelo proprio individuo.<<strong>br</strong> />

0 exemplo de um episodic' pode ilustrar a dificuldade do professorestagiario<<strong>br</strong> />

para mudar sua pratica apesar de ter estudado a teoria e de<<strong>br</strong> />

ter se engajado voluntariamente numa atividade coletiva de ensino<<strong>br</strong> />

construtivista:<<strong>br</strong> />

(0 video comeca a mostrar a aula expositiva de um dos<<strong>br</strong> />

participantes. Ele olha a tela tenso, ansioso, roendo as unhas.)<<strong>br</strong> />

Prof-: as perguntas dele sao todas de completar.<<strong>br</strong> />

Aluno-estgl:essa e a primeira aula depois do laboratorio.<<strong>br</strong> />

Prof-: voce esti deixando os alunos. sem cabeca e com otimo<<strong>br</strong> />

caderno. As variaveis, as coisas importantes foram postas por voce. Eles<<strong>br</strong> />

nao pensaram. Olhe essa fita outra vez e veja, em vez deles pensarem e<<strong>br</strong> />

voce que discute. A parte intelectual que e a grande novidade para eles<<strong>br</strong> />

voce quem dd... Ha um momento que voce diz uma coisa importante - a<<strong>br</strong> />

velocidade inicial e zero -. Voce falou baixinho. Sua consciencia esta<<strong>br</strong> />

limpa. Mas a classe ouviu? Voce sabe que isto importante e que<<strong>br</strong> />

complicado.<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-: o problema ainda nao esta claro para a classe, e voce ja esta<<strong>br</strong> />

passando para o piano de trabalho.0 piano de trabalho e funcao do<<strong>br</strong> />

problema,<<strong>br</strong> />

Prof-: Eles sabem porque fizeram as medidas que foram pedidas?<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-: o foco da aula de laboratorio deve estar na medida ou na<<strong>br</strong> />

parte intelectual?<<strong>br</strong> />

Aluno-estgl:e que essa aula e depois do laborator o, por isso eu<<strong>br</strong> />

falei mais.<<strong>br</strong> />

Prof-: isso e que me aflige: voce volta para explicar tudo.<<strong>br</strong> />

Aluno-estgl: no laboraterio os alunos tiraram as medidas e agora<<strong>br</strong> />

tem que chegar conclusbes.<<strong>br</strong> />

Prof-: qual sua ideia de laboratorio?<<strong>br</strong> />

Aluno-estgl:que os alunos trabalhem com os dados para poder unir<<strong>br</strong> />

com a teoria.<<strong>br</strong> />

Prof-: sua concepcao de laboratorio e que ele serve para verificar.<<strong>br</strong> />

Quem vai unir os dados a teoria?<<strong>br</strong> />

Aluno-estgl: o aluno.<<strong>br</strong> />

Prof-: veja se foi o aluno que uniu ou se foi voce?<<strong>br</strong> />

Apesar de ja terem sido estudados textos teoricos so<strong>br</strong>e as funceses<<strong>br</strong> />

de um laboratorio didatico que enfatizavam de graus de liberdade que se<<strong>br</strong> />

poderiam alcangar nesta atiyidade, o aluno ao dar a sua aula de<<strong>br</strong> />

laboratorio o faz de uma maneira bastante tradicional. Temos que<<strong>br</strong> />

compreender que os professores tem ideias, atitudes e comportamentos<<strong>br</strong> />

274

Imp orkincia da .lic/lexao so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o ensino, devido a uma longa formacao "ambiental" durante o<<strong>br</strong> />

periodo em que foram alunos (Hewson e Hewson 1988). A influencia<<strong>br</strong> />

desta formacao incidental e enorme porque responde a experiencias<<strong>br</strong> />

reinteradas e se adquire de forma nao relfexiva, corno algo natural, Obvio,<<strong>br</strong> />

escapando, assim, critica e transformando-se num verdadeiro "conceit°<<strong>br</strong> />

espontaneo so<strong>br</strong>e o que seja ensinar". Esse e um modelo vivo e portanto<<strong>br</strong> />

mais forte do que leituras teOricas. Somente muita relfexao so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

prOprio agir pedagogic° pode levar a uma mudanca de comportamento<<strong>br</strong> />

em sala de aula.<<strong>br</strong> />

Mudancas epistemologicas so<strong>br</strong>e o ensino e a pratica docente<<strong>br</strong> />

Conforme as sessoes avancam, os participantes aprendem a<<strong>br</strong> />

analisar as aulas. Adquirem maior seguranca. 0 clima fica mais<<strong>br</strong> />

descontraido. Surgem <strong>br</strong>incadeiras e os primeiros relatos de experiencias<<strong>br</strong> />

satisfatOrias. Um dos professores, por exemplo, informa que escolheu<<strong>br</strong> />

uma turma dificil da escola para realizar as atividades. Nesta classe,<<strong>br</strong> />

todos chegaram as conclusoes so<strong>br</strong>e os problemas abertos (ja tinham<<strong>br</strong> />

trabalhado com problemas referentes ao mesmo contend°, porem<<strong>br</strong> />

fechados). Ele se surpreendeu com o resuitado: os alunos levantaram<<strong>br</strong> />

variaveis que nem ele havia previsto. 0 entusiasmo foi grande e outras<<strong>br</strong> />

turmas quiseram ter atividades semelhantes.<<strong>br</strong> />

Reproduzimos alguns episedios so<strong>br</strong>e mudancas nas teorizacoes de<<strong>br</strong> />

uma das licenciandas so<strong>br</strong>e o ensino e so<strong>br</strong>e sua pratica docente:<<strong>br</strong> />

Em alguns dos episodios ocorridos numa das primeiras sessoes de<<strong>br</strong> />

discussao dos videos:<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: muitos alunos me perguntaram o que significava<<strong>br</strong> />

"quanto tardara" (no enunciado do problema aberto: "quanta tardara a<<strong>br</strong> />

luz do Sol para chegar A Terra?"<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-:seja mais simples. (Olhando o desenrolar do dialog° no video)<<strong>br</strong> />

voce faz muitas perguntas que eles participaram, mas nao quer dizer que<<strong>br</strong> />

estivessem entendendo mais. Tem perguntas que nao querem dizer<<strong>br</strong> />

nada... Veja como e o tipo de pergunta que o professor faz. Anote as<<strong>br</strong> />

perguntas do professor e procure classifica-las. Sao perguntas que fazem<<strong>br</strong> />

o aluno pensar ou que fazem o aluno ter trabalho...(E voltando-se para a<<strong>br</strong> />

classe) ao analisarem suas aulas classifiquem suas perguntas e suas<<strong>br</strong> />

falas. E tambem a dos alunos. A aula deixa de ser uma coisa confusa.<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: sou um pouco autoritaria. Ja no primeiro dia digo que<<strong>br</strong> />

nao quero bagunca. Problemas de disciplina eu nao admito.<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: eu acho que eu direciono muito.<<strong>br</strong> />

Prof-: se voce fica muito com o aluno voce vai dar a resposta porque<<strong>br</strong> />

voce fica aflita.<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

275

Elsa Garrido e Anna Alaria (:a rrulho<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: nao deixei consultar nada.<<strong>br</strong> />

Prof-: Pode consultar. Deve consultar. Como o cientista resolve um<<strong>br</strong> />

problema? Qual a primeira coisa que o cientista faz para resolver um<<strong>br</strong> />

problema?<<strong>br</strong> />

Classe: entende.<<strong>br</strong> />

Prof-: procura nos livros. Ve a bibliografia. Ver no livro nao vai dar<<strong>br</strong> />

a solucao. A solucao vai comecar quando o aluno hipotetizar. Para voce<<strong>br</strong> />

achar, voce tem que saber o que quer. E o livro e uma coisa boa, Atil.<<strong>br</strong> />

Livro para ser usado.<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-estg2 (vendo no video os pequenos grupoS de adolescentes<<strong>br</strong> />

trabalharem, constata): eles ficam em grupo, mas trabalham<<strong>br</strong> />

individualmente.<<strong>br</strong> />

Prof-:... uma das coisas mais importantes na producao do<<strong>br</strong> />

conhecimento e a interacao social... Se os alunos estao em grupo, mas<<strong>br</strong> />

cada um esta trabalhando sozinho, sera que eu estou indUzindo o<<strong>br</strong> />

trabalho individual mesmo quando sentados em grupo? Ai n5o ha<<strong>br</strong> />

crescimento.<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: acho que isso. E que eu nal? quero que eles copiem<<strong>br</strong> />

uns do§ outros.<<strong>br</strong> />

Prof-: isso nao acontece quando voce da um problema novo que<<strong>br</strong> />

ninguem sabe. Ai nao cla para copiar. Se a questa° nao 6 de lem<strong>br</strong>anca, se<<strong>br</strong> />

eles precisam pensar e discutir, ent5o nao Vao ter, necessidade de copiar.<<strong>br</strong> />

Prof-estg3: se um s6 escreve e os outros falam e melhor porque<<strong>br</strong> />

mais gente participa.<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: estava preocupada com o tempo... tinha que acabar para<<strong>br</strong> />

a aula nao ficar sem finalizacao<<strong>br</strong> />

Prof-: voce vai relachando...<<strong>br</strong> />

(.-.)<<strong>br</strong> />

Prof-: sua classe muito quieta.Cada um esta pensando<<strong>br</strong> />

sozinho...Eles precisam discutir mais.<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: vou aceitar a sugestao do professor-estagiario 3 e dar so<<strong>br</strong> />

uma folha por grupo.<<strong>br</strong> />

A licencianda expressa suas, representac5es so<strong>br</strong>e a natureza da<<strong>br</strong> />

ciencia e so<strong>br</strong>e o ensino ao justificar algumas de suas ,praticas. De um<<strong>br</strong> />

lado, revela concepcao positivista so<strong>br</strong>e a, producdo do conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico: assim como o cientista desco<strong>br</strong>iria a verdade so<strong>br</strong>e a realidade<<strong>br</strong> />

a partir da coleta de dados erppiricos, assim tambem o aluno "acharia" a<<strong>br</strong> />

resposta certa no. livro ou a copiaria de um colega. Por isso ela nao<<strong>br</strong> />

permite a consulta; por isso seus alunos nao sao estimulados a trocar<<strong>br</strong> />

ideias entre si. contraposigao,.a perspectiva construtivista, manifesta<<strong>br</strong> />

pela Professora, considera que as explicacoes que dao sentido A realidade<<strong>br</strong> />

e que tornam inteligivel nao provem dos dados, mas sac) construidas<<strong>br</strong> />

pelo sujeito. A consulta bibliografia feita pelo especialista ou a<<strong>br</strong> />

276

A Imporhincia du<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

interacao com os colegas de classe permitem entender melhor a questao<<strong>br</strong> />

em estudo e oferecem alternativas de solucao que enriquecem o projeto<<strong>br</strong> />

investigativo, dando-lhe maior densidade, complexidade e a<strong>br</strong>angencia<<strong>br</strong> />

explicativas. De outro lado, a licencianda tende a direcionar muito as<<strong>br</strong> />

atividades dos alunos. Em varias oportunidades ela usa a preposicao<<strong>br</strong> />

"nao" para caracterizar seu comportamento pedagogic°. Entretanto, o<<strong>br</strong> />

prOprio fato de manifestar atitudes tao diretivas seja, talvez, um primeiro<<strong>br</strong> />

indicador de insatisfacao em relacao ao seu desempenho. E no fim do<<strong>br</strong> />

dialog() ela comunica que ira mudar sua pratica pois pretende seguir a<<strong>br</strong> />

sugestao de um colega.<<strong>br</strong> />

Em encontros ulteriores registramos esbocos de mudancas no seu<<strong>br</strong> />

discurso e na sua pratica. Ela se mostra mais confiante. Suas teorizacoes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o ensino sao mais liacidas e melhor articuladas. Alguns episodios<<strong>br</strong> />

ocorridos em uma dessas sessoes ilustram as referidas alteracoes:<<strong>br</strong> />

Prof-: na primeira vez que voce deu aula voce d sse que ficou<<strong>br</strong> />

traumatizada. Como e que voce se sente hoje?<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: teve um momento em que me senti mal. Quase quiz<<strong>br</strong> />

largar. Voce era muito agressiva. Bloqueava a gente. Queria falar, voce<<strong>br</strong> />

nao deixava... Mudei muitas coisas do meu curso. Coisas que eu fazia sem<<strong>br</strong> />

saber. Por exemplo, nao apagava a lousa ao fim da primeira aula. Ela<<strong>br</strong> />

ficava pronta para as turmas seguintes.<<strong>br</strong> />

(...)<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: e melhor dar aula deste jeito. Eles relacham mais. Ha<<strong>br</strong> />

maior aproximacao. Antes dava um tempo para os exercicios e depois<<strong>br</strong> />

corrigia na lousa. A gente era preocupada com o tempo. Tinha que dar a<<strong>br</strong> />

materia. Agora me preocupo menos com o tempo.<<strong>br</strong> />

Prof-: ha duas coisas que quero discutir: Voce diz: sinto que eles<<strong>br</strong> />

relacham mais. Uma coisa e sentir e outra coisa oferecer fatos que<<strong>br</strong> />

indiquem que eles relacham mais. Procure ver dentro desse sentiment°.<<strong>br</strong> />

Sentir nao adianta. E preciso trazer fatos que acontecem em aula que<<strong>br</strong> />

traduzam esse maior relachamento.<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: eles perguntam mais. Discutem mais entre si.<<strong>br</strong> />

Prof-: outra coisa que quero discutir. Estamos vendo problema<<strong>br</strong> />

aberto e voce diz: dou exercicios. Por que voce da problemas fechados se<<strong>br</strong> />

acha que problemas abertos sao bons? E certo dar exercicios?<<strong>br</strong> />

Prof-estg2: eles tem dificuldade em leitura. Quando leram o livrotexto<<strong>br</strong> />

nao entenderam o que queria dizer "perpendicular". Nao sabiam o<<strong>br</strong> />

que era "eixo" Eles nao entendem a linguagem dos livros..<<strong>br</strong> />

Esse pequeno trecho oferece varios sinais de mudanca. 0 estatuto<<strong>br</strong> />

positivista ficou enfraquecido na medida em que o conteUdo programatico<<strong>br</strong> />

deixa de ser prioridade. Ela reconhece tambem que preciso dar tempo e<<strong>br</strong> />

liberdade para o aluno pensar, perguntar, refletir. Por sua vez, suas<<strong>br</strong> />

decisoes pedag6gicas alem de conscientes - "antes fazia coisas sem saber"<<strong>br</strong> />

levam em consideracao dificuldades e deficiencias dos alunos - da<<strong>br</strong> />

277

Elsa Garrido Anna Alai a Carty;//ta<<strong>br</strong> />

exercicios extraidos do livro-texto porque "eles nao entendem a<<strong>br</strong> />

linguagem dos livros". Tais reformulagoes vieram acompanhadas de forte<<strong>br</strong> />

tensdo interior -"me senti mal. Quiz largar tudo" e de expressoes de<<strong>br</strong> />

projegao e agressividade em relaeao ao professor que exerceu o papel de<<strong>br</strong> />

agente provocador de mudanca - "voce era muito agressiva. Bloqueava a<<strong>br</strong> />

gente. Queria falar e voce nao deixava".<<strong>br</strong> />

Conclusties<<strong>br</strong> />

Quando um professor resolve fazer da sala de aula um ambiente de<<strong>br</strong> />

investigagao propicio (re)construcao conceitual do seus alunos, conta<<strong>br</strong> />

com trilhas teoricas que orientam Sua atividade docente. Mas<<strong>br</strong> />

dificuldades ins<strong>usp</strong>eitadas a exigir do professor sensibilidade,<<strong>br</strong> />

criatividade e adaptacaes, fazendo com que seu ensino seja ele tambem<<strong>br</strong> />

uma tarefa de construed°, que se da paralela e concomitantemente<<strong>br</strong> />

construcao do conhecimento dos conceitos cientificos empreendida pelos<<strong>br</strong> />

alunos. E provavel que a construcao que o professor faz so<strong>br</strong>e o seu<<strong>br</strong> />

ensino seja mais dificil do que a construed° que o aluno empreende so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

os conceitos cientificos que estao sendo estudados; nao so porque a<<strong>br</strong> />

atencao dos atores se volta para estes conteudos, mas tambem, porque<<strong>br</strong> />

falta um agente que exerea de forma sistematica e consciente, a tarefa<<strong>br</strong> />

questionadora que o professor realiza junto a seus alunos, estimulando-os<<strong>br</strong> />

mudanea. Em outras palavras, falta ao professor um observador capaz<<strong>br</strong> />

de provoca-lo.<<strong>br</strong> />

Os riscos desse einpreendimento aliados responsabilidade<<strong>br</strong> />

inerente as tarefas que o professor desempenha dentro e fora da sala de<<strong>br</strong> />

aula permitem supor que o proposito de rever e de reconstruir o proprio<<strong>br</strong> />

ensino se constitua num process° .emocionalmente desgastante. No nosso<<strong>br</strong> />

estudo de caso, os licenciandos manifestaram amplamente o quanto a<<strong>br</strong> />

experiencia que viviam era traumatizante e o quanto gerava. ansiedade e<<strong>br</strong> />

tensao. Por isso, a professora que exerceu a fungao de agente provocador<<strong>br</strong> />

de mudanca precisou proporcionar suporte emocional constante. Os<<strong>br</strong> />

projetos inovadores implementados pelos participantes foram<<strong>br</strong> />

desenvolvidos num ambiente protetor e constituiram-se em situacoes<<strong>br</strong> />

reforeaddras, isto 6, o exito bu o melhor desempenho fora um horizonte<<strong>br</strong> />

atingido.<<strong>br</strong> />

A reflexao so<strong>br</strong>e as pratieas docentes na sala de aula da Faculdade<<strong>br</strong> />

teve por finalidade .exercer essa tarefa provocadora e estimuladora de<<strong>br</strong> />

mudangas conceituais e didaticas. Alem das mudaneas observadas, o<<strong>br</strong> />

curso contribuiu para a autoconfianga, auMentou a capaeidade-de analise<<strong>br</strong> />

dos fenOmenos em sala de aula e tornou os professores mais atentos em<<strong>br</strong> />

relaeao ao significado das falas dos alunos. A receptividade, a<<strong>br</strong> />

participacdo e o sentido de responsabilidade que obtiveram dos alunos<<strong>br</strong> />

nas classes em que realizaram su'as experiencias tambem deve ter<<strong>br</strong> />

contribuido para favorecer as mudangas.<<strong>br</strong> />

278

A hrt.port(in do<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

Pode-se dizer que, alem de um maior dominio do seu proprio<<strong>br</strong> />

comportamento em classe, houve um crescimento individual mais amplo.<<strong>br</strong> />

Esse dominio faz parte de um processo de conscientizacao construido pelo<<strong>br</strong> />

licenciando a partir da percepcao de si mesmo e do seu desempenho em<<strong>br</strong> />

sala de aula.<<strong>br</strong> />

Houve ainda compreensao de que o conhecimento e a pratica do<<strong>br</strong> />

ensino constitui para o professor um processo de construcao analog() ao<<strong>br</strong> />

processo de construcao que os alunos empreendem para conhecer os<<strong>br</strong> />

fenomenos fisicos. Nessa perspectiva teorica, professores e alunos nas<<strong>br</strong> />

salas de aula do secundario, assim como os participantes (professor e<<strong>br</strong> />

licenciandos) na classe da Faculdade estao engajados em processos<<strong>br</strong> />

investigativos andlogos aos do cientista e pesquisador. Nesse sentido,<<strong>br</strong> />

pode-se dizer que as praticas docentes nao sao estranhas praticas de<<strong>br</strong> />

pesquisa.<<strong>br</strong> />

Quao estaveis foram as mudancas observadas nesses licenciandos?<<strong>br</strong> />

E ate que ponto essas mudancas propiciaram aprendizagem mais<<strong>br</strong> />

eficiente por parte dos alunos? Essas questoes nao foram objeto deste<<strong>br</strong> />

trabalho. Estudos mais prolongados e acompanhamento do trabalho<<strong>br</strong> />

desses professores precisam ser empreendidos para podermos ter<<strong>br</strong> />

elementos so<strong>br</strong>e os efeitos mais duradouros de experiencias como a que<<strong>br</strong> />

ora relatamos.<<strong>br</strong> />

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281

.V11 Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, Al.G.,'27 a 31 de joneiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rosileira de Ftsica<<strong>br</strong> />

PARA LIDAR COM 0 MUNDO REAL, A FISICA ESCOLAR TAMBEM<<strong>br</strong> />

PRECISA SER QUANTICA<<strong>br</strong> />

Luis Carlos de Menezes (menezes@if<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoume (yhosoume@if<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica, Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

0 aprendizado da fisica quantica esta se revelando necessario em<<strong>br</strong> />

diversos pontos de um programa de ensino medic), que desenvolve a fisica<<strong>br</strong> />

tambem como instrumento para os estudantes compreenderem os fatos<<strong>br</strong> />

de sett cotidiano, sejam fenomenos naturais ou processos tecnologicos.<<strong>br</strong> />

Nesta introducao da fisica quantica, diferente da forma academica, ela<<strong>br</strong> />

vem responder a uma clara demanda de conhecimento e nao surge como<<strong>br</strong> />

mero "complement° teorico" da fisica classica.<<strong>br</strong> />

0 Grupo de Reelaboracao do Ensino de Fisica (GREF), um projeto<<strong>br</strong> />

com base no Instituto de Fisica da Universidade de Sao Paulo, ha mats de<<strong>br</strong> />

dez anos desenvolve um aprendizado de fisica para o ensino medic), que<<strong>br</strong> />

trata desde cedo de temas da vida diaria, como equipamentos, sistemas e<<strong>br</strong> />

situagoes reais. Neste sentido, a Mecanica lida com ferramentas e<<strong>br</strong> />

veiculos, a Termodinamica com maquinas, motores e ciclos atmosfericos,<<strong>br</strong> />

Optica com fotografias e videogravadoras, Eletromagnetismo corn<<strong>br</strong> />

geradores e Telecomunicacao. A elaboracao teorica e um dos objetivos do<<strong>br</strong> />

aprendizado, mas nao seu ponto de partida. No ambito deste projeto e<<strong>br</strong> />

para dar cumprimento ao seu programa, mostra-se cada vez mais<<strong>br</strong> />

indispensavel desenvolver elementos da fisica quantica, para tratar de<<strong>br</strong> />

aspectos essenciais da compreensao da natureza e das tecnicas.<<strong>br</strong> />

Uma Visa° Renovada da Fisica na Escola Media<<strong>br</strong> />

Seria relativamente artificial apresentar uma alternativa de<<strong>br</strong> />

introducao da fiisica quantica no curriculo escolar, sem se explicitar em<<strong>br</strong> />

que contexto e circunstancia isto se da, em que sequencia de conteUdos e<<strong>br</strong> />

a partir de que contingencias e motivacoes.<<strong>br</strong> />

Relativamente sequencia, nao existe uma ordem universalmente<<strong>br</strong> />

estabelecida para os conteUdos instrucionais de fisica, na escola media,<<strong>br</strong> />

mas conveniente adotar uma sequencia dada de disciplinas ou<<strong>br</strong> />

conteUdos para apresentar, como parte dela, os topicos'em que a fisica<<strong>br</strong> />

quantica deve aparecer e se desenvolver. Com este objetivo, totna-se a<<strong>br</strong> />

sequencia tradicionalmente adotada no Brasil, ou seja, Mecanica<<strong>br</strong> />

co<strong>br</strong>indo todo o primeiro ano do 'ensino medic), Termodinamica no<<strong>br</strong> />

primeiro semestre do segundo ano, Optica no segundo semestre do<<strong>br</strong> />

segundo ano e Eletromagnetismo co<strong>br</strong>indo todo o terceiro ano. 0 GREF<<strong>br</strong> />

adotou esta mesma sequencia como uma medida de interesSe tatico pois,<<strong>br</strong> />

caso contrario, dificultaria sua adocao por professores habituados<<strong>br</strong> />

sequencia descrita. Praticamente, se foi mantida a seqUencia, pois foram<<strong>br</strong> />

282

Para Lidor cow o...<<strong>br</strong> />

introduzidas pelo projeto inntheras modificacoes e inovacoes<<strong>br</strong> />

metodolOgicas e de contend°.<<strong>br</strong> />

As motivacoes que deram origem ao projeto sao a busca de uma<<strong>br</strong> />

reimpregnacao de realidade e de sentido no aprendizado escolar de fisica,<<strong>br</strong> />

que padecia e ainda padece de um esvaziamento promovido, entre outros<<strong>br</strong> />

fatores, por uma formalizacao precoce e excessiva, que leva a uma perda<<strong>br</strong> />

de objetivo pratico e a um empo<strong>br</strong>ecimento da visao-de-tuundo que<<strong>br</strong> />

transmite. So<strong>br</strong>e os pressupostos educacionais do projeto GREF, vale<<strong>br</strong> />

explicitar uma conviccao na essencialidade do dialog°, na ideia de uma<<strong>br</strong> />

educacao para a cidadania e de uma visa) humanista do papel do<<strong>br</strong> />

professor e de sua relacao com os alunos.<<strong>br</strong> />

A Mecanica comeca pela dinamica, especialmente das leis de<<strong>br</strong> />

conservacap das quantidades de movimento e da energia, lida so<strong>br</strong>etudo<<strong>br</strong> />

corn elementos de vivencia diaria, tais como veiculos, maquinas e outros<<strong>br</strong> />

equipamentos, sua propulsao e seu freiamento. Evita-se assim o longo<<strong>br</strong> />

introit° de cinematica, tao comum em nossas escolas, juntamente coin a<<strong>br</strong> />

abstracao e matematizacao precoces. 0 desenvolvimento de uma<<strong>br</strong> />

percepcao da ideia de conservacao das quantidades de movimento,<<strong>br</strong> />

precedem uma formulacao explicita das leis de Newton..Este enfoque<<strong>br</strong> />

privilegia o aprendizado de principios gerais que se mantem validos fora<<strong>br</strong> />

do dominio classic°.<<strong>br</strong> />

A Termodinamica estuda processos termicos da natureza e das<<strong>br</strong> />

tecnicas, como ciclos naturais, contort° ambiental ou motores a explosao;<<strong>br</strong> />

Situagoes praticas que a<strong>br</strong>em e orientam o aprendizado e nao sao meras<<strong>br</strong> />

"aplicacoes" da teoria. Ha tambem um sentido muito mais claro na<<strong>br</strong> />

primeira e para na segunda leis da termodinamica, para um aluno, que<<strong>br</strong> />

compreende o modo de operacao de varias maquinas ten-Incas, bem antes<<strong>br</strong> />

de ser apresentado a ciclos idealizados e seus limites de rendimento.<<strong>br</strong> />

A Optica privilegia desde o inicio a chamada optica fisica, lidando<<strong>br</strong> />

com processos de interacao luz-materia, no registro de imagens dos<<strong>br</strong> />

processos fotograficos, magneticos ou eletrostaticos. Mais uma vez, o<<strong>br</strong> />

curso desenvolvido pelo GREF se distingue dos usualmente praticados,<<strong>br</strong> />

particularmente no Brasil que, talvez para evitar aspectos<<strong>br</strong> />

eletromagneticos e quanticos, se concentram na chamada optica<<strong>br</strong> />

geometrica. A natureza quantica da.luz e das cores deve surgir nao s6 em<<strong>br</strong> />

decorrencia da necessidade de compreender a operacAo de equipamentos,<<strong>br</strong> />

mas tambem da busca de efetivo entendimento de processos Opticos<<strong>br</strong> />

naturais, como na prOpria visa).<<strong>br</strong> />

0 Eletromagnetismo tem contendos tambem organizados de acordo<<strong>br</strong> />

com categorias de fenomenos e processos, em complexidade crescente. Se<<strong>br</strong> />

inicia com o estudo de correntes e aparelhos resistivos, prossegue com<<strong>br</strong> />

sistemas motores e segue coin comunicadores e processadores de<<strong>br</strong> />

informacao. Se salta a classica entrada pela eletrostatica, que s6 e<<strong>br</strong> />

tratada mais tarde, no estudo dos capacitores. Parte-se de correntes e<<strong>br</strong> />

resistores, por serem fenemenos familiares, relevantes e simples em sua<<strong>br</strong> />

fenomenologia. Os sistemas motores e os de telecomunicacao a<strong>br</strong>em, por<<strong>br</strong> />

283

1,11is<<strong>br</strong> />

illoiczcs; KIssitko llosouvre<<strong>br</strong> />

assim dizer, todo o leque das equacoes de Maxwell, como ilustracoes<<strong>br</strong> />

previas e motivadoras de sua formulacao.<<strong>br</strong> />

A Presenga da Mecanica Quantica na Fisica Escolar<<strong>br</strong> />

Como vimos, a Mecanica desse primeiro ano se constroi a partir de<<strong>br</strong> />

um sentido pratico e vivencial macroscOpico, que nao da margem<<strong>br</strong> />

introducao de evideneias da natureza quantica, propria do mundo<<strong>br</strong> />

submicroscOpico, ou de teorias nao classicas a qualquer pretext°. 0<<strong>br</strong> />

enfoque adotado do ensino de mecanica, privilegia o aprendizado de<<strong>br</strong> />

principios gerais, como os de conservacao das quantidades de movimento,<<strong>br</strong> />

que se mantem validos fora do dominio classic°, ou seja, que nao<<strong>br</strong> />

precisam ser essencialmente reformuladas quando da introducao de<<strong>br</strong> />

elementos quanticos. Desta forma, ainda que a fisica quantica nao seja<<strong>br</strong> />

tratada neste primeiro ano, a abordagem adotada compativel coin a sua<<strong>br</strong> />

introducao, mais tarde.<<strong>br</strong> />

sO no segundo ano, ja no inicio do Primeiro semestre, dedicado A<<strong>br</strong> />

Termodinanica, que surge a primeira oportunidade de se tratar de<<strong>br</strong> />

element° essencialmente quantico. Ao se introduzirem os termOmetros;<<strong>br</strong> />

evita-se restringir seu estudo aos termometros clincos de dilatacao. Pelo<<strong>br</strong> />

contrario, procura-se mostrar que diferentes faixas de temperatura<<strong>br</strong> />

exigem termOmetros de diferentes naturezas, usando diferentes<<strong>br</strong> />

propriedades termometricas. E necessidade de se estabelecer um<<strong>br</strong> />

termOmetro Optic°, ou seja de se definir a relacao entre espectro de<<strong>br</strong> />

radiacao e temperatura, que nos remete a distribuicao de Planck e a uma<<strong>br</strong> />

primeira exposicao dos alunos As ideias da teoria quantica.<<strong>br</strong> />

0 semestre seguinte, na optica, o estudo de fontes de luz a<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

serie de questa-es so<strong>br</strong>e a natureza quantica, que prossegue na<<strong>br</strong> />

investigacao dos registros de imagens, seja a tradicional fotografia, as<<strong>br</strong> />

fotocopiadoras e as filmadoras de video, etc., que, pela fotoquimica e<<strong>br</strong> />

particularmente pela operagao dos semicondutores sO podem ser<<strong>br</strong> />

efetivamente compreendidas de posse de um modelagem quantica<<strong>br</strong> />

minima. Diga-se de passagem, vemos tambem como essencial a<<strong>br</strong> />

explicitagao da natureza quantica da luz, pois inaceitaVel trata-la como<<strong>br</strong> />

onda classica, como. as vezes se faz. De resto, as cores dos objetos e dos<<strong>br</strong> />

filtros de luz, assim como a forma como sao percebidas, sao coisas<<strong>br</strong> />

quanticas, nao compreensiveis de outra forma, para nao falar do laser e<<strong>br</strong> />

outros processos mais especializados.<<strong>br</strong> />

0 terceiro ano sera todo dedicado ao Eletromagnetismo, mas<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>etudo ao eletromagnetismo estritamente claSsico, ja que nao sequer<<strong>br</strong> />

necessario introduzir elementos quanticos, no tratamento de sistemas<<strong>br</strong> />

resistivos e de sistemas motores, que sao os dois grandes conjuntos de<<strong>br</strong> />

fenOmenos com que se inicia o aprendizado,desta disciplina. somente<<strong>br</strong> />

nos dois filtimos conjuntos de aplicacOes, que tratam dos comunicadoreS e<<strong>br</strong> />

dos processadores de informacao, onde presenca dos`semicondutores na<<strong>br</strong> />

eletrOnica da telecomunicacao e da informacao, ao lado de outras<<strong>br</strong> />

284

Nrca <strong>br</strong>iar corn<<strong>br</strong> />

propriedades quanticas, passam a exigir uma retomada da modelagem<<strong>br</strong> />

quantica ja desenvolvida anteriormente, no aprendizado da Optica fisica.<<strong>br</strong> />

sao quanticas as reais explicacoes das propriedades eletricas, reportaveis<<strong>br</strong> />

constituicao atOmica e cristalina dos'inateirais; no entanto, a entrada<<strong>br</strong> />

dos elementos quanticos se da, no aprendizado do eletromagnetismo,<<strong>br</strong> />

mais facilmente ao se detalhar propriedades Optico-eletricas, geralmente<<strong>br</strong> />

a partir da explicacao da operacao de dispositivos semicondutores.<<strong>br</strong> />

Consideracoes Finais<<strong>br</strong> />

Alguns dos desenvolvimentos aqui propostos, a exemplo destes<<strong>br</strong> />

Oltimos dos componentes microeletrOnicos, ainda estao em elaboracao, e<<strong>br</strong> />

nao foram testados em condicoes de aula. Pode haver mesmo quem<<strong>br</strong> />

duvide da possibilidade de se fazer "caber tanta coisa" no curriculo de<<strong>br</strong> />

fisica da escola media. Por outro lado, ha quem perceba que faltam ainda<<strong>br</strong> />

outros elementos de uma visao de mundo fisica, em se considerando que<<strong>br</strong> />

esta escola o nivel final de instrucao de parcela dos alunos. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, ao se estudar a carga eletrOnica e a constituicao atOmica,<<strong>br</strong> />

•imperioso discutir a forca responsavel pela agragacao nuclear, capaz de<<strong>br</strong> />

resistir poderosa repulsao coulombiana entre os protons.<<strong>br</strong> />

E claro que, mestno para poder incluir tudo o que foi proposto<<strong>br</strong> />

acima, nao so a discussao das forcas nucleares e, talvez tambem, dos<<strong>br</strong> />

constituintes fundamentais da materia, precis° a<strong>br</strong>ir mao da velha<<strong>br</strong> />

intencao dedutivista. E preciso ver a fisica escolar tambem, e talvez<<strong>br</strong> />

especialmente, como parte de uma cultura da cidadania, a ser apreendida<<strong>br</strong> />

em unia dinamica nova,. dialogica, especulativa, carregada de um novo<<strong>br</strong> />

imaginario e indutora de processos de pensamento, em lugar da<<strong>br</strong> />

envelhecida propedeutica, do pseudo-treinamento tecnico-cientifico,<<strong>br</strong> />

duradouramente repetido e invariavelmente frustrado.<<strong>br</strong> />

A escolha por esta nova visao do aprendizado escolar da fisica nao 6<<strong>br</strong> />

uma opcao pela superficialidade, pela "cultura de almanaque". Pelo<<strong>br</strong> />

contrario, uma tentativa de dar aos estudantes uma ideia da ciencia e<<strong>br</strong> />

da tecnologia, como parte da cultura, como visao de mundo, e tambem da<<strong>br</strong> />

cultura da producao e dos servicos da atualidade. Nao se trata s6 de<<strong>br</strong> />

ancorar o desenvolvimento abstrato em exemplos concretos, vividos, do<<strong>br</strong> />

cotidiano do aluno. Trata-se de desenvolver uma sistematica de reflexao e<<strong>br</strong> />

aprendizado, que transcenda as paredes da escola, que instrua o olhar e o<<strong>br</strong> />

pensar na rua, em casa e no trabalho.<<strong>br</strong> />

285

.V11 Siniptsio Nacional Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Het° Horizon te,111.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasiteira de Fisica<<strong>br</strong> />

ANALISE PRELIMINAR DOS PAPEIS DA PROVA NUM CURSO BASIC°<<strong>br</strong> />

DE FiSICA NA VISAO DE UM PROFESSOR<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Cezar Cavanha Babichak (babichak@d<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>y<<strong>br</strong> />

Maria Jose P. M. de Almeida (mjpma@turingunicamp.<strong>br</strong>i<<strong>br</strong> />

1- IF<strong>USP</strong> - CNPq<<strong>br</strong> />

2- UNICAMP - CNPq<<strong>br</strong> />

As pesquisas em ensino tem dado cada vez maior atencao<<strong>br</strong> />

avaliacao como fator interveniente nas praticas pedagOgicas. Segundo<<strong>br</strong> />

Freitas (1991), "o estudo desta categoria tem se mostrado fundamental, ja<<strong>br</strong> />

que inOmeras pesquisas indicam a possibilidade de que outras categorias<<strong>br</strong> />

da teoria pedagegica estejam moduladas pela avaliacao" (p. 266).<<strong>br</strong> />

Dentro desta tematica, temos nos ocupado em entender a relacao<<strong>br</strong> />

avaliacao-evasao no curso de Fisica da UNICAMP, jA que esta tem<<strong>br</strong> />

atingido indices alarmantes. Para tal entendimento devemos levar em<<strong>br</strong> />

consideragao que tais praticas estao inseridas num context° social amplo,<<strong>br</strong> />

cujas interacOes se dao das mais diversas formas e vias, determinando-se<<strong>br</strong> />

mutuamente.<<strong>br</strong> />

Nosso estudo tem procurado ate o momento levantar, atraves de<<strong>br</strong> />

questionArios e entrevistas, concepcOes e representacoes de professores e<<strong>br</strong> />

alunos do 1° ano do curso de Fisica. Temos abordado assuntos<<strong>br</strong> />

relacionados problematica em questao (modo de ver a Ciencia, o ensino,<<strong>br</strong> />

os papeis representados pelo professor e pelo aluno, entre outros). A<<strong>br</strong> />

analise de tais concepcOes pode levar a um melhor esclarecimento de<<strong>br</strong> />

praticas presentes no cotidiano universitario; praticas que se relacionam<<strong>br</strong> />

nao somente com o curriculo aberto, mas tambem com o curriculo oculto.<<strong>br</strong> />

Nesta apresentacao destacamos algumas contradigoes que<<strong>br</strong> />

pudemos detectar entrevistando um professor do curso basic° de Fisica. A<<strong>br</strong> />

importancia de detectarmos contradic:Oes no pensamento verbalizado pelo<<strong>br</strong> />

professor tem suporte na fala de. Freitas (1991), quando afirma que "o<<strong>br</strong> />

estudo da pratica pedagOgica atual da escola capitalista levar-nos-a a<<strong>br</strong> />

encontrar categorias que, por serem contraditOrias, permitirao evidenciar<<strong>br</strong> />

(ou deduzir) formas concretas de luta colocadas em Ka° por professores,<<strong>br</strong> />

alunos e demais forcas participantes do cotidiano escolar" (p. 266).<<strong>br</strong> />

A Organizacao Atual dos Cursos de Fisica Basica na UNICAMP<<strong>br</strong> />

0 curso diurno de bacharelado em Fisica da UNICAMP tem sofrido<<strong>br</strong> />

algumas modificacoes, de naturezas distintas, ao longo dos.ultimos anos.<<strong>br</strong> />

Uma delas, estrutural, diz respeito unificacao dos vestibulares para os<<strong>br</strong> />

cursos de bachareis em Fisica e Matematica, fazendo com que os alunos<<strong>br</strong> />

tenham a °Ka° de escolher a carreira que cursarao ate um ano e meio<<strong>br</strong> />

286

AndIlse Preliminar dos...<<strong>br</strong> />

depois de terem ingressado na universidade. Outras alteracoes<<strong>br</strong> />

relacionam-se mais aos cursos de Fisica ,basica (Fisicas I, II, III e IV): a<<strong>br</strong> />

media final das notas para os alunos passarern nestas disciplinas, sem a<<strong>br</strong> />

necessidade de fazerem os exames "de recuperacao", passou de cinco para<<strong>br</strong> />

sete; outra mudanca que estes cursos possuem agora uma coordenacao<<strong>br</strong> />

central a que os professores devem se submeter na administracao das<<strong>br</strong> />

aulas. Este curso coordenado impoe uma prova comum, organizada pelos<<strong>br</strong> />

professores que estao ministrando uma mesma disciplina, para todas as<<strong>br</strong> />

turmas que a estao cursando, de tal forma que a materia dada num dado<<strong>br</strong> />

periodo seja a mesma para todos os alunos.<<strong>br</strong> />

Constatamos tambern que a nota final de cada aluno baseada na<<strong>br</strong> />

sua habilidade em resolver exercicios do tipo proposto nos diversos livros<<strong>br</strong> />

didaticos existentes para cursos basicos de Fisica no ensino superior. A<<strong>br</strong> />

composicao da nota varia de professor para professor, mas basicamente 6<<strong>br</strong> />

constituida pela avaliacao das provas propriamente ditas e pela notas das<<strong>br</strong> />

listas de exercicios, resolvidas periodicamente pelos alunos.<<strong>br</strong> />

A Visa() de um Professor de 30 Grau so<strong>br</strong>e o Valor da Prova no Curso de Fisica<<strong>br</strong> />

Parte da pesquisa que estamos desenvolvendo se baseia em<<strong>br</strong> />

entrevistas feitas com professores que lecionam Fisica basica para alunos<<strong>br</strong> />

do 10 ano do, curso. Selecionamos uma das entrevistas para mostrarmos<<strong>br</strong> />

concepcoes importantes existentes na visao do professor. Algumas ideias<<strong>br</strong> />

de "senso comum" permeiam a comunidade universitaria e parecem<<strong>br</strong> />

influenciar praticas presentes no dia a dia.<<strong>br</strong> />

Podemos encontrar na visa() do professor varias funcoes para a<<strong>br</strong> />

prova, citadas ao longo da entrevista. Em uma fala, o professor afirma:<<strong>br</strong> />

"...A ,gente tem que fazer ulna prova, que pegue da media para cima.<<strong>br</strong> />

[...] Que separe realmente o pessoal que /Lao tem base. Noo adianta gaffer<<strong>br</strong> />

fa,zer Ulna prova, em ciina que ai complica. Voce so peg-a, um ponto e o<<strong>br</strong> />

cara mediarto que a,inda, tent chance de progredir 11,0 curso poderia ficar<<strong>br</strong> />

cortado..."<<strong>br</strong> />

Neste trecho vemos claramente que o objetivo da avaliacao o de<<strong>br</strong> />

ser instrumento capaz de cortar (excluir) os "incapazes" de progredirem<<strong>br</strong> />

no curso. Questoes podem ser levantadas so<strong>br</strong>e essa fala: o que e a media<<strong>br</strong> />

citada acima? De onde vem a incapacidade de alguns alunos em<<strong>br</strong> />

progredirem no curso? Seria algo relacionado ao proprio curso ou algo<<strong>br</strong> />

externo a ele?<<strong>br</strong> />

Num outro trecho da entrevista, quando fizemos a pergunta: "Quer<<strong>br</strong> />

dizer, a prova mais para cortar mesmo quem nao esta no nivel?", o<<strong>br</strong> />

professor respondeu, dando uma outra funcao para a prova:<<strong>br</strong> />

"A prom, antes de mais nada, e para julgar crescimento pessoal..."<<strong>br</strong> />

Vemos que o professor apresentou outra opiniao coin relacao<<strong>br</strong> />

utilidade da prova. Nesta fala notamos que ela serviria para analisarmos<<strong>br</strong> />

um processo (o de crescimento pessoal). Independentemente de qual das<<strong>br</strong> />

duas representacOes mais se relaciona as praticas efetivas do professor, 6<<strong>br</strong> />

287

Cezar Baltic/tat': Maria Iasi! Almeida<<strong>br</strong> />

interessante notarmos que as duas representacoes coexistem no seu<<strong>br</strong> />

imagindrio, manifestando-se conforme a "requisicao" externa. A opcao por<<strong>br</strong> />

uma ou por outra maneira de ver a avaliacao estd, provavelmente,<<strong>br</strong> />

tambem relacionada as condicoes coletivas pensadas na organizacao do<<strong>br</strong> />

curso.<<strong>br</strong> />

Um outro fator ressaltado pelo professor, ao se referir a prova, foi o<<strong>br</strong> />

"interesse" do aluno:<<strong>br</strong> />

"Mas lquandol a gente elabora a proud, a, genie fala: -ha, os<<strong>br</strong> />

conceitos importantes sap esses... A gente tem que dar /La prom. uma<<strong>br</strong> />

questa() disso, disso e disso...' Entdo, ai dentro dessa, ideia, a, gente um<<strong>br</strong> />

nivel agora de problemas - um nivel alto, um nivel bola.° - e tenta colocar<<strong>br</strong> />

um negocio que seja assint: 'Olha, os alunos que estop interessados para<<strong>br</strong> />

cima, eles uelo conseguir fazer esse negocio'."<<strong>br</strong> />

Nessa fala notamos tambem que o fazer ou nao fazer a prova,<<strong>br</strong> />

entendido como resolver corretamente as questoes que ela contem,<<strong>br</strong> />

estaria dependendo apenas dos alunos, no caso, de seu interesse. Nessa<<strong>br</strong> />

visao, os que estao interessados passariam no curso. Alem disso, vemos<<strong>br</strong> />

que a exclusao de uma certa • porcentagem de alunos (os<<strong>br</strong> />

"desinteressados") jd. e considerada na elaboracao da prova. A prova<<strong>br</strong> />

Seria, entao, um instrumento que mediria os que Jicam e os que sao<<strong>br</strong> />

excluidos. Dessa forma fica explicito que sempre haverd os. alunos<<strong>br</strong> />

"desinteressados" pela disciplina, que nao receberao aproyacao.<<strong>br</strong> />

Em um outro momento da entrevista, quando foi pedido ao<<strong>br</strong> />

professor para que opinasse sobi-e o sistema unificado de prova para<<strong>br</strong> />

todas as turmas de uma mesma disCiplina, ele afirmou:<<strong>br</strong> />

"En, acho bom. Eu a.cho que e ulna maneira de tentar pelo mows na,<<strong>br</strong> />

prova homogeneizar. Porque 11,111a negociacao qnando uoce faz a prow,. 0<<strong>br</strong> />

pessoal [os professores] tent sugestoes, 11,a hora de dismal- a prom, gente<<strong>br</strong> />

ye se a sugestao viduel ou nap. Entao se um professor tenta colocar ulna<<strong>br</strong> />

prowl ntais uoce tent meio de controle disso..."<<strong>br</strong> />

Fica ressaltada a importancia da prova no trabalho coletivo dos<<strong>br</strong> />

professores. A homogeneizacao e vista, provavelmente, como o fator que<<strong>br</strong> />

estaria tornando o papel seletivo, que a .prova tem nessas circunstancias,<<strong>br</strong> />

em algo "justo".<<strong>br</strong> />

Vemos, portanto, explicitadas numa Unica entrevista, tres funcoes<<strong>br</strong> />

diferentes para a prova, associadas a nOcao de justica nas decisoes<<strong>br</strong> />

tomadas: a de servir de instrumento capaz de excluir os alunos incapazes<<strong>br</strong> />

de progredirem no curso, a de capacitar a analise do' processo de<<strong>br</strong> />

aprendizagem dos alunos e a de verificar quais alunos estao interessados<<strong>br</strong> />

no curso. Um maior afirofundamento na analise de representacoes de<<strong>br</strong> />

professores do curso de Fisica e a analise de representacoes nos alunos<<strong>br</strong> />

poderao contribuir para esclarecer fatores que interferem nos cursos de<<strong>br</strong> />

Nossa finalidade e obtermos elementos para entendermos o que<<strong>br</strong> />

leva algUns dos alunos a se auto excluirem dos cursos que um dia<<strong>br</strong> />

optaram seguir conic, profissao.<<strong>br</strong> />

288

21o(di.ge Preliminar dos...<<strong>br</strong> />

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Papirus, pp. 219-252, 1994.<<strong>br</strong> />

MERCURI, E. Condicoes para o Estudo, segundo Depoimentos de<<strong>br</strong> />

Alunos e Professores de Cursos de Graduacao Pro-posigoes,<<strong>br</strong> />

pag. 61 a 71, vol: 5, N° 1, 1994.<<strong>br</strong> />

SANCHES, M. A., PEREZ, D. G., TORREGROSA, J. M Concepciones<<strong>br</strong> />

Espontaneas de los Professores de Ciencias so<strong>br</strong>e la Evaluacion:<<strong>br</strong> />

Obtaculos a Superar y Propuestas de Replanteamiento<<strong>br</strong> />

Revista de Ensenanza de Fisica, vol. 5, no 2, 1992.<<strong>br</strong> />

289

N11 Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

PRODUCAO DE UM PLANEJAMENTO PARA ENSINAR MECANICA NO<<strong>br</strong> />

MAGISTERIO<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Fatima Cruz Sampaio1 (fatimacs@<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Jesuina Lopes de Almeida Pacci O'esufria@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- Faculdade de Educacao/<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

2- Institut° de Fisica/<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Embora o dominio do conteUdo seja importante para ensinar,<<strong>br</strong> />

vemos que hoje em dia mais do que nunca para ensinar Fisica nao basta<<strong>br</strong> />

ter o conhecimento substantivo e epistemologico da disciplina que<<strong>br</strong> />

ensinamos (1), pois a formacao de uma postura frente ao conhecimento<<strong>br</strong> />

esta estreitamente vinculada a forma como este conhecimento<<strong>br</strong> />

construido que por sua vez gerado na interagdo coin um particular<<strong>br</strong> />

objeto de conhecimento (2).<<strong>br</strong> />

E uma hipotese deste trabalho que, para transformar a situagao em<<strong>br</strong> />

que se encontra o ensino, em especial o de Fisica, e necessario que os<<strong>br</strong> />

alunos, em particular os de Magisterio, que serao futuros professores,<<strong>br</strong> />

passem por um ensino cuja metodologia seja da forma como se quer que<<strong>br</strong> />

mais tarde usem quando professores. A metodologia empregada deve ser<<strong>br</strong> />

aquela que favorega a formagao de uma postura aberta, critica, e<<strong>br</strong> />

engajada do futuro professor frente a aquisicao do conhecimento, que<<strong>br</strong> />

tomada globalmente, se da pela forma como este conhecimento e<<strong>br</strong> />

construido, a partir da interagao com os varios objetos de um particular<<strong>br</strong> />

conhecimento. Para a formagao de tal postura acreditamos que a Fisica<<strong>br</strong> />

pode contribuir de forma importante, ao capacitar o estudante a<<strong>br</strong> />

encontrar explicagoes significativas e coerentes para os fenomenos e as<<strong>br</strong> />

ocorrencias, tambem do seu cotidiano. Em relacao a metodologia usada<<strong>br</strong> />

deve ser aquela que parta da reflexao so<strong>br</strong>e a nossa pratica de sala de<<strong>br</strong> />

aulas, enqiianto professores, no sentido de nos permitir elaborar as<<strong>br</strong> />

atividades como perguntas coletivas. Para conseguirmos tal intento,<<strong>br</strong> />

acreditamos que o conhecimento das ideias previas dos estudantes e uma<<strong>br</strong> />

ferramenta no sentido que Vygotsky e Luria usam (3), isto 6: para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento cultural de fungOes especiais no homem: memeria;<<strong>br</strong> />

atencao (observagao); a abstragao; a fala e o pensamento, para propormos<<strong>br</strong> />

problemas que os alunos encarem como desafios, no sentido deles<<strong>br</strong> />

estudantes se apropriarem das questoes, para irem atras de informagoes.<<strong>br</strong> />

Considerando que planejar significa definir claramente os<<strong>br</strong> />

conteildos, estabelecer os enfoques, e programar atividades adequadas,<<strong>br</strong> />

salientando situagoes de interagOes de aprendizagem, que sejam<<strong>br</strong> />

coerentes com concepcOes claras e conscientes so<strong>br</strong>e o processo<<strong>br</strong> />

ensino/aprendizagem, trata-se, de fato, de estabelecer uma "ponte" entre<<strong>br</strong> />

o conhecimento previo dos estudantes e o conhecimento cientifico, num<<strong>br</strong> />

290

(lc um Phm(yriinclit()...<<strong>br</strong> />

processo de reelaboracao constante do planejamento no que se refere as<<strong>br</strong> />

acaes locais e cotidianas do professor.<<strong>br</strong> />

A Pesquisa<<strong>br</strong> />

A populacao alvo sao os 129 alunos de tres Classes que freqiientam<<strong>br</strong> />

em 1996 a 1" serie do 2' grau profissionalizante de Magisterio, que<<strong>br</strong> />

recebem uma bolsa de 1 salario minim° para estudar em Period() integral<<strong>br</strong> />

na escola. Ha quatro aulas semanais de Fisica, distribuidas em dois dias<<strong>br</strong> />

da semana, sendo duas aulas seguidas por dia. Na sua maioria os alunos<<strong>br</strong> />

sao do sexo feminino (96%), ao iniciar o ano letivo havia 5 meninos.<<strong>br</strong> />

Os dados para refazer o planejamento inicial sao obtidos atraves:<<strong>br</strong> />

da leitura atenciosa das pastas dos estudantes, construidas por eles, ao<<strong>br</strong> />

longo do curso, contendo os registros que os alunos fazem das atividades<<strong>br</strong> />

que realizam; do dialog° que mantemos corn os alunos atraves de<<strong>br</strong> />

respostas as questoes, que fazemos ao lermos suas pastas; das discussoes<<strong>br</strong> />

feitas com os alunos; e da reflexao que fazemos so<strong>br</strong>e todo o processo<<strong>br</strong> />

ensino/aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Estamos sempre num dilema, enquanto professora participante da<<strong>br</strong> />

pesquisa que planeja as aulas e efetivamente as da, e enquanto<<strong>br</strong> />

pesquisadora que observa e reflete so<strong>br</strong>e o pr6prio trabalho, no sentido de<<strong>br</strong> />

deliberar e agir dentro do cenario da acao, para garantir a aprendizagem<<strong>br</strong> />

dos alunos, mudando o planejamento. Neste sentido, precisamos estar<<strong>br</strong> />

deliberando e sistematizando a nossa observacao e reflexao acerca de nOs<<strong>br</strong> />

mesmos, para formar a pesquisadora/professora. Acreditamos que<<strong>br</strong> />

devemos empregar uma investigacao interpretativa,, da forma como a<<strong>br</strong> />

proposta por Wittrock (4), para levar em conta os aspectos especificos e as<<strong>br</strong> />

ago-es locais (materia vital da nossa pratica cotidiana na aula), os quais<<strong>br</strong> />

evidenciam a importancia do contexto no ensino, que para nOs e uma<<strong>br</strong> />

realidade muito estimulante.<<strong>br</strong> />

Ao refletirmos so<strong>br</strong>e as atividades realizadas em classe,<<strong>br</strong> />

procuramos estar atentas para as contingencias imprevistas, pois<<strong>br</strong> />

acreditamos como Wittrock (4), que a reacao ante o inesperado, muitas<<strong>br</strong> />

vezes, poe em relevo os principais significados atribuidos ao que<<strong>br</strong> />

normal. Buscamos, tambem, atraves de um processo continuado<<strong>br</strong> />

encontrar categorias relevantes para a analise dos dados, no sentido de<<strong>br</strong> />

desvendar-lhes os significados nas tres principais dimensoes: conte6dos<<strong>br</strong> />

conceituais; conteUclos de postura; e contendos metodolOgicos. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, encontramos em relacao ao significado que os alunos atribuiram<<strong>br</strong> />

velocidade, ao iniciar o ano letivo, as seguintes categorias: analo.gia -<<strong>br</strong> />

velocidade coin distancia, velocidade coin movimento e acao, velocidade<<strong>br</strong> />

com rapidez, velocidade com tempo, velocidade com deslocamento de<<strong>br</strong> />

massa, velocidade com quilometragem; esti-law-G.07o - vinculo distancia e<<strong>br</strong> />

tempo, vinculo velocidade e caminho, vinculo velocidade e transit°,<<strong>br</strong> />

vinculo velocidade com variacao; classificacao - velocidade com veiculo.<<strong>br</strong> />

291

vem mais<<strong>br</strong> />

rapido a escola?<<strong>br</strong> />

Quadro 1: "Parado ou em movimento?"<<strong>br</strong> />

estimando e<<strong>br</strong> />

diferenciando tempo,<<strong>br</strong> />

espaco e velocidade<<strong>br</strong> />

f forcas a<<strong>br</strong> />

distancia<<strong>br</strong> />

Sanipaio; Jest'.Ina Puma<<strong>br</strong> />

Em, relagao aos conte6dos de postura observamos as categorias:<<strong>br</strong> />

organizdcao; ateacao; reviseio de escrda; coerencia; objetividade.<<strong>br</strong> />

Pensamos que aprender um conceito estabelecer relaceOes, e que<<strong>br</strong> />

para aprender necessario muitas vezes mudar a estrutura que se tem;<<strong>br</strong> />

optamos.,:pois, em especial para o curso de Magisterio, por fazer um<<strong>br</strong> />

Planejathento em rede (quadro 1, mostra uma parte da rede para o<<strong>br</strong> />

ano), Tois teirna-se mais facil. a visualizacao dos temas e/on conceitos<<strong>br</strong> />

que sera° ,abordados e suas possiveis ligacoes. Reforcando a hip6tese de<<strong>br</strong> />

que aPrender e aprender o significado, significado este que se constroi a<<strong>br</strong> />

partir de .um feixe de relacoes que se articulam em teias (redes)<<strong>br</strong> />

construidas socialmente e individualmente e em permanente estado de<<strong>br</strong> />

atualizacao (5). Na rede que construimos os contendos fisicos e/ou<<strong>br</strong> />

fenomenos aparecem como n6s. Estabelecemos a priori ligacoes entre os<<strong>br</strong> />

nos, as quais pretendemos que os estudantes estabelecam, tambem, com<<strong>br</strong> />

o caminhar do curso. A partir de um process° de ,reflexao constante, em<<strong>br</strong> />

citha do process° ensino/aprendizagem, elaboramos, atividades como<<strong>br</strong> />

perguntas 'coletivas, no sentido de promover o percurso ao long° da rede,<<strong>br</strong> />

pelos alunos.<<strong>br</strong> />

No decorrer do processo ensino/aprendizagem, vimos que as<<strong>br</strong> />

conexoes que fizemos na rede para a dimensao conceitual, nao sao Obvias<<strong>br</strong> />

para os alums, sendo necessaria, para promovermos ate mesmo a<<strong>br</strong> />

apreridizagem dos conceitos fisicos por parte dos alunos, a construcao de<<strong>br</strong> />

duas outras redes, para as dimensoes de contendos de postura e<<strong>br</strong> />

contendos metodologicos.<<strong>br</strong> />

velocidade<<strong>br</strong> />

interacOes entre<<strong>br</strong> />

sistemas materiais<<strong>br</strong> />

dinamOrnetro e<<strong>br</strong> />

uma mola<<strong>br</strong> />

cali<strong>br</strong>ada,<<strong>br</strong> />

viagens intermunicipais<<strong>br</strong> />

versus viagens espaciais<<strong>br</strong> />

L<<strong>br</strong> />

Movimentos da Terra,<<strong>br</strong> />

estacoes do ano,<<strong>br</strong> />

eclipses<<strong>br</strong> />

Movimentos: patins,<<strong>br</strong> />

fOrmula 1, calha de<<strong>br</strong> />

Galileu, lancamento de<<strong>br</strong> />

foguetes e satelites ,<<strong>br</strong> />

./<<strong>br</strong> />

dinamOrnetro<<strong>br</strong> />

viajando para a<<strong>br</strong> />

Lua<<strong>br</strong> />

292

Producao de um Plancjamen to...<<strong>br</strong> />

Resultados Parciais<<strong>br</strong> />

Ao refletirmos so<strong>br</strong>e nossa pratica, percebemos ainda que ao fazer<<strong>br</strong> />

um planejamento e necessario enfocar alguns problemas serios<<strong>br</strong> />

encontrados por quem trabalha numa linha construtivista que sao: o<<strong>br</strong> />

aluno considerar que o professor nunca responde sua pergunta, pois a<<strong>br</strong> />

cada pergunta que faz, o professor responde com outra pergunta; as<<strong>br</strong> />

atividades parecerem que nao ter um fio condutor, para o estudante;<<strong>br</strong> />

alcancar contendos formais ou trabalhar com o context° social parece ser<<strong>br</strong> />

de dificil acao para o professor.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

Villani, Alberto & Pacca, Jesuina Lopes de Almeida.<<strong>br</strong> />

Construtivismo, Conhecimento Cientifico e Habilidade Didatica<<strong>br</strong> />

no Ensino de Ciencias, Re-elaboracao de um trabalho<<strong>br</strong> />

apresentado no Congress° International: "Thinking Science for<<strong>br</strong> />

Teaching The Case ol Physics", Roma, Setem<strong>br</strong>o, 1994.<<strong>br</strong> />

2 - Fumagalli, Laura. El desafio de ensetiar Ciencias Naturales, Bueno<<strong>br</strong> />

Aires, Troquel, 1993<<strong>br</strong> />

3 - Vygotsky, L. S. e Luria, A. R.. Estudos so<strong>br</strong>e a historia do<<strong>br</strong> />

comportamento — simios, homem primitivo e crianca, Porto<<strong>br</strong> />

Alegre, Artes Medicas, 1996.<<strong>br</strong> />

4 - Wittrock, Merlin C.. La investigation de la ensehanza, II - Metodos<<strong>br</strong> />

cualitativos y de observaciOn, Barcelona-Buenos Aires-Mexico,<<strong>br</strong> />

ediciohes PAIDOS.<<strong>br</strong> />

5 - Machado, Nilson Jose. Epistemologia e Didatica: as concepcoes de<<strong>br</strong> />

conhecimento e inteligencia e a pratica docente, Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

Cortez, 1995.<<strong>br</strong> />

293

All Simpasio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 o 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

1.Introducao<<strong>br</strong> />

CAUSALIDADE E LEIS DA FiSICA<<strong>br</strong> />

Jose Lourenco Cindra<<strong>br</strong> />

UNESP - Universidade Estadual Paulista<<strong>br</strong> />

Campus de Guaratingueta<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica e Quimica<<strong>br</strong> />

Sem ter a pretencao de fazer uma analise exaustiva da questa° de<<strong>br</strong> />

causalidade, podemos, em linhas gerais, remontar a origem deste<<strong>br</strong> />

conceito epoca de AristOteles. Segundo o Estagirita, para tudo existia<<strong>br</strong> />

uma causa: causa formal, causa, material, causa eficiente e causa final.<<strong>br</strong> />

Para determinados fins estas quatro causas podiam ser reduzidas a duas:<<strong>br</strong> />

a causa formal e a causa final.<<strong>br</strong> />

A causa formal estava relacionada com a "natureza do objeto" e e<<strong>br</strong> />

ate certo ponto uma forma de explicacao mais ou menos satisfateria.<<strong>br</strong> />

Halbwachs comenta que se tratava de uma especie de explicacao<<strong>br</strong> />

homogenea, em 'que nao havia distingao nitida entre causa e efeito,<<strong>br</strong> />

agente e paciente nao estao separados. E que esta explicagao ou<<strong>br</strong> />

causalidade homogenea, ainda que com certas modificacoes, permaneceu<<strong>br</strong> />

basicamene valida ate a epoca de Galileu. Mas, logo em seguida haveria<<strong>br</strong> />

de ter inicio um periodo de explicacoes heterogeneas, em que a ideia de<<strong>br</strong> />

causa e efeito adquire sua express-do mais nitida com a fisica newtoniana,<<strong>br</strong> />

concebendo-se as acoes e interacoes dos corpos A distancia. Se bem que no<<strong>br</strong> />

inicio, naquele interh:Klio de predominancia da fisica cartesiana o que se<<strong>br</strong> />

nota e uma especie de causalidade contigua, onde as interagoes se dao por<<strong>br</strong> />

meio do contato direto dos corpos.<<strong>br</strong> />

Este periodo de explicacoes heterogeneas, que grosso modo durou<<strong>br</strong> />

ate 1830, e seguido por uma nova etapa de desenvolvimento da Fisica, o<<strong>br</strong> />

aparecimento da teoria de campos, que parece representar o<<strong>br</strong> />

renascimento de uma especie de causalidade homogenea, onde as<<strong>br</strong> />

explicacoes se dao atraves das equagoes diferenciais em derivadas<<strong>br</strong> />

parciais. Ao mesmo tempo que se alargava o poder explicativo baseado na<<strong>br</strong> />

teoria de campo, uma nova abordagem da natureza entrava em cena.<<strong>br</strong> />

Trata-se da teoria atomica, caracterizada por um tipo de explicac6es, que<<strong>br</strong> />

Halbwachs (1974) chama de explicacoes batigenas (do grego bathus,<<strong>br</strong> />

profundo), onde as explicacoes para os fenOmenos da escala macroscopica<<strong>br</strong> />

se dao por intermedio da procura de causas na escala microscopica<<strong>br</strong> />

subjacente: os at6mos e seus constituintes. Enfoque semelhante ja havia<<strong>br</strong> />

sido adotado, ainda que de modo bastante vago e impreciso, na Grecia<<strong>br</strong> />

pre-socratica (Anaxagoras, Democrito, etc). Nao se trata de uma<<strong>br</strong> />

explicagao exaustiva. E uma forma de explicacao, que parece nunca ser<<strong>br</strong> />

completa, sempre deixando algo a desejar. Sempre havera necessidade de<<strong>br</strong> />

explicar estes constituintes subatemicos em termos de particulas ainda<<strong>br</strong> />

294

Cousalidade e Leis da Fsica<<strong>br</strong> />

menores. Tanto e assim, que este processo continua ate nossos dias,<<strong>br</strong> />

apesar da fisica de particulas ter feito enormes progressos. Outra<<strong>br</strong> />

caracteristica da fisica contemporanea e o emprego sistematico do<<strong>br</strong> />

conceito de simetrias e de invariantes, o que tambem lem<strong>br</strong>a bastante as<<strong>br</strong> />

explicagoes homogeneas, do tipo "natureza do corpo".<<strong>br</strong> />

Muda-se o enfoque da questa° da causalidade, mas nao se pode<<strong>br</strong> />

eliminar o conceito de causalidade. Apesar disso, algumas das figuras<<strong>br</strong> />

mais expressivas da fisica quantica tentaram negar a validade do<<strong>br</strong> />

conceito de causalidade, para a fisica contemporanea. Tres conceitos mais<<strong>br</strong> />

ou menos relacionados sac): causalidade, determinismo e leis da natureza.<<strong>br</strong> />

Para alguns autores, principalmente para os mais influenciados pelo<<strong>br</strong> />

positivismo, o conceito de causalidade e consequentemente as<<strong>br</strong> />

explicacoes (explicacaes no sentido ontolOgico) ja nao fazem sentido na<<strong>br</strong> />

ciencia, e na Fisica em particular. Considera-se que a ciencia deve se<<strong>br</strong> />

limitar a uma descried° mais ou menos racional dos fatos. Entre os<<strong>br</strong> />

adeptos desta corrente filosofica podemos citar Helmholtz, Hertz,<<strong>br</strong> />

Kirchhoff, Poincare e Duhem, sem citar os fisicos da esocla de<<strong>br</strong> />

Copenhagen, que foram ainda mais incisivos no combate ao conceito de<<strong>br</strong> />

causalidade. Outros, pelo contrario, como Emile Meyerson e Eftichos<<strong>br</strong> />

Bitsakis, podem ser chamados de realistas; eles acentuam o carater<<strong>br</strong> />

objetivo das leis fisicas e a importancia da categoria filosofica chamada<<strong>br</strong> />

causalidade. Consideram que as leis fisicas, alem de seu aspecto<<strong>br</strong> />

gneseologico, tem tambem uma componente ontolOgica. Elas expressam<<strong>br</strong> />

algo mais que relacoes entre os fenomenos. Elas tem um poder<<strong>br</strong> />

explicativo. 0 processo pelo qual, atraves do pensamento abstrato,<<strong>br</strong> />

partindo das manifestacoes fenomenologicas, tentamos penetrar na<<strong>br</strong> />

essencia das coisas, pode ser chamado de explicacao.<<strong>br</strong> />

2. 0 que sag as Leis da Fisica?<<strong>br</strong> />

As leis fisicas sao apenas artificios para ordenar os fatos e<<strong>br</strong> />

racionalizar a pesquisa cientifica ou elas refletem aspectos importantes<<strong>br</strong> />

do mundo real ? So<strong>br</strong>e esta questa°, sao possiveis dois enfoques. Os que<<strong>br</strong> />

defendem a primeira abordagem podem ser chamados de positivistas.<<strong>br</strong> />

Pelo contrario, os que aceitam o carater objetivo das leis fisicas, va6 desde<<strong>br</strong> />

o realismo filosofico mais ou menos ingenuo ate o materialismo dialetico.<<strong>br</strong> />

Para os fisicos do primeiro grupo,<<strong>br</strong> />

As leis fisicas representam relaeoes formais entre dados sensoriais<<strong>br</strong> />

ou dados provenientes dos aparelhos de mediedes.<<strong>br</strong> />

Ja os do segundo grupo dirao que,<<strong>br</strong> />

As leis fisicas representam relaeoes objetivas internas e<<strong>br</strong> />

necessarias entre os fenennenos.<<strong>br</strong> />

Para os positivistas, as leis fisicas nao deixam de ter um certo valor<<strong>br</strong> />

epistemologico, mas nao podem conter nenhum fundamento ontolOgico.<<strong>br</strong> />

Os fisicos realistas e os materialistas dialeticos, pelo contrario, aceitam a<<strong>br</strong> />

tese, segundo a qual, as leis fisicas, ao refletirem aspectos importantes,do<<strong>br</strong> />

295

Jose Laurent) Cindro<<strong>br</strong> />

mundo real, tem uma contrapartida ontologica. As leis fisicas tem um<<strong>br</strong> />

duplo aspecto: epistemolegico e ontologico. Elas duas funcoes<<strong>br</strong> />

importantes. Do ponto de vista epistemologico, elas servem para ordenar<<strong>br</strong> />

a pesquisa cientifica, dar uma certa racionalidade ao mundo dos<<strong>br</strong> />

fenomenos. Quanto ao seu aspecto ontologico, elas refletem algo de<<strong>br</strong> />

invariante e necessario subjacente ao mundo fenomenolOgico, elas sao<<strong>br</strong> />

historicamente condicionadas. Logo, elas sao aProximadas, mas, mesmo<<strong>br</strong> />

assim, sao capazes de revelar algo da essencia das coisas.<<strong>br</strong> />

0 divisor de aguas entre estas duas abordagens cientificas parece<<strong>br</strong> />

se encontrar na filosofia de Kant. 0 filosofo de KOnigsberg, no plano<<strong>br</strong> />

politico, elaborou uma filosofia de compromisso favoravel burguesia em<<strong>br</strong> />

ascensao. E como complemento deste compromisso politico, na Critica da<<strong>br</strong> />

Rath() Pura, ele defendeu um dualismo filosofico, que viria ter profunda<<strong>br</strong> />

repercussao na filosofia e na atividade cientifica dos anos subsequentes.<<strong>br</strong> />

Este dualism° consiste em que, segundo Kant, podemos conhecer o<<strong>br</strong> />

mundo dos fenomenos, mas nunca a sua essencia, a famosa coisa, en' si<<strong>br</strong> />

(das Ding an sich). Todo conhecimento e conhecimento apenas dos<<strong>br</strong> />

fenomenos. Por detnis dos fenOmenos existe algo inacessivel ao<<strong>br</strong> />

conhecimento. A coisa em si kantiana faz coin que nunca podemos ter<<strong>br</strong> />

conhecimento da essencia das coisas. 0 conhecimento fenomenologico nao<<strong>br</strong> />

nos d4 nenhuma garantia de como as coisas sao em si mesmas. As leis da<<strong>br</strong> />

natureza representam racionalizacoes das impressoes do sentido e nada<<strong>br</strong> />

mais. A heranca filosofica kantiana veio influenciar tanto o positivism°,<<strong>br</strong> />

como toda uma pleiade de cientistas, que embora muitas vezes alheios<<strong>br</strong> />

ao positivismo ortodoxo, viveram num ambiente culturalmente dominado<<strong>br</strong> />

por ideias oriundas das elucu<strong>br</strong>acoes de Kant.<<strong>br</strong> />

Vejamos, por exemplo, o que disse Helmholtz, famoso fisico e<<strong>br</strong> />

fisiologista alemao do seculo XIX:<<strong>br</strong> />

"Os atos de consciencia que ocorrent coin o carater de percepcdo se<<strong>br</strong> />

ddo como se realmente existisse o /mind() da,s coisas materials, aceito pela<<strong>br</strong> />

hipOtese realista. Mas podemos ir alem desse "como se". Ndo podemos<<strong>br</strong> />

reconhecer a, opinido realista como sendo mais do que ulna, hipatese<<strong>br</strong> />

nota,uelmente atii e precisa. Ndo 11,0S permitido atribuir-lhe uerda,de<<strong>br</strong> />

necessaria, uma uez que &ern dela hipoteses idealistas irrefutaueis sdo<<strong>br</strong> />

tambein possfueis" (HELMHOLTZ,1989, p. 263- 264).<<strong>br</strong> />

No tocante as leis da natureza, Helmholtz disse:<<strong>br</strong> />

"0 que permanece igual, independentemente de tudo o mais, ein<<strong>br</strong> />

toda alteragdo de tempo, chamamos de substeincia. A relacdo que se<<strong>br</strong> />

mantem igual entre inagnitudes que se transformain, cha,mainos<<strong>br</strong> />

cumprem a lei que as liga,. Somente esta lei e o que percebeinos<<strong>br</strong> />

diretamente " (p. 265)<<strong>br</strong> />

"Toda hipotese correta,mente formada manisfesta, no que concerne o<<strong>br</strong> />

seu sentido fatual, uma lei mais geral dos fenoinenos do que ate aqui<<strong>br</strong> />

obseruamos diretamente; ulna tenta,tiva de ascender a ulna<<strong>br</strong> />

conformidade a leis [Gesetzlichkeit] coda uez mais geral e a<strong>br</strong>angente" (p.<<strong>br</strong> />

268).<<strong>br</strong> />

296

Causalidade e Leis da Fisica<<strong>br</strong> />

Nao resta duvida que Helmholtz parece der expresso algmas ideias<<strong>br</strong> />

interessantes quanto objetividade das leis fisicas. Por outro lado, a sua<<strong>br</strong> />

tentativa de separar o mundo das aparencias, o mundo dos fenamenos, do<<strong>br</strong> />

mundo subjacente, a substancia imutavel, mostra a influencia de Kant<<strong>br</strong> />

em seu pensamento. Esta dicotomia esta mais ou menos presente nas<<strong>br</strong> />

concepcoes de Hertz, discipulo de Helmholtz, que em sua o<strong>br</strong>a, a<<strong>br</strong> />

Mecanica, expressou a conviccao de que o desenvolvimento da fisica<<strong>br</strong> />

representa uma sucessao de imagens (Bilder) ou simbolos dos objetos<<strong>br</strong> />

representados. Todos eles, em geral, enfatizaram os aspectos<<strong>br</strong> />

epistemolOgicos das teorias fisicas, sem contudo reconhecer seu<<strong>br</strong> />

fundamento ontolagico.<<strong>br</strong> />

Ao contrario, Efitichios Bitsakis (1979, p. 62) alega que "os<<strong>br</strong> />

conceitos e leis tem uma, contrapartida ontologica, !La realidade. A teoria.<<strong>br</strong> />

representa elementos desta, realidade. De modo que podem existir<<strong>br</strong> />

elementos da realidade que nao estao presentes na teoria. A teoria<<strong>br</strong> />

entao uma especie de unidade dialetica entre o fel-la:men° e a lei". A<<strong>br</strong> />

categoria de causalidade, afirma Bitsakis, e uma categoria ontolagica,<<strong>br</strong> />

nao simplesmente epistemologica, como pensa os empiristas (Hume,<<strong>br</strong> />

Mach, positivismo contemporaneo).<<strong>br</strong> />

0 pensamento positivista insiste so<strong>br</strong>e o aspecto formal das<<strong>br</strong> />

relagOes causais: relacao matematica ou lOgica, sucessao temporal. Perdese<<strong>br</strong> />

o aspecto interno, dinamico e qualitativo, restando apenas os aspectos<<strong>br</strong> />

quantitativos. Bitsakis argumenta que este modo de ver as coisas e<<strong>br</strong> />

permanecer na superficie do feria:men°.<<strong>br</strong> />

Bitsakis concebe a relacao causal como produgao de um efeito novo.<<strong>br</strong> />

De modo que a regularidade do fenameno e a invariancia da relagao<<strong>br</strong> />

temporal nao e suficiente para definir uma relagao de causa e efeito. Esta<<strong>br</strong> />

relacao e genetica, portanto, interna e neces.saria. Causa e efeito se<<strong>br</strong> />

transformam mutuamente. 0 movimento inclui a negagao , o<<strong>br</strong> />

aparecimento e desaparecimento de novas propriedades, como momentos<<strong>br</strong> />

de um processo irreversivel, portanto assimetrico. As causas que<<strong>br</strong> />

provocam as mudancas nao sao externas as coisas: a materia nao e uma<<strong>br</strong> />

substancia passiva, ela nao recebe o movimento do exterior. 0 movimento<<strong>br</strong> />

e inerente ao ser.<<strong>br</strong> />

3. Causalidade e Determinismo<<strong>br</strong> />

Houve uma grande confianga no determinismo, durante os<<strong>br</strong> />

primeiros seculos de desenvolvimento da fisica classica. No plano<<strong>br</strong> />

filos6fico propriamente dito, o determinismo parece ter alcangado grande<<strong>br</strong> />

proeminencia na filosofia de Spinosa. Mas, como concepgao geral da<<strong>br</strong> />

natureza e como ideal das leis fisicas, que se desenvolviam na base do<<strong>br</strong> />

esquema newtoniano, o determinismo encontrou seu enunciado mais<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>angente com Laplace. No entanto, o desenvolvimento posterior da<<strong>br</strong> />

fisica veio minar a confianga desmesurada no determinismo.<<strong>br</strong> />

297

Jose Lourenco Ciodra<<strong>br</strong> />

Bitsakis comenta que verios autores identificam causalidade com<<strong>br</strong> />

determinismo. Ele mostra, no entanto, que este ponto de vista nao<<strong>br</strong> />

totalmente correto. 0 determinism° significa que o efeito determinado<<strong>br</strong> />

pela causa, como tambem a forma desta determinacao: determinismo<<strong>br</strong> />

mecanicista, determinismo dinamico, determinismo estatistico (classic°<<strong>br</strong> />

ou quantico). 0 determinismo mecanicista ou laplaciano foi tipico da<<strong>br</strong> />

fisica newtoniana. 0 determinism° dinamico, onde foi suprimido a<<strong>br</strong> />

determinacao instantanea dos eventos, caracteristico da teoria da<<strong>br</strong> />

relatividade. Ha tambem o determinismo estatistico (classic° ou<<strong>br</strong> />

quantico).<<strong>br</strong> />

No tocante a mecanica quantica, Bitsakis argumenta que, para<<strong>br</strong> />

muitos autores, as leis probabilisticas tipicas dos fenomenos quanticos<<strong>br</strong> />

sao uma prova a favor da falacia do determinismo a nivel quantico. Outro<<strong>br</strong> />

argumento a favor do indeterminismo, e mesmo do anti-realismo, tem<<strong>br</strong> />

como base as desigualdades de Heisenberg: so<strong>br</strong>e a impossibilidade de<<strong>br</strong> />

uma medicao exata e simultanea de duas variaveis incompativeis.<<strong>br</strong> />

Segundo a Escola de Copenhagen, em geral, uma grandeza nao existe<<strong>br</strong> />

antes de ser medida. E como se a grandeza fosse criada durante o<<strong>br</strong> />

processo de medicao. Parece haver criacao de grandezas fisicas.<<strong>br</strong> />

Entretanto, na° se trata de ulna criageio ex nihilo, mas sin?, de lima,<<strong>br</strong> />

transformagao de grandeza,s preexistentes" (BITSAKIS, 1979, p 76).<<strong>br</strong> />

Trata-se, na verdade, de um fenomeno nao linear. Acontece que, em<<strong>br</strong> />

mecanica quantica, nao se pode negligenciar nem as perturbacoes<<strong>br</strong> />

aleatorias provocadas pelo meio nem as perturbacoes provocadas pelo<<strong>br</strong> />

aparelho. As perturbacoes externas determinam, atraves de suas<<strong>br</strong> />

estruturas internas, a transformacao do sistema, desenvolVendo assim<<strong>br</strong> />

suas potencialidades. "A realiza,cdo de tal ou qual estado e um, process°<<strong>br</strong> />

irreversixel, causal e determinado: a, realiza,gdo de uma dada<<strong>br</strong> />

potencialidade sob dadas condigoes" (BITSAKIS, 1979, p. 80).<<strong>br</strong> />

Concluindo, parece podermos concordar com Bitsakis, quando ele<<strong>br</strong> />

diz que o determinismo estatistico e o determinismo estatistico quantico,<<strong>br</strong> />

em particular, sao as formas de determinism° mais flexiveis e mais ricas,<<strong>br</strong> />

portanto mais proximas da realidade que o determinismo dinamico.<<strong>br</strong> />

Quanto ao determinismo laplaciano, ele pressupoe uma abstracao dupla:<<strong>br</strong> />

abstrai-se das qualidades do sistema e de suas interacOes com o meio.<<strong>br</strong> />

Ele assim uma forma rigida, que nao corresponde rigorosamente a<<strong>br</strong> />

nenhum fenomeno real.<<strong>br</strong> />

ReferOncias<<strong>br</strong> />

1.BITSAKIS, E. Sur le Statut de Lois Physiques. La, Pensee, n. 204, p.<<strong>br</strong> />

61-85, 1979.<<strong>br</strong> />

2.DUHEM, P., La, Theorie Physique, Son Objet, Sa, Structure, 1904.<<strong>br</strong> />

Ed. aum. e rev., 1914, E. J. Paris: Vrin, 1989.<<strong>br</strong> />

298

lidude Leis du Fisica<<strong>br</strong> />

3.HALBWACHS, F. So<strong>br</strong>e los Problemas de la Causalidad Fisica, in<<strong>br</strong> />

Monod et al., Epistemologict y Marxism°, Barcelona: Ed.<<strong>br</strong> />

Martinez Roca, p. 45-71, 1974.<<strong>br</strong> />

4.HELMHOLTZ, H. Os Fatos na Percepc5o, Cad. Hist. Fil. Ci., serie 2,<<strong>br</strong> />

v. 1, n. 2, UNICAMP, p. 229-274, 1989. Trad. do original "Die<<strong>br</strong> />

Tatsachen in der Wahrnehmung"(1878), feita por Jose Carlos<<strong>br</strong> />

Pinto de Oliveira e Fernando de Almeida Fleeck. Conferencia<<strong>br</strong> />

proferida durante as comemorac-oes de aniversario da<<strong>br</strong> />

Universidade Friedrich Wilhelm, em Berlim, 1878.<<strong>br</strong> />

5.MEYERSON, E. De l"Explication d,wis les Sciences, Paris: Ed. Payot,<<strong>br</strong> />

1927.<<strong>br</strong> />

299

XII Simpdsio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, MG., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

OS DEDOES DE GALILEU<<strong>br</strong> />

Walter Duarte de AraUjo Filho<<strong>br</strong> />

Norberto Cardoso Ferreira<<strong>br</strong> />

Universidade de Sao Paulo - IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

A queda dos corpos sempre foi um dos problemas mais discutidos<<strong>br</strong> />

pelo homem atraves dos tempos. Segundo alguns historiadores da ciencia<<strong>br</strong> />

Aristoteles foi um dos primeiros a tratar do assunto de um modo mais<<strong>br</strong> />

sistematico. Segundo ele corpos de pesos diferentes que se movem em<<strong>br</strong> />

um mesmo meio, possuem velocidades desiguais, as quais mantem entre<<strong>br</strong> />

si a mesma proporcao que os pesos, de modo que um mOvel dez vezes<<strong>br</strong> />

mais pesado que outro, move-se com uma velocidade dez vezes maior.<<strong>br</strong> />

No seculo VI Joao Philoponus15, faz uma critica as ideias<<strong>br</strong> />

Aristotelicas. Segundo ele:<<strong>br</strong> />

" Se uoce deixctr ca,ir da memo, altura, dois corpos, um dos quais e<<strong>br</strong> />

ntuitas uezes mais pesado que o outro, ()era que a, razao dos tempos gastos<<strong>br</strong> />

no mouimento nao depende da, razelo dos pesos, Inas que a, diferenca dos<<strong>br</strong> />

tempos e Inuit° pequenct"<<strong>br</strong> />

E importante verificar a preocupacao ja existente desde aquela<<strong>br</strong> />

epoca de se tentar explicar os fenomenos naturais tomando outras teorias<<strong>br</strong> />

que nao fossem as de Aristoteles.<<strong>br</strong> />

Dez seculos depois Simon StevinI6 ( sec XVI ) propoe um<<strong>br</strong> />

experimento tentando contrariar a teoria de Aristoteles so<strong>br</strong>e este<<strong>br</strong> />

problema. E descreve:<<strong>br</strong> />

" Tomemos duas esfera,s de chumbo, uma dez uezes inctior e mais<<strong>br</strong> />

pesada que a outra, e deixento-las cair juntas de unict, altttra, de dez metros<<strong>br</strong> />

nunta tabua ou ent algunta coisa que produza, um som perceptluel.<<strong>br</strong> />

Verificar-se-a. entao, que a mais leue ne-i0 levara, dez uezes mats tempo no<<strong>br</strong> />

sett caminho do que a mais pesada,, Inas que elas calf& praticamente<<strong>br</strong> />

juntas so<strong>br</strong>e a, tabua, a ponto de seus dois sons parecerem ulna tinica<<strong>br</strong> />

pancada seca."<<strong>br</strong> />

Quase um seculo depois, nos idos do seculo XVII, Galileu Galilei<<strong>br</strong> />

volta a discutir o problema, agora de um modo muito mais meticuloso,<<strong>br</strong> />

baseado em observacOes experimentais feitas por ele e seus discipulos nos<<strong>br</strong> />

arredores da cidade de Pisa, como aparece descrita em um dos dialogos do<<strong>br</strong> />

livro Duas novas Cienciast7 editado em 1638.<<strong>br</strong> />

" Mcts, eu, Simplicio que fiz a experiencia, posso assegura,r que ulna<<strong>br</strong> />

bala, caddie-to pesando cittqlienta ou cent ou mewl° mais, nho<<strong>br</strong> />

atingiret o solo um palmo frente de uma bola de mosquete pesando so<<strong>br</strong> />

15joilo Philoponus- Tambem conhecido como Joao o Gramatico, filosofo e etudioso<<strong>br</strong> />

bisantino.(sec VI )<<strong>br</strong> />

16Simon Stevin- Engenheiro, fisico e matematico holandez ( sec XVI )<<strong>br</strong> />

17 Galileu, Galilei - Duas novas Ciencias; traduce° de Letizio Mariconda e Pablo R.<<strong>br</strong> />

Mariconda. - Rio de Janeiro - Brasil - II edicao.<<strong>br</strong> />

300

Os Dedoes de Ga<<strong>br</strong> />

mei() quilo, contanto que antbas sejakit soltas de ulna &tura, de 200<<strong>br</strong> />

coua,dos18 a, maior se attantaja !ileum' de unta disteincia, de dois dedos,<<strong>br</strong> />

isto quando a, printeira, atinge o solo, a outra, estet mais afros a, uma,<<strong>br</strong> />

distancia de dois dedos."<<strong>br</strong> />

Galileu, ai representado por Salviati, tenta convencer a Simplicio,<<strong>br</strong> />

um seguidor assumido das ideias de Aristoteles, o equivoco das ideias do<<strong>br</strong> />

seu mestre quando tentava explicar o fenOmeno da queda dos corpos,<<strong>br</strong> />

mesmo assim era quase impossivel Simplicio acreditar que uma gota de<<strong>br</strong> />

chumbo pudesse se mover tao rapidamente quanto uma bala de canhao.<<strong>br</strong> />

Saviati continua a sua argumentacdo:<<strong>br</strong> />

" Pode-se dizer que graTo de areia, tem a, mesina uelocidade que<<strong>br</strong> />

uma rocia, de moinho. Na-o desejaria, Sr. Simplicio, que fizesse conto<<strong>br</strong> />

tantos outros que, desuiando o racioctitio do objetiuo principal, se<<strong>br</strong> />

agarram a, qttalquer expressao que se afasta da uerdade apenas<<strong>br</strong> />

pot- um cabelo, e querent esconder debaixo desse cabelo o err° de °taro do<<strong>br</strong> />

tantanho da amarra d,e urn nauio. Aristoteles diz: " Ulna bola de ferro de<<strong>br</strong> />

cem li<strong>br</strong>a,s19 que cai de ulna, altura de cent <strong>br</strong>agas2() chega ao solo antes<<strong>br</strong> />

que ulna bola, de ulna, li<strong>br</strong>a, tenha ciescido apenas uma <strong>br</strong>a,ca.", eu afirmo<<strong>br</strong> />

que as duas chega,in ao memo tempo. Comprouct-se fazendo a, experiencia,<<strong>br</strong> />

que a, maior precede a, menor ent dois dedos, ott seja, qtte no moment() em<<strong>br</strong> />

que a major cltega, ao solo, a, outra este, a ulna distancia de dois dedos: ora,<<strong>br</strong> />

o senhor quer esconder as nouenta e noue <strong>br</strong>acas de Aristoteles sob esses<<strong>br</strong> />

dois dedos e, falando apenas de melt pequeno erro, silenciar so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

enormida,de do outro."<<strong>br</strong> />

Na citaedo acima, Galileu destaca a enorme diferenca quantitativa<<strong>br</strong> />

de resultados entre um fato experimental presumivelmente comprovado,<<strong>br</strong> />

e outro fruto de especulacOes teoricas de carater abstrato que induziram<<strong>br</strong> />

a posicionamentos erremeos a respeito da realidade objetiva .<<strong>br</strong> />

Outros sim, podemos questionar alguns aspectos da argumentacao<<strong>br</strong> />

de Galileu na defesa de suas ideias em relacao ao fenOmeno, dentre eles<<strong>br</strong> />

podemos destacar a quantificacao da diferenca da distancia percorrida<<strong>br</strong> />

pelas bolas ( dois dedos ). E claro que o argument° galileano muito mais<<strong>br</strong> />

convincente que o aristotelico, primeiro por ele ter fundament°<<strong>br</strong> />

supostamente baseado na observacao, depois pela aproximacao dos<<strong>br</strong> />

resultados em relacao realidade. Queremos mostrar que Galileu<<strong>br</strong> />

minimizou consideravelmente a diferenca entre as distancias percorridas<<strong>br</strong> />

pelas bolas do decorrer do experimento. Para isso, podemos calcular a<<strong>br</strong> />

distancia percorrida pelas duas bolas num mesmo tempo e mostrar que os<<strong>br</strong> />

dois dedos de Galileu, trata-se na realidade de uma distancia muito<<strong>br</strong> />

maior, portanto bem perceptivel aos olhos de qualquer mortal comum.<<strong>br</strong> />

Fazendo a descried° dinamica do movimento temos:<<strong>br</strong> />

I8Covados- Antiga unidacle de comprimento , equivalente a 6(i cm.<<strong>br</strong> />

19Li<strong>br</strong>a - Unidade inglesa de meclida de massa, equivalente a 453,60 g.<<strong>br</strong> />

20 13racas-Antiga unidade comprimento, equivalente a 2,20 m.<<strong>br</strong> />

301

Os Dedoes de Gull.lett<<strong>br</strong> />

Para uma bola de 0,03 m de diametro o coeficiente de<<strong>br</strong> />

amortecimento b sera de 0,000819.Tomando uma bola de massa igual a<<strong>br</strong> />

0,4536 kg o espaco percorrido em um tempo de 5 s sera:<<strong>br</strong> />

X, = 115,2m<<strong>br</strong> />

Analisando os resultados podemos verificar que a diferenca de<<strong>br</strong> />

espacos percorridos pelas bolas num mesmo tempo e bem maior que os<<strong>br</strong> />

dois dedos que Galileu afirma ter medido. Para os valores utilizados a<<strong>br</strong> />

diferenca e de 6,3 m o que supera so<strong>br</strong>emaneira as afirmacoes<<strong>br</strong> />

Galileanas.<<strong>br</strong> />

Depois de ter mostrado a precariedade da precisao do experimento<<strong>br</strong> />

presumivelmente21 realizado por Calilett, faremos o mesmo em<<strong>br</strong> />

laboratOrio para pequenas alturas ( ate 3 m ), na tentativa de verificar a<<strong>br</strong> />

veracidade das afirmacoes teoricas feitas anteriormente. Para isso,<<strong>br</strong> />

usaremos alguns recursos adequados para medir as grandezas envolvidas<<strong>br</strong> />

no problema, como por exemplo estrobo-fotografias e/ou cronometros<<strong>br</strong> />

sensiveis com precisao na casa dos milesimos de segundo, acionados por<<strong>br</strong> />

sensores oticos ou infravermelhos.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

1- Cohen, Bernard - 0 nascimento de uma nova Ciencia ( De<<strong>br</strong> />

Copernico a Newton) EDART editora - Sao Paulo - SP - Brasil<<strong>br</strong> />

2- Galilei, Galileu - Duas novas Ciencias; traducao e notas de<<strong>br</strong> />

Letizio Mariconda e Pablo R. Mariconda - Nova Stella Editora -<<strong>br</strong> />

Sao Paulo - SP - Brasil. 1985.<<strong>br</strong> />

21 Afirmamos presumivelmente, devido a falta de evidencias historicas clue<<strong>br</strong> />

comprove,m ou nil° realizacfio do experiment°, quo para muitos estudiosos, passou<<strong>br</strong> />

de um ensaio, tencio portant° uma carga muito grande especulacOes teoricas.<<strong>br</strong> />

303

XII Simmisio Nacional de Easiao (le Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 111.G., 27 a 31 (le janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Soeiedade 13rasileira (le Fisica<<strong>br</strong> />

0 ESPALHAMENTO RUTHERFORD REVISITADO<<strong>br</strong> />

Maria Ines No<strong>br</strong>e Ota (inesota@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Dep. de Fisica da Univ. Est. de Londrina<<strong>br</strong> />

0 estudo do espalhamento Rutherford 6 Inuit° importante no<<strong>br</strong> />

ensino de fisica pois atraves dele que se comega a investigar a<<strong>br</strong> />

constituicao da materia. Com seu trabalho de espalhamento de particulas<<strong>br</strong> />

a e b pela materia, Rutherford desco<strong>br</strong>iu o nUcleo atomic° e propos que o<<strong>br</strong> />

atom° constituido de um nude° carregado positivamente, rodeado por<<strong>br</strong> />

um conjunto de eletrons que sao mantidos prOximos ao nUcleo devido a<<strong>br</strong> />

interacao eletrica. Nos cursos de fisica o espalhamento Rutherford<<strong>br</strong> />

estudado tanto com o objetivo de se investigar a estrutura da .materia<<strong>br</strong> />

como, tambem, para estudar a natureza da interacao entre as particulas<<strong>br</strong> />

constituintes do atomo.<<strong>br</strong> />

Formalmente, o estudo do espalhamento Rutherford inicia-se corn o<<strong>br</strong> />

problema classic° de forca que varia corn o inverso do quadrado da<<strong>br</strong> />

distancia. A solucao deste problema para o caso da interacao eletrostatica<<strong>br</strong> />

entre particulas e com o nude() atomic() descrita na forma de<<strong>br</strong> />

trajetorias das particulas incidentes que dependem da distancia do alvo<<strong>br</strong> />

que cada particula passaria se nao existisse interacao, denominada por<<strong>br</strong> />

"parametro de impacto". Estas trajetOrias sao hiperboles cujas<<strong>br</strong> />

excentricidades dependem do parametro de impacto 'e da energia da<<strong>br</strong> />

particula incidente. Para uma mesma energia, quanto menor o<<strong>br</strong> />

parametro de impacto, maior o Angulo que a particula incidente<<strong>br</strong> />

espalhada. Se o parametro de impacto 6 constante, quanto maior 6 a<<strong>br</strong> />

energia da particula incidente, menor o Angulo de espalhamento. Nas<<strong>br</strong> />

medidas experimentais, normalmente nao sao considerados os desvios<<strong>br</strong> />

das particulas individuais mas o espalhamento de um feixe de particulas<<strong>br</strong> />

iguais que incidem so<strong>br</strong>e um alvo com a mesma velocidade: As particulas<<strong>br</strong> />

possuem parametros de impacto diferentes por isso sao espalhadas coin<<strong>br</strong> />

angulos diferentes. A relacao que determina completamente o processo de<<strong>br</strong> />

espalhamento de todo o feixe denomina-se "secao de choque diferencial"<<strong>br</strong> />

que prey& a fracao do nUmero total de particulas espalhadas em funcao<<strong>br</strong> />

do Angulo de espalhamento. Esta relacao 6 a "formula de Rutherford",<<strong>br</strong> />

deduzida pelo prOprio, que concorda corn as observacoes so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

espalhamento de particulas realizadas no comeco deste seculo.<<strong>br</strong> />

Ja se passaram oitenta e cinco anos da comunicacao por Rutherford<<strong>br</strong> />

do espalhamento de particulas a e 13 pela materia. Nestes 'anos muita<<strong>br</strong> />

coisa mudou tanto de natureza experimental como conceitual. Com as<<strong>br</strong> />

energias utilizadaS no comecO do seculo, • foi possivel inveStigar a<<strong>br</strong> />

estrutura do atomo. Porem, a materia foi sendo bombardeada coin<<strong>br</strong> />

energias cada vez mais elevadas e assim foram descobertas outras<<strong>br</strong> />

particulas, nao previstas por Rutherford. 0 objetivo deste trabalho<<strong>br</strong> />

304

0 Espalhuntento...<<strong>br</strong> />

revisitar o espalhamento Rutherford e discutir algumas indagagOes que<<strong>br</strong> />

nao existiam no comeco do seculo. Para isto vamos investigar<<strong>br</strong> />

especificamente um tipo de interacao: o espalhamento elastic° eletronproton.<<strong>br</strong> />

I - Distribuicao de carga do proton<<strong>br</strong> />

A secao de choque diferencial e obtida atraves da solucao das<<strong>br</strong> />

equacoes de movimento da interacao eletrostatica entre as particulas.<<strong>br</strong> />

Esta solucao pode ser expressa atraves da equacao da trajetOria que<<strong>br</strong> />

depende da energia das particulas incidentes e do parametro de impacto.<<strong>br</strong> />

A primeira questa° que vamos revisitar e relativa ao parametro de<<strong>br</strong> />

impacto. Da solucao da equacao de movimento temos que o Angulo de<<strong>br</strong> />

espalhamento 0 e inversamente proporcional ao parametro de impacto b.<<strong>br</strong> />

Quanto menor e o parAmetro de impact°, major o Angulo de<<strong>br</strong> />

espalhamento ate que no limite de b tendendo a zero haveria<<strong>br</strong> />

espalhamento "para tras" (0=1801. Mas se o parametro de impacto for<<strong>br</strong> />

muito pequeno, da ordem de ifm (10-15 m), um eletron incidente atingiria<<strong>br</strong> />

o proton pois, diferente do eletron, o proton tem estrutura e tamanho. A<<strong>br</strong> />

carga do proton nao esta concentrada num ponto, como e considerado no<<strong>br</strong> />

problema do espalhamento Rutherford. Para distancias da ordem de lfm,<<strong>br</strong> />

o eletron passa por dentro do proton, interage coin um campo diferente do<<strong>br</strong> />

proton puntiforme e o Angulo de espalhamento tambem e diferente<<strong>br</strong> />

daquele previsto.<<strong>br</strong> />

2,00E-015<<strong>br</strong> />

0,00E+000<<strong>br</strong> />

-2,00E-015<<strong>br</strong> />

Y -4,00E-015<<strong>br</strong> />

-6,00E-015<<strong>br</strong> />

puntiforme<<strong>br</strong> />

-8,00E-015<<strong>br</strong> />

-1,50E-014-1,00E-014-5,00E-0150,00E+0005,00E-015 1,00E-014 1,50E-014<<strong>br</strong> />

X<<strong>br</strong> />

figura 1<<strong>br</strong> />

Rutherford desco<strong>br</strong>iu um nikleo concentrado e duro para as<<strong>br</strong> />

energias com que bombardeava a materia mas coin o aumento das<<strong>br</strong> />

305

Maria Ini!s<<strong>br</strong> />

energias, desco<strong>br</strong>iu-se que nem o nacleo e nem o proton sao duros. Na<<strong>br</strong> />

figura 1 apresentamos as trajetOrias referentes a tres distribuicoes de<<strong>br</strong> />

carga do proton: puntiforme; homogenea e exponencial. Esta 6 a<<strong>br</strong> />

distribuicao aceita atualmente pelos fisicos.<<strong>br</strong> />

Esta revisitacao ao espalhamento Rutherford leva a indagacoes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a estrutura do pr6ton. Da forma como normalmente o alvo 6<<strong>br</strong> />

considerado no espalhamento, estas questoes nem aparecem pois a<<strong>br</strong> />

particula alvo naturalmente um ponto.<<strong>br</strong> />

II - Particulas e campos na relatividade<<strong>br</strong> />

A segunda questao a ser revisitada relativa as implicacoes da<<strong>br</strong> />

teoria da relatividade restrita na energia das particulas e na forma do<<strong>br</strong> />

campo. No espalhamento Rutherford, a energia da particula incidente 6 a<<strong>br</strong> />

energia cinetica. Quanto maior for esta energia, maior 6 a velocidade da<<strong>br</strong> />

particula. Como nao ha limite para a velocidade da particula incidente,<<strong>br</strong> />

ela pode atingir qualquer valor e isto faz com que, para energias altas, a<<strong>br</strong> />

secao de choque fica muito pequena pois as particulas tem velocidades<<strong>br</strong> />

muito altas, maiores que a da luz. Na figura 2a sao apresentadas, em<<strong>br</strong> />

escala logaritmica, as curvas relativas as secoes de choque previstas<<strong>br</strong> />

classicamente e aquelas calculadas considerando que existe uma<<strong>br</strong> />

velocidade limite. Ha discrepancia entre as previsoes para energias de<<strong>br</strong> />

1MeV e de 10MeV.<<strong>br</strong> />

figura 2a<<strong>br</strong> />

As consequencias dos principios da teoria da relatividade restrita<<strong>br</strong> />

nO espaco e no tempo refletem-se nos campos. Se no referencial de<<strong>br</strong> />

repouso da carga existe um campo eletrico com simetria esferica, no<<strong>br</strong> />

referencial da carga em movimento, o campo eletrico tem simetria<<strong>br</strong> />

cilindrica e ha tambem campo magnetic°. No espalhamento Rutherford a<<strong>br</strong> />

306

0 h.:spa/ha tricri to...<<strong>br</strong> />

particula incidente interage apenas com um campo eletrostatico<<strong>br</strong> />

(simetricamente esferico) embora este espalhamento seja descrito no<<strong>br</strong> />

sistema de referencia do centro de massa, onde tanto a particula<<strong>br</strong> />

incidente como a particula alvo estao em movimento. Para energias<<strong>br</strong> />

intermediarias e altas os efeitos relativisticos sao perceptiveis como esta<<strong>br</strong> />

indicado na figura 2b.<<strong>br</strong> />

-16 _<<strong>br</strong> />

-18<<strong>br</strong> />

-20<<strong>br</strong> />

-22<<strong>br</strong> />

ds -24<<strong>br</strong> />

em<<strong>br</strong> />

- - - - rel<<strong>br</strong> />

k=0 01 MeV<<strong>br</strong> />

-26 _<<strong>br</strong> />

-28<<strong>br</strong> />

-30 _<<strong>br</strong> />

-32 _<<strong>br</strong> />

-34 _<<strong>br</strong> />

-36<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

k=1 MeV<<strong>br</strong> />

k=10MeV<<strong>br</strong> />

50 100 150 200<<strong>br</strong> />

angul o de espal hament o<<strong>br</strong> />

figura 2b<<strong>br</strong> />

Nesta figura estao apresentadas as curvas relativas As secoes de<<strong>br</strong> />

choque que foram calculadas levando-se em consideracao os efeitos<<strong>br</strong> />

relativisticos dos campos comparadas con) as seci5es de choque de<<strong>br</strong> />

Rutherford corrigidas nas energias das particulas incidentes.<<strong>br</strong> />

Outro aspecto que tambem nao considerado no espalhamento<<strong>br</strong> />

Rutherford e a irradiacao da particula carregada durante o espalhamento<<strong>br</strong> />

uma vez que trata-se de uma carga acelerada. Todos estes efeitos<<strong>br</strong> />

relativisticos existem quando feita uma interpretacao do espalhamento<<strong>br</strong> />

considerando-se a interacao de cargas com campos e nao de particulas<<strong>br</strong> />

entre si. No ensino do espalhamento Rutherford, o conceito fundamental<<strong>br</strong> />

e a forca que atua so<strong>br</strong>e a particula incidente e as leis que regem o<<strong>br</strong> />

movimento sao as leis de Newton. Por isso nao aparecem nenhum efeito<<strong>br</strong> />

relativo aos campos. Estas propostas de revisitacao ao espalhamento<<strong>br</strong> />

Rutherford permite adentrar nas discussoes relativas As caracteristicas<<strong>br</strong> />

dos campos e ate na realidade do campo.<<strong>br</strong> />

III - Propriedades quanticas das particulas<<strong>br</strong> />

A Ultima questa() a ser revisitada e relativa ao spin das particulas<<strong>br</strong> />

interagentes. No espalhamento Rutherford as particulas nao tem spin<<strong>br</strong> />

pois esta uma propriedade essencialmente quantica. Em muitos<<strong>br</strong> />

experimentos as particulas espalhadas nao sao polarizadas, isto e, as<<strong>br</strong> />

307

1 /a i t<<strong>br</strong> />

polarizacaes dos eStados finais das particulas nao sao detectadas. As<<strong>br</strong> />

seceies de choque correspondentes A nao polarizacao sao calculadas<<strong>br</strong> />

fazendo a media so<strong>br</strong>e todos os estados iniciais de • polarizacao. Os<<strong>br</strong> />

resultados qu6 sao obtidos deste processo coincidem com os previstos<<strong>br</strong> />

Rutherford no limite de energias baixas.<<strong>br</strong> />

k301MeV<<strong>br</strong> />

k=1MeV<<strong>br</strong> />

-36234<<strong>br</strong> />

- 238<<strong>br</strong> />

figura 3<<strong>br</strong> />

-36240<<strong>br</strong> />

0 -00 1<<strong>br</strong> />

'60<<strong>br</strong> />

angulo de es pal hamento<<strong>br</strong> />

k=0MeV<<strong>br</strong> />

Entretanto, possivel haver durante a interacao um flip no spin<<strong>br</strong> />

das duas particulas e, nesta situacao, a,secan de choque e. completamente<<strong>br</strong> />

diferente ,daquela relativa ao espalhamento nao polarizado. Na figura 3<<strong>br</strong> />

ha as secoes de choque para tres energias,diferentes. Se comparadas com<<strong>br</strong> />

aquelas apresentadas na figura 2b e possivel verificar que estas secoes de<<strong>br</strong> />

choque sao muito. pequenas, ou seja, a probabilidade de haver<<strong>br</strong> />

espalhamento com flip dos spins e• muito pequena..Outra caracteristica<<strong>br</strong> />

interessante deste evento que a secao de choque nao depende do angulo.<<strong>br</strong> />

de espalhamento. Eis aqui mais, uma situacao intrigante que excita a<<strong>br</strong> />

curiosidade so<strong>br</strong>e o spin e a interacao que o envolve diretamente.<<strong>br</strong> />

ConsideragOes Finais<<strong>br</strong> />

Esta revisitacao ao espalhamento Rutherford e apenas um exemplo<<strong>br</strong> />

de como tornar o ensino da AnenOs .autOmaiiCo. AO inves- do<<strong>br</strong> />

conhecimento da fisica.ser introduzido de forma axiomatica, justificado<<strong>br</strong> />

superficialmente e apresentado. sem problemas, propornos o rompiinento<<strong>br</strong> />

com esta situacao atraves da proposicao de questoes que se constituem<<strong>br</strong> />

em problemas • no ensino da fisica pois assim podera ser, que<strong>br</strong>ada a<<strong>br</strong> />

308

()h.:spa/h a/no/It o...<<strong>br</strong> />

barreira da naturalidade do conhecimento fisico e coin isto ser possivel<<strong>br</strong> />

questiona-lo, procurar compreende-lo e, quern sabe, apreende-lo.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Feynman, R. P. QED A Estranha Teoria da Luz e da Materia,<<strong>br</strong> />

Lisboa, Gradiva, 1992.<<strong>br</strong> />

Kittel, C; Knight, W.D.; Ruderman, Curso de Fisica de<<strong>br</strong> />

Berkeley, vol. 1 Mecanica, Sao Paulo, Edgard Blucher, 1973.<<strong>br</strong> />

Landau, L; Lifshitz, E. Teoria de Campo, Moscou, Mir, 1980.<<strong>br</strong> />

Landau, L; Lifshitz, E - Mecanica - traducao de Edmundo da Silva<<strong>br</strong> />

Braga - Moscou, MIR, 1978.<<strong>br</strong> />

Mandl, F. Introduction to quantum field theory, New York,<<strong>br</strong> />

Interscience, 1959.<<strong>br</strong> />

Mandl, F. e Shaw, G. Quantum field theory, Chichester, Wiley, 1986.<<strong>br</strong> />

Marion, J.B., Classical Dynamics of particules and sistems, New<<strong>br</strong> />

Yord and London, Academic Press, 1970.<<strong>br</strong> />

Symon, K. R. Mecanica, trad. Gilson Brand Batista, Rio de Janeiro,<<strong>br</strong> />

Campus, 1982.<<strong>br</strong> />

Rutherford, E Phil. Mag., 21, 669 (1911).<<strong>br</strong> />

309

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a :11 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

RELATOS SOBRE A "MOSTRA INTERATIVA DE CIENCIAS: BRINCANDO<<strong>br</strong> />

TAMBEM SE APRENDE FiSICA E ASTRONOMIA"<<strong>br</strong> />

I. Introducao<<strong>br</strong> />

Rogerio Pohlmann Livi (r/ivg/fufrgs.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Silvia Helena Becker Livi Vivigifufrgs.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica - UFRGS<<strong>br</strong> />

Caixa Posta1.15051, 91501-970 Porto Alegre-RS<<strong>br</strong> />

No predio do Planetario da UFRGS existe um espaco com<<strong>br</strong> />

aproximadamente 120 m2 onde sao comumente realizadas exposiciies<<strong>br</strong> />

estaticas ligadas a educacao e cultura. Desde meados de 1995 tem se<<strong>br</strong> />

reunido, mais freqUentemente neste espaco, agora denominado "A<<strong>br</strong> />

Esquina da Ciencia", o "Grupo Multidisciplinar PrO Divulgacao das<<strong>br</strong> />

Ciencias no Rio Grande do Sul", Prodciencias. Aproveitando o fato de que<<strong>br</strong> />

mais de 1000 estudantes, professores e pnblico em geral visitam o<<strong>br</strong> />

Planetario por semana e com a finalidade de divulgar e desmistificar as<<strong>br</strong> />

ciencias, o Prodciencias tem realizado mostras interativas na "Esquina<<strong>br</strong> />

da Ciencia". Os mem<strong>br</strong>os do grupo multidisciplinar estao ligados a<<strong>br</strong> />

museus e entidades educacionais como: PrO-Reitoria de Extensa° da<<strong>br</strong> />

UFRGS, Planetario da UFRGS, Instituto de Fisica da UFRGS, Museu<<strong>br</strong> />

Anchieta de Ciencias Naturais, Centro de Ciencias do Rio Grande do Sul<<strong>br</strong> />

- CECIRS, Museu de Ciencia e Tecnologia do Rio Grande do Sul,<<strong>br</strong> />

Fundacao Zoobotanica do Rio Grande do Sul - Museu de Ciencias<<strong>br</strong> />

Naturais e Jardim Botanic°, Museu Antropolegico do Rio Grande do Sul,<<strong>br</strong> />

Museu Luiz Englert da UFRGS e Museu de Paleontologia da UFRGS.<<strong>br</strong> />

Sera relatada a participacao do Instituto de Fisica atraves da soca)<<strong>br</strong> />

"Mostra Interativa: Brincando tambem se aprende Fisica e Astronomia".<<strong>br</strong> />

II. Descricao das experiOncias<<strong>br</strong> />

Que constelagao e esta?<<strong>br</strong> />

Uma estrutura de varinhas de madeira em paralelepipedo sustenta<<strong>br</strong> />

planos verticais de plastic° fino transparente onde pequenas esferas de<<strong>br</strong> />

isopor sao estrategicamente colocadas para simular a constelacao do<<strong>br</strong> />

Cruzeiro do Sul, quando vista de frente (perspectiva da Terra). Evidencia<<strong>br</strong> />

que as estrelas das constelacoes vistas de outro Angulo mostram figuras<<strong>br</strong> />

completamente diferentes (Livi, 1987).<<strong>br</strong> />

Sistema solar em escala:<<strong>br</strong> />

Representando o Sol como um balao grande de 80 cm de diametro,<<strong>br</strong> />

os planetas terao os seguintes diametros em mm: Mercario 2,9; Venus<<strong>br</strong> />

7,0; Terra 7,3 ; Marte 3,9; Japiter 82,1; Saturn° 69,0; Urano 29,2; Netuno<<strong>br</strong> />

310

liclalos so<strong>br</strong>c...<<strong>br</strong> />

27,9 e Plutao 1,3 (CanaIle, 1994). Os visitantes ficarn surpresos ao<<strong>br</strong> />

comparar os tamanhos dos planetas, que sac) feitos de argila (Jfipiter e<<strong>br</strong> />

Saturno) ou durepoxi (os demais). Junto ao nome dos planetas<<strong>br</strong> />

informamos a que distancia do Sol deveriarnos coloca-los nessa escala,<<strong>br</strong> />

em metros : Mercurio 33; Venus 62; Terra 86; Marte 131; Ripiter 447;<<strong>br</strong> />

Saturno 820; Urano 1649; Netuno 2585 e Plutao 4390. Apesar de<<strong>br</strong> />

eventualmente serem "manuseados" todos os planetas permaneceram nos<<strong>br</strong> />

seus lugares ate o final da mostra.<<strong>br</strong> />

Achatamento de Saturno:<<strong>br</strong> />

Girando um anel flexivel com uma manivela, ve-se que ele se<<strong>br</strong> />

achata. Um "poster" do planeta Saturno evidencia seu achatamento,<<strong>br</strong> />

causado por sua rotacao rapida (10h3Omin) e sua baixa densidade (0,7<<strong>br</strong> />

g/cm3).<<strong>br</strong> />

lmagens em espelhos planos:<<strong>br</strong> />

Um espelho plano vertical.<<strong>br</strong> />

Dois espelhos verticais montados com Angulo de 90 grails.<<strong>br</strong> />

Idem com Angulo de 60 graus.<<strong>br</strong> />

Dois espelhos a 90 graus, com suas superficies a 45° corn a<<strong>br</strong> />

horizontal, mostram a imagem de uma pessoa de cabeca para baixo.<<strong>br</strong> />

Equili<strong>br</strong>io e centro de gravidade:<<strong>br</strong> />

Dois garfos sao espetados simetricamente nos lados opostos de<<strong>br</strong> />

uma rolha, embaixo da qual e preso um prego. 0 conjunto e sustentado<<strong>br</strong> />

com o centro de gravidade abaixo do ponto de apoio, e passa de "dedo" em<<strong>br</strong> />

"dedo" entre os visitantes.<<strong>br</strong> />

Ludiao, submarino ou dia<strong>br</strong>ete de Descartes:<<strong>br</strong> />

Numa garrafa descartavel de 2 1 , cheia de agua, flutua um tubo de<<strong>br</strong> />

ensaio transparente invertido, com uma bolha de ar. Apertando a<<strong>br</strong> />

garrafa, a agua sobe no tubo e ele afunda. (Montamos 3 garrafas).<<strong>br</strong> />

Hidrodinamica:<<strong>br</strong> />

Utiliza-se um aspirador de pO como soprador. No jato de ar se<<strong>br</strong> />

sustentam bolinhas de isopor e de ping-pong. Ilustra o conceito de<<strong>br</strong> />

pressao dinamica e o Principio de Bernoulli.<<strong>br</strong> />

Quem ganhara a corrida?<<strong>br</strong> />

Dois objetos cilindricos de mesma massa e dimensoes, mas<<strong>br</strong> />

momento de inercia bem diferentes (um carretel com eixo pesado e lados<<strong>br</strong> />

com pouca massa e uma casca cilindrica), san soltos no alto de uma<<strong>br</strong> />

rampa e rolam com aceleracoes diferentes. Quando o carretel chega na<<strong>br</strong> />

base a casca cilindrica esta ainda no rneio do caminho.<<strong>br</strong> />

311

Rogerio<<strong>br</strong> />

e SiIcia<<strong>br</strong> />

Configuragao do campo magnetic° de um ima:<<strong>br</strong> />

Numa bandeja com bordas em tres lados, em cima de um ima, se<<strong>br</strong> />

distribui p6 de ferro com saleiro. Uma dO<strong>br</strong>adiga na bandeja permite<<strong>br</strong> />

que se despeje o p6 de ferro que e recolhido para uso poSterior.<<strong>br</strong> />

Buss°la:<<strong>br</strong> />

Uma b6ssola de barco foi montada em cima de uma plataforma<<strong>br</strong> />

girateria. Ao girar a bassola, nota-se que a agulha mantem a mesma<<strong>br</strong> />

orientacao.<<strong>br</strong> />

Campo magnetic° variavel induz corrente eletrica:<<strong>br</strong> />

Um ima e movimentado para dentro e para fora de uma bobina de<<strong>br</strong> />

1500 espiras. Fios condutores a ligam a um galvanOmetro de ima<<strong>br</strong> />

tambem construido com bobina de 1500 espiras, que mostra a corrente<<strong>br</strong> />

induzida.<<strong>br</strong> />

Corrente eletrica cria campo magnetico:<<strong>br</strong> />

A agulha de uma pequena bassola, colocada acima de um condutor,<<strong>br</strong> />

se deflete quando nele passa corrente eletrica produzida por uma pilha,<<strong>br</strong> />

que ligada ao se acionar um interruptor de campainha, que tambem<<strong>br</strong> />

acende uma lampadinha.<<strong>br</strong> />

III. A populagao-alvo e a organizacao da mostra<<strong>br</strong> />

Em geral, foram atendidos alunos e professores que vieram assistir<<strong>br</strong> />

programas do Planetaria mas tambem ocorreram visitas de grupos de<<strong>br</strong> />

estudantes que vieram apenas para a mostra, e de adultos.e de criangas<<strong>br</strong> />

acompanhadas de seus pais, aos domingos.<<strong>br</strong> />

Procurou-se preparar as demonstragoes para atingir o amplo<<strong>br</strong> />

espectro de visitantes, de rnodo que eles participassem ativamente,<<strong>br</strong> />

despertando sua curiosidade e conduzindo-os a se familiarizarem com os<<strong>br</strong> />

ferthmenos ilustrados.<<strong>br</strong> />

Preferiu-se demonstragoes que usassem material de baixo custo,<<strong>br</strong> />

que eventualmente poderao ser feitas na escola. Em diversas ocasioes,<<strong>br</strong> />

vimos alunos anotando explicagOes para repeti-las em eventos da escola<<strong>br</strong> />

e professores sugerindo.aos alunos que as reproduzissem.<<strong>br</strong> />

E essencial que o material escrito seja extrernamente conciso.<<strong>br</strong> />

Colocamos o titulo, uma instrucao de como fazer funcionar a<<strong>br</strong> />

demonstragao, uma pergunta so<strong>br</strong>e o que aconteceu e uma explicagao do<<strong>br</strong> />

fenOmeno, as vezes acompanhada do uso pratico. E importante que seja<<strong>br</strong> />

levantado. um questionamento so<strong>br</strong>e cada experiencia e que a explicagao<<strong>br</strong> />

seja simples e sem usar termos tecnicos..<<strong>br</strong> />

A resposta dos alunos do 1° grau,. que eram a maioria dos<<strong>br</strong> />

visitantes, e das criancas pequenas acompanhadas dos pais foi de Inuit()<<strong>br</strong> />

entusiasmo. 0 mesmo nao. ocorreu com os alunos de 2° grau (geralmente<<strong>br</strong> />

312

1?elatos so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

do 1° ano), que em alguns casos preferiam ficar conversando no patio. Os<<strong>br</strong> />

que se interessaram pelas demonstracees, entretanto, indicaram que elas<<strong>br</strong> />

tambem sao adequadas neste nivel.<<strong>br</strong> />

A primeira reagao dos alunos era dirigir-se aos monitores,<<strong>br</strong> />

aguardando explicagoes, ao inves de le-las, mas no desenrolar da mostra<<strong>br</strong> />

foram ganhando mais independencia. No caso de criangas com pais, os<<strong>br</strong> />

em geral liam em voz alta, discutindo as explicacoes com os<<strong>br</strong> />

filhos. Nessas interacees, surgem as concepgoes dos alunos, que as<<strong>br</strong> />

revisam ao ler as explicagOes. Alguns alunos, apes entender as<<strong>br</strong> />

explicacoes, chamavam os colegas, fazendo o papel de monitor.<<strong>br</strong> />

As experiencias correlacionadas foram colocadas na mesma mesa,<<strong>br</strong> />

mas a ordem com que eram vistas era totalmente arbitraria. Isso<<strong>br</strong> />

permitiu que os alunos se espalhassem no ambiente, podendo explorar as<<strong>br</strong> />

demonstragees sem se amontoar. A nnica demonstracao que causava<<strong>br</strong> />

maior excitagdo era a das "bolinhas no jato de ar", pois todos os alunos<<strong>br</strong> />

queriam mexer nas mesmas. Alem disso, era bastante barulhenta. Por<<strong>br</strong> />

isso, faziamos demonstragoes intermitentes, que logo atraiam grupos de<<strong>br</strong> />

alunos.<<strong>br</strong> />

Algumas criangas mostraram predilegao por uma experiencia,<<strong>br</strong> />

retornando a ela e, as vezes, explorando-a de outro modo. Sempre<<strong>br</strong> />

mantivemos monitores, estudantes universitarios, acompanhando a<<strong>br</strong> />

mostra. Eles recebiam o grupo, introduziam os alunos ao ambiente,<<strong>br</strong> />

explicando como proceder, respondiam as perguntas e entregavam<<strong>br</strong> />

questionarios para os professores. A avaliagdo dos professores foi muito<<strong>br</strong> />

favoravel. As impressoes dos alunos, escritas em um painel na saida da<<strong>br</strong> />

exposigao, tambem foram bastante entusiasticas.<<strong>br</strong> />

Referencias:<<strong>br</strong> />

Canalle, J. B. e Oliveira, I. , Comparagao entre os tamanhos dos<<strong>br</strong> />

planetas e do Sol. Cad. Cat. Ens. Fis. v. 11, n. 2, p. 141-144,<<strong>br</strong> />

ago. 1994.<<strong>br</strong> />

Livi, S. H. B., A<strong>br</strong>a sua janela para o ceu. Cad. Cat. Ens. Fis., v. 4, n.<<strong>br</strong> />

3, p. 158-163, dez. 1987.<<strong>br</strong> />

313

MI SimPam.° Nacional. (lc knsino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a ;II janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brositeira de Fisica<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

PRODUcAO, AVALIAcA0 E UTILIZAcA0 DE UM ViDEO PARA 0<<strong>br</strong> />

ENSINO DE FiSICA MODERNA - RADIAcA0 COSMICA22<<strong>br</strong> />

0.S. Pereira, E.W.Hamburger,M.G.Tassara* e D. R. S. Bittencourt<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica e Estacao Ciencia<<strong>br</strong> />

Escola de ComunicagOes e Artes*<<strong>br</strong> />

Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

C.P.66318, Sao Paulo, SP 05315-970, Brasil<<strong>br</strong> />

0 ensino da fisica ressente-se, principalmente no Brasil, da falta<<strong>br</strong> />

de videos .que trateM dos assuntos que fazem parte 'de seu curriculo,<<strong>br</strong> />

material que pode contribuir muito para melhorar o processo ensinoaprendizagem.<<strong>br</strong> />

Se ha poucas prodnOes ou traducoes em portugues para<<strong>br</strong> />

os temas classicos, a quantidade de videos para_ensino de fisica moderna<<strong>br</strong> />

e menor ainda. Com esse objetivo, a ESTAcA0 ,CIENCIA, Centro de<<strong>br</strong> />

Divulgacdo Cientifica da <strong>USP</strong> e do CNPQ, localizada no bairro.da Lapa,<<strong>br</strong> />

na capital de Sao Paulo, produziu o video RadiacAo Cosmica a partir da<<strong>br</strong> />

necessidade da propria area de ensino, assim como, da necessidade dos<<strong>br</strong> />

professores de- fisica e de ciencias grau), conforme constatacdo em<<strong>br</strong> />

cursos de atualizacao realizados. Descreveremos o process° de producao<<strong>br</strong> />

do video, partindo da'discussao.do tema com os professores e da ausencia<<strong>br</strong> />

de videos cientificos <strong>br</strong>asileiros ate a elaboracao do argument°, do<<strong>br</strong> />

roteiro, edicao e filmagens. Discutiremos os criterios cle avaliac5o<<strong>br</strong> />

adotados e as propostas para a sua utilizacao nos cursos de fisica e<<strong>br</strong> />

ciencias do lo. grau.<<strong>br</strong> />

Apresentagao<<strong>br</strong> />

Entre os diversos problemas que encontramos no ensino de fisica<<strong>br</strong> />

nos seus diversos niveis no Brasil, a desatualizacao de seu curriculo e um<<strong>br</strong> />

dos que tem recebido menos atencao, seja pelos professores,<<strong>br</strong> />

pesquisadores e autoridades. Tanto no :1" como no 2" grau,<<strong>br</strong> />

principalmente, topicos de fisica moderna sao raramente ensinados.<<strong>br</strong> />

As portas do seculo XXI, mais de cem anos se passaram desde a<<strong>br</strong> />

descoberta dos raios X por Roentgen em 1895, periodo em que a fisica<<strong>br</strong> />

sofreu uma das maiores revolucoes de sua hist6ria com a descoberta de<<strong>br</strong> />

varios fenemenos - a radioatividade, a radiacao cosmica, o efeito<<strong>br</strong> />

fotoeletrico, a energia nuclear - que, junto com outros, levaram A teoria<<strong>br</strong> />

quantica e relatividade.<<strong>br</strong> />

Em alguns estados e municipios, alguns programas curriculares<<strong>br</strong> />

citam alguns topicos - como energia nuclear e radioatividade - mas<<strong>br</strong> />

raramente sao ensinados. Poucos livros tratam desses temas e a grande<<strong>br</strong> />

maioria dos professores os exclui de suas aulas, alegando, quando<<strong>br</strong> />

22 Este trabalho faz parte do projeto de pesquisa de mestraclo RAIOS COSMICOS -<<strong>br</strong> />

INTRODUZINDO FISICA NIODERNA NO ENSINO - IFUSI)<<strong>br</strong> />

314

Proditoo...<<strong>br</strong> />

questionados, entre outros motivos, o desconhecimento do assunto, as<<strong>br</strong> />

exigencias do vestibular, a falta de recursos, e ate, o desinteresse dos<<strong>br</strong> />

alunos.<<strong>br</strong> />

Esses temas raramente entram no curriculo "real" das nossas aulas<<strong>br</strong> />

de fisica. Quando muito, sao citados como curiosidades em momentos de<<strong>br</strong> />

descontracao, sem compromisso coin o curriculb "oficial". Apesar da<<strong>br</strong> />

grande raridade, entretanto, ja encontramos alguns professores que<<strong>br</strong> />

incluem alguns topicos de fisica moderna, seja em aulas de ciencias<<strong>br</strong> />

fisicas, quimicas e biologicas e de geografia no P• grau, ou em aulas de<<strong>br</strong> />

quimica, biologia e fisica no 2() grau, sejam escolas palicas, sejam<<strong>br</strong> />

particulares, sejam cursos academicos, sejam tecnicos.<<strong>br</strong> />

Tambem ja encontramos interessantes pesquisas so<strong>br</strong>e o ensino de<<strong>br</strong> />

fisica moderna(GAMA & HAMBURGER, 1990), com apresentacao de<<strong>br</strong> />

propostas diversas gerais ou para tOpicos particulares. Contudo, esses<<strong>br</strong> />

esforcos individuais e isolados sao ainda Inuit° poucos para a dimensao<<strong>br</strong> />

da nossa rede de ensino.<<strong>br</strong> />

Como contribuicao melhoria do ensino de fisica e como parte de<<strong>br</strong> />

uma pesquisa de mestrado, produzimos um video so<strong>br</strong>e radiacao cOsmica.<<strong>br</strong> />

Para isso, alem de ampla pesquisa so<strong>br</strong>e o tema e grande trabalho para a<<strong>br</strong> />

producao propriamente dita do video, desenvolvemos uma tecnica para a<<strong>br</strong> />

avaliacao do mesmo e a aplicamos junto a professores e estudantes, tanto<<strong>br</strong> />

para detectarmos as falhas e qualidades do video, como para levantar as<<strong>br</strong> />

suas possiveis formas de utilizacao.<<strong>br</strong> />

1 - 0 Video na Educagao<<strong>br</strong> />

Alvin Toffler analisa em A Terceira Onda (TOFFLER, 1980) o<<strong>br</strong> />

momento de profundas mudancas econOmicas, politicas, sociais e<<strong>br</strong> />

culturais em que vivemos e que se refletem na formacao dos nossos<<strong>br</strong> />

jovens. E esses reflexos atingem inevitavelmente a escola.<<strong>br</strong> />

Freinet afirma: "a imagem hoje a forma superior de comunicacao.<<strong>br</strong> />

E, contrariamente ao que tem acontecido corn a escrita e com o livro, que<<strong>br</strong> />

nao tem conseguido substituir a linguagem, hoje estamos diante de uma<<strong>br</strong> />

tecnica que tende a generalizar sua supremacia. Ja nao se trata apenas<<strong>br</strong> />

de uma elite ou de uma minoria de privilegiados ou de especialistas que<<strong>br</strong> />

se ve afetada por esse foto, mas da massa do povo, da humanidade, ja que<<strong>br</strong> />

serao nacaes inteiras as que passaram , talvez, da cultura da palavra A<<strong>br</strong> />

cultura da imagem sem passar pela etapa intermediaria da escrita e do<<strong>br</strong> />

livro"(FERRES, 1996).<<strong>br</strong> />

Ensinar nesse novo ambiente onde a emocao, a imagem, a milsica<<strong>br</strong> />

precedem a ideia e a sua compreensao, implica recorrer a novas tecnicas<<strong>br</strong> />

e linguagens. Dentre os diversos recursos - o cinema, o teatro, a dinamica<<strong>br</strong> />

de grupo, o computador, o text° impresso, entre °taros - o video e um dos<<strong>br</strong> />

que mais se adequa, apesar de nao excluir os demais.<<strong>br</strong> />

Segundo Joan Ferres, basicamente, o video pode ser utilizado de<<strong>br</strong> />

seis formas:<<strong>br</strong> />

315

Ozimar Pereira, et (ill<<strong>br</strong> />

1) Videolick<<strong>br</strong> />

uma situacao semelhante aula expositiva, em que o contefido,<<strong>br</strong> />

previamente organizado e planejado, exposto atraves de um video.<<strong>br</strong> />

Aproveita os recursos do cinema para explicar o conceito, fenOmeno ou<<strong>br</strong> />

assunto escolhido. Enfim, ilustra a explicacao do professor corn sons,<<strong>br</strong> />

imagens, reproducao de outros filmes, etc, enriquecendo-a. Tambem e<<strong>br</strong> />

adequada a um estudo individualizado, no qual o estudante tem acesso A<<strong>br</strong> />

copia da exibida para poder assistir novamente em casa, repetindo-a<<strong>br</strong> />

quanto fosse necessario.<<strong>br</strong> />

2) Videoapoio<<strong>br</strong> />

Nessa situacao, o professor utiliza o video para apoiar uma<<strong>br</strong> />

exposicao; ao mesmo tempo em que sua. narrativa esclarece o que esta<<strong>br</strong> />

sendo exibido, as imagens e os sons reforcam, demonstram ou dinamizam<<strong>br</strong> />

as palavras do professor.<<strong>br</strong> />

3) Videoprocesso<<strong>br</strong> />

Aqui, o video e utilizado para registrar uma Aula de laboraterio,<<strong>br</strong> />

para posterior analise, por exemplo. Os alunos podem- registrar em video<<strong>br</strong> />

uma entrevista so<strong>br</strong>e um tema do interesse da discipliria ou produzir um<<strong>br</strong> />

pequeno filme ou jornal tratando de um assunto que esta sendo estudado.<<strong>br</strong> />

"0 video se converte, entao, em um estimulo criatividade., da<<strong>br</strong> />

mesma forma que os pinceis, a pena ou o violao. 0 video pode ser um<<strong>br</strong> />

estimulo A criatividade ou como meio ou como fim"(FERRES, 1996, p.23).<<strong>br</strong> />

4) Programa Motivador<<strong>br</strong> />

Tem o objetivo de estimular, fomentar ou iniciar um trabalho a ser<<strong>br</strong> />

desenvolvido posteriormente. 0 uso do video cameo ap6s sua exibicao,<<strong>br</strong> />

e nao ao longo dela. " ... A videolicao fundamenta-se na pedagogia do<<strong>br</strong> />

en.quanto. A aprendizagem se realiza basicamente enquanto o produto<<strong>br</strong> />

exibido. 0 programa motivador, contudo, baseia-se na pedagogia do<<strong>br</strong> />

depois. A aprendizagem se realiza basicamente no trabalho de exploracao<<strong>br</strong> />

posterior A exibicao".<<strong>br</strong> />

5) Programa Monoconceitual<<strong>br</strong> />

Os chamados filmes-conceito ou filmes monoconceituais surgiram<<strong>br</strong> />

ha algumas decadas no Estados Unidos e na Europa e tratam de um<<strong>br</strong> />

Unico conceito. Geralmente sao mudos, <strong>br</strong>eves com uma duracao de 4 ou 5<<strong>br</strong> />

minutos e muito versateis, facilitando o seu uso.<<strong>br</strong> />

6) Video Interativo<<strong>br</strong> />

E fruto da combinacao da tecnologia do video com a informatica. Ao<<strong>br</strong> />

contrario da videolicao em que a seqriencia 6 linear, neste o aluno pode<<strong>br</strong> />

escolher entre mfiltiplos elementos num menu para assistir ao video da<<strong>br</strong> />

316

l'ioducrio .<<strong>br</strong> />

forma que melhor lhe agrada. Segundo Baoulin e Boundan, "denomina-se<<strong>br</strong> />

video interativo todo o programa de video no qual as seqUencias de<<strong>br</strong> />

imagens e a selecao das manipulacoes estao determinadas pelas<<strong>br</strong> />

respostas do usuario ao seu material"(FERRES, 1996, p.26)<<strong>br</strong> />

2 - 0 Video no Ensino da Fisica<<strong>br</strong> />

No periodo de 1972 a 1975, Mikiya Muramatsu fez uma analise<<strong>br</strong> />

comparativa entre quatro grupos de estudantes universitarios do curso<<strong>br</strong> />

de fisica, em que dois grupos estudaram o topic() "Centro de Massa"<<strong>br</strong> />

atraves de uma aula expositiva convencional, enquanto, outros dois<<strong>br</strong> />

assistiram a um filme monoconceitual so<strong>br</strong>e o mesmo tema.<<strong>br</strong> />

Comprovando a equivalencia estatistica entre os grupos, constatou-se<<strong>br</strong> />

uma aprendizagem significativamente maior nos grupos que assistiram<<strong>br</strong> />

ao video.<<strong>br</strong> />

0 trabalho faz tambem uma ampla discussao so<strong>br</strong>e o papel do uso<<strong>br</strong> />

do cinema - uma vez que a tecnologia do video nao existia na epoca - na<<strong>br</strong> />

educacao em geral, e, particularmente, no ensino da fisica. No final<<strong>br</strong> />

apresenta uma ampla relacao de filmes disponiveis(MURAMATSU,<<strong>br</strong> />

1975).<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e o uso do video no ensino da fisica, Pedro Mileo discute o<<strong>br</strong> />

impacto dos meios de comunicacao contemporaneos na educacao, e, a<<strong>br</strong> />

partir da teoria de Vigotsky, propoe o uso do video como um facilitador da<<strong>br</strong> />

aprendizagem, principalmente, gerando questoes para discussao, estudo<<strong>br</strong> />

e analise e como fonte de pesquisa(MILE0,1994).<<strong>br</strong> />

Assim, o filme que produzimos no format° de video so<strong>br</strong>e radiacao<<strong>br</strong> />

cosmica procura ser uma o<strong>br</strong>a de arte a medida que foge da linha<<strong>br</strong> />

"didatica". Pela beleza. das imagens selecionadas procura estimular o<<strong>br</strong> />

estudante para o assunto. E relativamente curto, com 20 minutos de<<strong>br</strong> />

duracao, pois nao pretende esgotar o assunto, mas iniciar o estudante<<strong>br</strong> />

nele, ao mesmo tempo que permite seu uso numa aula normal de 45 ou<<strong>br</strong> />

50 minutos.<<strong>br</strong> />

E dirigido a leigos no assunto que tenham uma escolaridade basica<<strong>br</strong> />

- lo. grau, a principio - mas e dirigido principalmente aos estudantes de<<strong>br</strong> />

7a. e 8a. serie do lo. grau e do 2o. grau. Como constatamos<<strong>br</strong> />

posteriormente, tambem e adequado para aulas introdutorias de fisica<<strong>br</strong> />

moderna no 3o. grau, assim como para professores de lo., 2o. e 3o. graus.<<strong>br</strong> />

3 - Producao do Video - Radiagao Cosmica<<strong>br</strong> />

3.1 - Historic°<<strong>br</strong> />

Em 1993, durante a realizacao de um curso de extensao<<strong>br</strong> />

universitaria so<strong>br</strong>e fisica nuclear e raios c6smicos para professores de<<strong>br</strong> />

fisica, no Institut° de Fisica da <strong>USP</strong>, sentimos a falta de videos, tanto<<strong>br</strong> />

nacionais como estrangeiros, que tratassem de topicos de fisica moderna,<<strong>br</strong> />

particularmente, dos raios cosmicos. A partir desta necessidade e da<<strong>br</strong> />

317

Ckinuir Pereira,<<strong>br</strong> />

(Ill<<strong>br</strong> />

sugestao dos prOprios professores, decidimos produzir este video. Os<<strong>br</strong> />

assuntos tratados no video sao:<<strong>br</strong> />

- o que e radiacdo e ionizacao<<strong>br</strong> />

- tipos de radiacao (visivel, UV, IV, X, radio, a,13,y)<<strong>br</strong> />

- interacao da radiaedo ionizante com a materia<<strong>br</strong> />

- a estrutura da materia (o model° de Rutherford)<<strong>br</strong> />

- o que e radiacao ceismica<<strong>br</strong> />

- constituicao da radioed° cOsmica primaria e secundaria<<strong>br</strong> />

- o processo de produedo de um chuveiro de particulas pela<<strong>br</strong> />

radiaedo cOsmica<<strong>br</strong> />

- algumas particulas subatomicas (proton, neutron, eletron,<<strong>br</strong> />

positron, maon, pion)<<strong>br</strong> />

- a teoria de Yukawa para o necleo atomic()<<strong>br</strong> />

- a histOria da descoberta do pion<<strong>br</strong> />

- a fundaedo da <strong>USP</strong> e a criaedo do Depto. de Fisica da Faculdade<<strong>br</strong> />

de Filosofia, Ciencias e Letras<<strong>br</strong> />

- o papel de Gleb Wataghin na formacao dos fisicos <strong>br</strong>asileiros<<strong>br</strong> />

- a importancia de Marcello Damy de Souza Santos, Paulus Aulus<<strong>br</strong> />

Pompeia e Cesar Lattes nas pesquisas dos raios cOsmicos e na<<strong>br</strong> />

descoberta do pion<<strong>br</strong> />

- a criacao do LaboratOrio de Radiaedo C6smica de Chacaltaya<<strong>br</strong> />

- instrumentos para deteccao de raios cOsmicos (contador Geigerller,<<strong>br</strong> />

camara de Wilson, emulsoes nucleares)<<strong>br</strong> />

- a descoberta de particulas nos raios cOsmicos<<strong>br</strong> />

- os aceleradores de particulas<<strong>br</strong> />

- o cancelamento do SSC (Superconducting Super. Collider) nos<<strong>br</strong> />

EUA<<strong>br</strong> />

- o laboraterio de Gran Sasso na Italia e os laboratorios do Depto.<<strong>br</strong> />

de Raios Cosmicos do Inst. Fisica Gleb Wataghin na UNICAMP<<strong>br</strong> />

- o Projeto Microsul para detecgdo de fontes puntiformes de raios<<strong>br</strong> />

cOsmicos altas energias<<strong>br</strong> />

- o telescOpio didatico de raios cOsmicos da Estacao Ciencia<<strong>br</strong> />

- a hipOtese da aceleracao dos raios cosmicos na explosao de<<strong>br</strong> />

supernovas<<strong>br</strong> />

3.2 - Argumento e Roteiro<<strong>br</strong> />

Ao se produzir um video, a primeira etapa e redigir o argumento<<strong>br</strong> />

que contera grande parte das informaeoes farao parte dele. 0 argumento<<strong>br</strong> />

deve conter a "imagem-sintese", que o caracterizara. Nao precisa<<strong>br</strong> />

apresentar a ordem em que todas as infornmeOes estarao colocadas, nem<<strong>br</strong> />

as imagens, instrumentos, locais e pessoas que deverao ser filmadas; ou<<strong>br</strong> />

efeitos especiais - maquetes, simulaeoes e animacEies em compotador.<<strong>br</strong> />

Esse detalhamento devera fazer parte do primeiros tratamentos do<<strong>br</strong> />

roteiro.<<strong>br</strong> />

318

0 argument° foi produzido a partir da transcricao de uma palestra<<strong>br</strong> />

do prof. E.W. Hamburger para professores gravada em video e transcrita<<strong>br</strong> />

por Ozimar S. Pereira. Tanto o argument° como o roteiro foram redigidos<<strong>br</strong> />

pelo prof. Marcello G. Tassara do Depto. Radio e Televisao da Escola de<<strong>br</strong> />

Comunicacao e Artes da <strong>USP</strong>, que ficou encarregado da direcao geral do<<strong>br</strong> />

video.<<strong>br</strong> />

Com a participacao do prof. Diomar da Rocha Santos Bittencourt -<<strong>br</strong> />

coordenador da Oficina de Video do IF<strong>USP</strong>, apes varias discussOes para<<strong>br</strong> />

aprimoramento do roteiro, inicialmente, com a colaboracao de alguns<<strong>br</strong> />

professores, prof. Tassara passou redacao do roteiro. Nele as ideias<<strong>br</strong> />

apresentadas no argumento foram organizadas de modo a permitir o<<strong>br</strong> />

planejamento e realizacao da producao do video propriamente dito.<<strong>br</strong> />

0 roteiro foi lido, discutido e revisado varias vezes, atingindo seu<<strong>br</strong> />

formato definitivo no quint° tratamento no final de 1993, com: divisao de<<strong>br</strong> />

todas as falas do locutor e dos apresentadores, com os respectivos textos<<strong>br</strong> />

ja definidos e redigidos, as imagens a serem utilizadas e a ordem de<<strong>br</strong> />

apresentacao, os efeitos especiais e a trilha sonora.<<strong>br</strong> />

3.3 - Producao<<strong>br</strong> />

Na fase de pre-producao, quando discutiamos com os professores do<<strong>br</strong> />

curso as caracteristicas do video, fizemos os primeiros levantamentos de<<strong>br</strong> />

imagens nos arquivos da Agencia Estado, da Folha de S. Paulo e da<<strong>br</strong> />

Editora A<strong>br</strong>il, e nas bibliotecas do Observatorio Astronomic° Municipal<<strong>br</strong> />

de Diadema, da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, do Institut°<<strong>br</strong> />

Astronomic° e Geofisico e do Instituto de Fisica da <strong>USP</strong> e no Centro<<strong>br</strong> />

Mario Schemberg de Pesquisa em Artes.<<strong>br</strong> />

Os equipamentos para demonstracao utilizados no filme foram<<strong>br</strong> />

obtidos no Laboratorio de Demonstracoes do IF<strong>USP</strong>, no Depto. de Raios<<strong>br</strong> />

Cosmicos da UNICAMP, no Depto. de Astronomia do IAG-<strong>USP</strong>, no IPEN<<strong>br</strong> />

e na Estacao Ciencia.<<strong>br</strong> />

A direcao das filmagens e a supervisao de iluminacao ficaram a<<strong>br</strong> />

cargo do professor e cineasta Aloysio Raulino, e a direcao de producao a<<strong>br</strong> />

cargo do cineasta Joel Yamaji, ambos da ECA-<strong>USP</strong>. A imagens animadas<<strong>br</strong> />

em computador foram produzidas por Helio Eiti Matusita, Malu Dias<<strong>br</strong> />

Marques e Juan F.P. Buchelli, estudantes do curso de cinema da ECA-<<strong>br</strong> />

<strong>USP</strong>, com a colaboracao dos Profs. Marcelo Zuffo e Marcos Andruchak do<<strong>br</strong> />

LaboratOrio de Sistemas Integrados da Escola Politecnica da <strong>USP</strong>. As<<strong>br</strong> />

filmagens foram feitas por Jose Angelo Rodrigues, Jefferson Albarran,<<strong>br</strong> />

Malu Dias Marques e Alex Santos. A apresentacao foi feita pelo prof.<<strong>br</strong> />

E.W.Hamburger e a narracao pela jornalista e apresentadora da TV<<strong>br</strong> />

Cultura, Valeria Grillo.<<strong>br</strong> />

Com a intencao de produzir um video com melhor qualidade, foi<<strong>br</strong> />

comprada uma camera de video super-VHS pela Estacao Ciencia para as<<strong>br</strong> />

filmagens. Para a iluminacao das filmagens do telescopio de raios<<strong>br</strong> />

cosmicos na Estacao Ciencia, dos laboratorios do Depto. de Raios<<strong>br</strong> />

319

Ozimar Pereiru et all<<strong>br</strong> />

COsmicos do Inst. Fisica Gleb Wataghin na' Unicamp e do telescopic) de<<strong>br</strong> />

muons do Projeto Microsul no Instituto Astronomic° e Geofisico da <strong>USP</strong>,<<strong>br</strong> />

alugamos os refletores da Quanta. A produgao ocorreu no periodo de<<strong>br</strong> />

margo a outu<strong>br</strong>o de 1995.<<strong>br</strong> />

Para a pos-produgao - edicao e legendas - foram utilizados os<<strong>br</strong> />

laboratOrios da ECA<strong>USP</strong>, da Videcom, da RBS (Rede Brasil Sul),e da<<strong>br</strong> />

Lider Cine-Laboratorios.<<strong>br</strong> />

4 - Avaliacao do Video Radiagao C6smica<<strong>br</strong> />

4.2 - Pre-Avaliack<<strong>br</strong> />

Para termos uma avaliagao previa do video produzido,.fizemos uma<<strong>br</strong> />

sondagem junto a 183 alunos das las. e 2as. series do 2o. grau do Colegio<<strong>br</strong> />

Pio XII nos dia 07 e 14 de maio de 1996. Esse colegio foi escolhido por<<strong>br</strong> />

uma questao de facilidade, uma vez que o autor era o professor das<<strong>br</strong> />

citadas turmas. Apesar de ser um colegio de classe media alta de Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, a postura do aluno frente aos estudos, assim como o seu nivel de<<strong>br</strong> />

aproveitamento e interesse, nao eram muito diferentes da maioria dos<<strong>br</strong> />

alunos de 2o. grau das escolas paulistas.<<strong>br</strong> />

Como a intencao er'a avaliar o yoder de comunicacao do video, o<<strong>br</strong> />

apresentamos no inicio do 2o. bimestre escolar a titulo de preparagao<<strong>br</strong> />

para um trabalho so<strong>br</strong>e radioatividade que estava sendo preparado em<<strong>br</strong> />

conjunto com a disciplina de redagao para as tres las. series e para um<<strong>br</strong> />

trabalho so<strong>br</strong>e acidentes nucleares que estava sendo preparado, por sua<<strong>br</strong> />

vez, junto com biolOgia e redagao nas outras tres series.<<strong>br</strong> />

Para verificarmos o que o aluno conseguia aprerider de fato<<strong>br</strong> />

assistindo unicamente ao video, nao demos inaiores informagoes antes da<<strong>br</strong> />

sua exibicao. Somente destacamos a sua importancia para auxilia-los na<<strong>br</strong> />

elaboragao do trabalho, justificando a escolha do assuntO pelo fato de que<<strong>br</strong> />

50% da radiagao ionizante natural a que estambs expostoS uma<<strong>br</strong> />

radiagao que vem de fora do planeta - a radiacap co§mica..<<strong>br</strong> />

Imediatamente apos a exibigao foi solicitado aos alunos qUe<<strong>br</strong> />

respondessem as seguintes perguntas por escrito individualmente:<<strong>br</strong> />

1 - 0 que radiagao cOsinica ?<<strong>br</strong> />

2 Cite as principais qualidades do video.<<strong>br</strong> />

' 3 - Cite os principais defeitos do video.<<strong>br</strong> />

4 - Diga o que voce nao entendeu.<<strong>br</strong> />

5 - Como v6ce classificaria o video:<<strong>br</strong> />

( )6timo ( )bom ( )regular ( )ruim<<strong>br</strong> />

As qualidades e as falhas detectadas foram de dois tipos - as<<strong>br</strong> />

tecnicas, ligadas producao, filmagem, sonorizacao, locucao e edicao do<<strong>br</strong> />

video, e as pedagogicas, ligadas' sua concepcao, roteirO, argument°,<<strong>br</strong> />

qualidade e clareza das explicagoes e profundidade. Foram detectadas 27<<strong>br</strong> />

diferentes tipos de duvidas. TodaS as falhas', qualidades e cluvidas estao<<strong>br</strong> />

resiimidas nas tabelas a seguir<<strong>br</strong> />

320

Prod<<strong>br</strong> />

Tabela I - Falhas do Video<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

Tatlas Teenieas<<strong>br</strong> />

Falhas Pedag6kieas<<strong>br</strong> />

1 - Som 1 - Quantidade excessiva de nomes e<<strong>br</strong> />

informacoes<<strong>br</strong> />

2 - Imagens mal definidas 2 - Explicaceies confusas ou<<strong>br</strong> />

complicadas<<strong>br</strong> />

3 - Cor 3 - Mudanca <strong>br</strong>usca de assunto<<strong>br</strong> />

4 - Voz dos apresentadores 4 - As ideias ficam jogadas<<strong>br</strong> />

5 - Explicacoes muito rapidas 5 - Vocabulario dificil, muito tecnico<<strong>br</strong> />

6 - MUsica de fundo irritante e lenta 6 - 0 video e muito curto para as<<strong>br</strong> />

informaceies apresentadas<<strong>br</strong> />

7 - Mnsica atrapalha o narrador as 7 - Como ha muitas informacoes,<<strong>br</strong> />

vezes<<strong>br</strong> />

fica dificil tirar concluseies.<<strong>br</strong> />

8 - Repeticoes de cenas 8 - Prende pouco a atencao<<strong>br</strong> />

9 - Imagens aleatOrias 9 - Muito generico<<strong>br</strong> />

10 - Pouca participacao "humana" 10 - Faltam mais demonstracoes<<strong>br</strong> />

(experiencias)<<strong>br</strong> />

11 - Assunto muito complexo e dificil<<strong>br</strong> />

12 - Faltam esquemas para<<strong>br</strong> />

acompanhar as explicacoes<<strong>br</strong> />

13 - SO explica o como, e nao o<<strong>br</strong> />

porque<<strong>br</strong> />

14 - As experiencias sac) mal<<strong>br</strong> />

explicadas<<strong>br</strong> />

„<<strong>br</strong> />

Tabela II - ualidades do Video<<strong>br</strong> />

..;.QualidadeS.Teenica6 Qualidades PedagogiCas<<strong>br</strong> />

1 - Bem elaborado e apresentado 1 - Clareza<<strong>br</strong> />

2 - Boas imagens 2 - Objetividade<<strong>br</strong> />

3'- Grande quantidade de imagens 3 - Boas explicacejes<<strong>br</strong> />

4- A grandevariedade de<<strong>br</strong> />

4 - Variedade de assuntos<<strong>br</strong> />

demonstracoes (experiencias)<<strong>br</strong> />

exibidas<<strong>br</strong> />

5 - Os apresentadores 5 - 0 prOprio assunto escolhido<<strong>br</strong> />

6 - A riqueza de recursos utilizados 6 - Lugares interessantes exibidos<<strong>br</strong> />

7 - A aparelhagem mostrada 7 - Bem exemplificado<<strong>br</strong> />

8 - Os efeitos especiais 8 - Interessante<<strong>br</strong> />

9 - A narragao 9 - Simplicidade da linguagem<<strong>br</strong> />

10 - As tomadas de camera e a 10 - Nao e cansativo<<strong>br</strong> />

iluminagao das cenas<<strong>br</strong> />

11 - As legendas 11 - Bem resumido<<strong>br</strong> />

12 - Boa producao e edicao 12 - Apresenta aspectos atuais<<strong>br</strong> />

13 - 0 som 13 - Informativo<<strong>br</strong> />

14 - Boa introducao ao assunto<<strong>br</strong> />

;321

Ozitmir l'ereirtt, et till<<strong>br</strong> />

Tabela III - DUvidas apresentadas pelos alunos<<strong>br</strong> />

ftifialonamento:e*finalidade chilfelescopio„de trumps<<strong>br</strong> />

2- A utilidade.dos baities nas pesquisas<<strong>br</strong> />

que.:e a.radiagabliriruaria• l;•, • •<<strong>br</strong> />

4- corn° das particulas<<strong>br</strong> />

6- chuveir.os penetrantes<<strong>br</strong> />

Com6Se:•inedein 6s raiOs cosinicos.. • • •<<strong>br</strong> />

Quais silo as reacoes provocadas pelos pions<<strong>br</strong> />

.:Qual.a origami:dos e pionS •<<strong>br</strong> />

10- Corno.a raditiciio cosmica chega a Terra<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

12- .Qual a. a quantidade de particulas que cai na Terra<<strong>br</strong> />

1.3•- Qual.a.composica° dos. raies.:casmicos • •<<strong>br</strong> />

14- A inflitencia dos .r.aios cosinicos na..nossa..vida<<strong>br</strong> />

15.. rela0o enire as estrelas 6os raios cosniicos.•••'<<strong>br</strong> />

.16- A relacao entre ionizacito e os raios cosmicos<<strong>br</strong> />

17- ::E..Orn.laeao doS mUcins elatains (pie a.41.40.n' 'a stiperf.:.cia—:.Terr.a•:..<<strong>br</strong> />

18- Funcionamento do eletroscopio<<strong>br</strong> />

10- A eamara. de Wilsbn....• •<<strong>br</strong> />

20- 0 process° de ionizaciio dos atomos<<strong>br</strong> />

.21- RaditiOo •<<strong>br</strong> />

22- Como..as radiacoes ski distinguidas<<strong>br</strong> />

23- ..:Chida.gl.cie radio<<strong>br</strong> />

24- Os tipos de radiacoes (1,11 e y<<strong>br</strong> />

5- A finalida aeeleradtfiesie•par.ticitlas....<<strong>br</strong> />

26 - Pot... quo cancelada a construgno do acelerador SSC<<strong>br</strong> />

.27:- ;0:%ne.l'a.o estrelas:supernova.....<<strong>br</strong> />

As informacoes obtidas nesta pre-avaliagdo sao importantes para o<<strong>br</strong> />

planejamento de qualquer atividade em que seja utilizado o video. Porem,<<strong>br</strong> />

as chavidas apresentadas e, tanto as qualidades como os defeitos<<strong>br</strong> />

encontrados, estao ligados realidade dos alunos que participaram da<<strong>br</strong> />

avaliacao: ao nivel de profundidade do curso de fisica, quimica ou ciencias<<strong>br</strong> />

que tiveram; o nivel sOcio-econ6mico e cultural a que pertencem; e,<<strong>br</strong> />

estrutura escolar a que estao acestumados.<<strong>br</strong> />

4.2 - Avaliacao do Video nas Escolas<<strong>br</strong> />

No periodo de julho a setem<strong>br</strong>o de 1996, contatamos 40 professores<<strong>br</strong> />

de ciencias do lo. grau, geografia, biologia, quimica e fisica cujos nomes<<strong>br</strong> />

dispunhamos na Estagdo Ciencia. Destes, 23 dispuseram-se a avaliar o<<strong>br</strong> />

video, utilizando-o em suas aulas. Para isso, doamos uma copia do mesmo<<strong>br</strong> />

e elaboramos um guia de sugest6es com muitas informagoes so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

historic° do projeto, a radiagdo cosmica, a producao do video e a preavaliagao<<strong>br</strong> />

feita. 0 guia continha tambem uma relagao bibliografica, tanto<<strong>br</strong> />

para uso do professor, como para uso do aluno, e uma c6pia de doze textos<<strong>br</strong> />

para facilitar o trabalho do professor.<<strong>br</strong> />

322

Nove professores lecionavam na cidade de Sao Paulo (5EPU - 3EPA<<strong>br</strong> />

- 1SUP)23; dois na cidade de Diadema - SP (1EPU - lEPA); dois em<<strong>br</strong> />

Brasilia, no Distrito Federal (2EPU); dois em Sao Jose dos Campos - SP<<strong>br</strong> />

(1EPU - lET); dois em Santo Andre - ABCD Paulista (2SUP); um em Rio<<strong>br</strong> />

Grande da Serra - ABCD Paulista (1EPU);um em Cruzeiro - SP (1ET);<<strong>br</strong> />

um em Piracicaba - SP (1EPA); um em Sorocaba - SP (lET); um e fisico<<strong>br</strong> />

nuclear no IPEN-Inst.Pesqu.Energ. e Nucleares em Sao Paulo e e exprofessor<<strong>br</strong> />

da rede palica e uma professora era coordenadora pedagogica<<strong>br</strong> />

na Fundagao Bradesco em Osasco - SP<<strong>br</strong> />

No final do semestre, o professor deveria remeter um relatorio das<<strong>br</strong> />

atividades desenvolvidas com o video, conjuntamente com uma avaliacao<<strong>br</strong> />

feita pelos alunos.(As questoes constantes dos relatorios, encontram-se<<strong>br</strong> />

anexas no final deste trabalho). Dos 23 participantes, ate o momento da<<strong>br</strong> />

redacao deste trabalho, tivemos o retorno de 10, cujas principais<<strong>br</strong> />

informagoes encontram-se resumidas na Tabela IV.<<strong>br</strong> />

Tabela IV - Escolas Partici antes da Avalia a° do Video<<strong>br</strong> />

'''''Cidade e<<strong>br</strong> />

E8todo-<<strong>br</strong> />

Brasilia<<strong>br</strong> />

DF<<strong>br</strong> />

Osasco<<strong>br</strong> />

SP<<strong>br</strong> />

Sao Jose dos<<strong>br</strong> />

Campos - SP<<strong>br</strong> />

Sao Jose dos<<strong>br</strong> />

Campos - SP<<strong>br</strong> />

Sao Paulo -<<strong>br</strong> />

SP Alto da<<strong>br</strong> />

Lapa<<strong>br</strong> />

Sao Paulo -<<strong>br</strong> />

SP Butanta<<strong>br</strong> />

Sao Paulo -<<strong>br</strong> />

SP Ipiranga<<strong>br</strong> />

Sao Paulo -<<strong>br</strong> />

SP<<strong>br</strong> />

Lapa<<strong>br</strong> />

Sao Paulo -<<strong>br</strong> />

SP<<strong>br</strong> />

Santo<<strong>br</strong> />

Amaro<<strong>br</strong> />

Sorocaba<<strong>br</strong> />

SP<<strong>br</strong> />

Nome da..<<strong>br</strong> />

Escola •<<strong>br</strong> />

Centro Educac. '<<strong>br</strong> />

E. 13ranco<<strong>br</strong> />

Eundacao<<strong>br</strong> />

Bradesco<<strong>br</strong> />

EEPSC Olimpio<<strong>br</strong> />

Catno<<strong>br</strong> />

SENAI Santos<<strong>br</strong> />

Dumont<<strong>br</strong> />

Colegio Oswald<<strong>br</strong> />

de Andrade<<strong>br</strong> />

Eepsg<<strong>br</strong> />

Dr. Kyrillos<<strong>br</strong> />

Colegio<<strong>br</strong> />

Lumen Vitae<<strong>br</strong> />

EEPG<<strong>br</strong> />

Gui'berme<<strong>br</strong> />

Almeida<<strong>br</strong> />

Institut°<<strong>br</strong> />

Costa Braga<<strong>br</strong> />

Ese.Tecnica Est.<<strong>br</strong> />

F. Prestos<<strong>br</strong> />

Professor<<strong>br</strong> />

Coord.<<strong>br</strong> />

Ma ti,ri a ,', Nit'c/ ''"No:Wde<<strong>br</strong> />

Alarms<<strong>br</strong> />

Edson IThbadia Fisica 2a. sorie GO<<strong>br</strong> />

2o. grau<<strong>br</strong> />

DaIva Iliologia lo.grau<<strong>br</strong> />

M.R.Tavares Coord.Pedag.<<strong>br</strong> />

Ines Variane Cioncias 8a. serie 112<<strong>br</strong> />

lo.,grau<<strong>br</strong> />

Lourival Fisica 8"'seric/ 60<<strong>br</strong> />

Carbinatti Aplicada lo.grau<<strong>br</strong> />

la.<<strong>br</strong> />

serie/2o.<<strong>br</strong> />

grau<<strong>br</strong> />

dace Izidro de<<strong>br</strong> />

Moura<<strong>br</strong> />

Arnianclo<<strong>br</strong> />

Massa° Tagiku<<strong>br</strong> />

Claudete J.<<strong>br</strong> />

Carmona<<strong>br</strong> />

Yonashiro<<strong>br</strong> />

Aparecida Alves<<strong>br</strong> />

Sigueira<<strong>br</strong> />

Annie Marie<<strong>br</strong> />

Sebastian<<strong>br</strong> />

Luis<<strong>br</strong> />

A.P.AlcantaraJo<<strong>br</strong> />

se Goes Moura<<strong>br</strong> />

Fisica<<strong>br</strong> />

Fisica<<strong>br</strong> />

Fisica e<<strong>br</strong> />

GeOgrafia<<strong>br</strong> />

Geografia<<strong>br</strong> />

Cioncias<<strong>br</strong> />

Fisica<<strong>br</strong> />

Fisica<<strong>br</strong> />

3as.series<<strong>br</strong> />

2o.grau<<strong>br</strong> />

3as.series<<strong>br</strong> />

2o. grau<<strong>br</strong> />

2o. grau<<strong>br</strong> />

5as. series<<strong>br</strong> />

lo. grau<<strong>br</strong> />

2a. serie<<strong>br</strong> />

2o. grau<<strong>br</strong> />

GO<<strong>br</strong> />

59<<strong>br</strong> />

-<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

la,2a e :3a. 90<<strong>br</strong> />

serie<<strong>br</strong> />

2o. grau<<strong>br</strong> />

Total do Alunos: 481<<strong>br</strong> />

23 EPU = escola peblica; EPA = escola particular ET = escola tecnica; SUP = nivel<<strong>br</strong> />

superior.<<strong>br</strong> />

323

Ozimar Pereira, et<<strong>br</strong> />

Dos dez professores, oito planejaram atividades para a utilizacao<<strong>br</strong> />

do video, exibindo-o para seus alunos, seja como atividade complementar,<<strong>br</strong> />

seja como introducao, ilustracao ou encerramento de topic° que constava<<strong>br</strong> />

de seu planejamento escolar original. 481 estudantes no total assistiram<<strong>br</strong> />

ao yideo e responderam uma avaliacao quanto ao projeto e quanto<<strong>br</strong> />

compreensao dos assUntos apresentados (Vide tabelas IV e V).<<strong>br</strong> />

Agradecinnentos<<strong>br</strong> />

Os autores agradecem sinceramente aos professores e estudantes<<strong>br</strong> />

que riao mediram esforOs para cotaborar na realizacao deste trabalho,<<strong>br</strong> />

que, temos certeza, trard contribuicaes a thelhoria- do ensino das ciencias,<<strong>br</strong> />

e,.particularmente, da fisica, num esforco comum para a formacao de um<<strong>br</strong> />

cidadao mais e responsavel.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

FERRES, J. 1996. Video e Educageto (Artes Medicas, Porto Alegre, 2a.<<strong>br</strong> />

edicao)<<strong>br</strong> />

GAMA, H & HAMBURGER, E.W. 1990. Pesquisas so<strong>br</strong>e o Ensina da<<strong>br</strong> />

Fisica (Institut° de Fisica da <strong>USP</strong>, Sao Paulo)<<strong>br</strong> />

MI LEO FILHO, P.R. 1994. Meios Audiouisuais ILO Ensino da, Fisica:<<strong>br</strong> />

producem, classificacao e dinanticas de utilizacido<<strong>br</strong> />

audiouisuais educa,tivos de fisica, no, sala, de aula,. ( Dissertacao<<strong>br</strong> />

de Mestrado apresentada a Faculdade de Educagao e ao<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica da <strong>USP</strong>, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

MURAMATSU, M. 1975. Producoo, utilizacao e avaliacao de filmes<<strong>br</strong> />

didaticos de fisica. (Dissertacao de Mestrado apresentada<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educacao e ao Instituto de Fisica da <strong>USP</strong>, Sao<<strong>br</strong> />

. Paulo).<<strong>br</strong> />

PEREIRA,O.S et.alli. 1994. Videos Estudantis na Educaceio Antbiental<<strong>br</strong> />

(Painel desenvolvido com estudantes do Colegio Arquidiocesano<<strong>br</strong> />

de Sao PaulO e apresentado no III Forum de Educacao<<strong>br</strong> />

Ambiental, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

PFROMM NETTO, S. 1976. Tecnologia, da Educaceio e Contunicacao<<strong>br</strong> />

de Massa (Pioneira, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

TOFFLER, A. '1990. A Terceira Onda (Record, Rio de Janeiro, 2a.<<strong>br</strong> />

edicao)<<strong>br</strong> />

Anexos<<strong>br</strong> />

Orienta.cdo para o Preenchimento. 0 formulario para o<<strong>br</strong> />

relatorio do professor, descreVendo as atividades planejadas<<strong>br</strong> />

desenvolvidas com o video RADIAcit0 COSMICA, deve ser preenchido<<strong>br</strong> />

com todos os detalhes que julgar necessario mencionar. E importante<<strong>br</strong> />

anexar 'copias dos textos produzidos ou utilizados na atividade, tanto<<strong>br</strong> />

para o seu desenyolvimento como para a sua avaliacao. Anexe algumas<<strong>br</strong> />

copias do trabalhos que, por ventura, os alunos tenham des'envolvido. As<<strong>br</strong> />

324

Produ coo...<<strong>br</strong> />

melhores experiencias desenvolvidas pelos professores sera() divulgadas<<strong>br</strong> />

com seus respectivos autores e escolas no final do trabalho.<<strong>br</strong> />

ESTACA.0 CIENCIA/<strong>USP</strong>/CNPQ<<strong>br</strong> />

RAIOS COSMICOS<<strong>br</strong> />

Introduzindo Topicos de Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

no lo. e 2o. Graus<<strong>br</strong> />

A - Relatorio de Avaliagao do Professor<<strong>br</strong> />

DATA / NOME / ESCOLA / ENDERECO P/ CORRESPONDENCIA<<strong>br</strong> />

/TEL. P/ CONTATO<<strong>br</strong> />

01 - Series/Grau dos alunos que assistiram ao video<<strong>br</strong> />

02 - Quantidade de alunos por serie que assistiram ao video<<strong>br</strong> />

03 - Descreva as atividades que desenvolveu para utilizar o video.<<strong>br</strong> />

04 - Como o roteiro auxiliou na preparacao das atividades?<<strong>br</strong> />

05 - Quais as dificuldades que encontrou na utilizacao do roteiro ?<<strong>br</strong> />

06 - Que sugestoes voce daria para aprimord-lo ?<<strong>br</strong> />

07 - 0 que voce achou do video? Cite as suas principais qualidades<<strong>br</strong> />

e defeitos?<<strong>br</strong> />

08 - Como o video Radiagdo Cosinica auxiliou voce a introduzir<<strong>br</strong> />

topicos de fisica moderna nas suas aulas?<<strong>br</strong> />

09 - Quais as dificuldades que encontrou para utilizar o video ?<<strong>br</strong> />

10 - Normalmente, o que voce ensina so<strong>br</strong>e fisica moderna nas suas<<strong>br</strong> />

aulas ? Quantas aulas gasta para isso?<<strong>br</strong> />

11 - 0 que voce acha so<strong>br</strong>e a introducao de raios cosinicos outros<<strong>br</strong> />

t6picos de fisica moderna no lo. e 2o. graus ?<<strong>br</strong> />

12 - Quais os.obstaculos que voce encontraria para a intrbducao de<<strong>br</strong> />

raios c6smicos topicos relacionados de fisica moderna nas suas aulas ?<<strong>br</strong> />

13 - 0 que julga ter aprendido participando deste projeto ?<<strong>br</strong> />

14 - Caso, durante a realizacao do projeto, tenha acontecido algo de<<strong>br</strong> />

interessante nas aulas, descreva essas experiencias.<<strong>br</strong> />

15 - Que sugestoes voce daria para uma continuidade deste<<strong>br</strong> />

projeto?<<strong>br</strong> />

16 - Voce gostaria de participar de um grupo de trabalho para a<<strong>br</strong> />

introducao de topicos de fisica moderna no lo. e 2o. graus? Por que? Em<<strong>br</strong> />

caso afirmativo, que sugestoes voce daria para a organizacao do grupo?<<strong>br</strong> />

17 - Caso queira fazer algum comentario, utilize o espaco abaixo.<<strong>br</strong> />

B - Questionario de Avaliacao do Aluno<<strong>br</strong> />

- Nome/Escola/Idade/Serie/Grau<<strong>br</strong> />

02 - Nome Do Professor e Disciplina em que o video foi utilizado<<strong>br</strong> />

03 - 0 que Radiacao Cosmica ?<<strong>br</strong> />

04 - 0 que voce mais gostou no video Radiaedo Cosinica?<<strong>br</strong> />

05 - 0 que voce menos gostou no video ?<<strong>br</strong> />

06 - 0 que voce nao conseguiu compreender bem ?<<strong>br</strong> />

325

(1.7imar Pcrciro, (.1 (ill<<strong>br</strong> />

07 - 0 que voce achou de ter participado da atividade so<strong>br</strong>e Raios<<strong>br</strong> />

Cosmicos ? Explique.<<strong>br</strong> />

08 - Assinale a alternativa correta:<<strong>br</strong> />

A) Os raios cOsmicos sao<<strong>br</strong> />

( ) artificiais ( ) naturais ( )so<strong>br</strong>enaturais<<strong>br</strong> />

B) Eles vem<<strong>br</strong> />

( ) de todo o universo ( ) do centro da Terra ( ) da Lua ( ) dos<<strong>br</strong> />

Planetas<<strong>br</strong> />

C) Sao constituidos de .<<strong>br</strong> />

( )areia ( )meteoritos ( )moleculas ( )atomos e particulas<<strong>br</strong> />

subatOmicas<<strong>br</strong> />

D) A atmosfera absorve<<strong>br</strong> />

( )nenhum deles. ( )todos. ( )muitos, mas varios atingem o<<strong>br</strong> />

solo.<<strong>br</strong> />

E) A sua velocidade e<<strong>br</strong> />

( )infinita. ( ) proxima velocidade da luz (300.000<<strong>br</strong> />

km/s).<<strong>br</strong> />

( )proxima a velocidade do som no ar (340 m/s). ( ) muito<<strong>br</strong> />

pequena.<<strong>br</strong> />

F) Voce 6 atravessado por eles ?<<strong>br</strong> />

( )Sim, varias vezes por segundo.( )Nunca. ( )As vezes. ( )S6 ao<<strong>br</strong> />

ar livre.<<strong>br</strong> />

G) Se voce e atravessado, voce sente<<strong>br</strong> />

( ) dores. ( ) mal estar. .( ) nada. ( ) cocegas.<<strong>br</strong> />

H) 0 raio cosmic() deixa por onde ele passa<<strong>br</strong> />

( ) luz. ) cargas eletricas: ( ) particulas. ( ) gases.<<strong>br</strong> />

I) 0 telescOpio de raios cosmicos mostrado no video registra<<strong>br</strong> />

( ) a diregao .de onde veio o raio cosmic°.<<strong>br</strong> />

( ) a velocidade do raio cosmic°.<<strong>br</strong> />

( ) o tamanho do raio cosmic°.<<strong>br</strong> />

( ) somente a quantidade de particulas que o atravessaram.<<strong>br</strong> />

09 - Caso deseje fazer algum comentario, utilize o espago abaixo.<<strong>br</strong> />

326

X11 Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a .91 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasiteira (le Fisica<<strong>br</strong> />

ESTAOES DO ANO - UMA ATIVIDADE PARA 0 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Cezar Cavanha Babichak1 (babichak@ilusg<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Marcelo de O. Terra Cunha' (tcunha@iflunicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Maria Jose P. M. de Almeida3 (mjpma@turingunicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- IF<strong>USP</strong> - CNPq<<strong>br</strong> />

2- IFGW-UNICAMP - FAPESP<<strong>br</strong> />

3- FE-UNICAMP/ CNPq<<strong>br</strong> />

Apresentamos e discutimos uma atividade desenvolvida numa<<strong>br</strong> />

classe de 1. colegial de uma escola oficial de Campinas - SP, incluida no<<strong>br</strong> />

estagio da disciplina Pratica de Ensino. Ela faz parte de um conjunto em<<strong>br</strong> />

elaboracao so<strong>br</strong>e o tema Gravitacao, destinado ao 2. grau, e,<<strong>br</strong> />

possivelmente, tambem para o final do ensino fundamental.<<strong>br</strong> />

Os pressupostos da elaboracao sao:<<strong>br</strong> />

- a certeza de que cabe A escola a difusao sistematica da cultura<<strong>br</strong> />

elaborada, passada e presente, na qual a ciencia tem um papel<<strong>br</strong> />

preponderante;<<strong>br</strong> />

- a conviccao de que, no ensino, a abordagem socio-interacionista,<<strong>br</strong> />

alem de facilitar a mediacao de conhecimentos em sala de aula, pela<<strong>br</strong> />

importancia que o papel da linguagem tem nessa abordagem, pode<<strong>br</strong> />

contribuir significativamente para motivar o gosto pelo estudo e a sua<<strong>br</strong> />

continuidade apes o tempo escolar (Vygotsky, 1984);<<strong>br</strong> />

- a opcao pela abordagem na escola de temas na medida do possivel<<strong>br</strong> />

totalizantes, ainda que de forma qualitativa, para em seguida buscar o<<strong>br</strong> />

aprofundamento dos fragmentos. Procuramos dessa maneira contribuir<<strong>br</strong> />

de forma significativa para o aprendizado do aluno num processo de<<strong>br</strong> />

continuidade-ruptura (Snyders, 1977).<<strong>br</strong> />

A escolha do tema nao se deu por acaso. A Gravitacao apresenta<<strong>br</strong> />

grande importancia historica, sem deixar de ser atual: por um lado e um<<strong>br</strong> />

passo marcante na unificacao newtoniana da Fisica dos ceus e da Terra, e<<strong>br</strong> />

por outro, e ainda hoje considerada uma das quatro interacoes<<strong>br</strong> />

fundamentais da materia. Apesar disso, na escola ela apenas um<<strong>br</strong> />

capitulo poucas vezes trabalhado...<<strong>br</strong> />

Consideramos que o foco .na Gravitacao permite varias relacoes<<strong>br</strong> />

importantes, muitas vezes ausentes no ensino de fisica: por um lado uma<<strong>br</strong> />

abordagem histerica permite que o passado comum da Ciencia e da<<strong>br</strong> />

Filosofia seja resgatado; o carater humano e social da Ciencia pode ser<<strong>br</strong> />

abordado; o estudo do Sistema Solar leva a questoes so<strong>br</strong>e sua formacao,<<strong>br</strong> />

sua dinamica atual, seu futuro... bem como a questoes astronemicas mais<<strong>br</strong> />

gerais, que sao sempre motivadoras; a Mecanica usualmente trabalhada<<strong>br</strong> />

na escola - Cinematica e Dinamica - deve parecer mais significativa para<<strong>br</strong> />

os estudantes quando estudada dentro de um contexto totalizante.<<strong>br</strong> />

Como foi concebida, tal atividade tem diversas finalidades:<<strong>br</strong> />

trabalhar a Ciencia como realizacao humana; valorizar o conflito de<<strong>br</strong> />

327

Cezar Cavanha Babichak...<<strong>br</strong> />

ideias e modelos na busca de descricoes/explicacoes para os ferthmenos<<strong>br</strong> />

naturais; evidenciar que o cotidiano que nos cerca esta fortemente ligado<<strong>br</strong> />

com o objeto de estudo da Fisica; estimular uma postura critica, bem<<strong>br</strong> />

como criar/estimular habitos como a discussao e o questionamento;<<strong>br</strong> />

apresentar aos alunos os elementos essenciais para. a compreensao do<<strong>br</strong> />

ferthmeno das estacoes do ano.<<strong>br</strong> />

Descricao da Atividade<<strong>br</strong> />

Propusemos o problema do item seguinte para debate so<strong>br</strong>e o tema,<<strong>br</strong> />

com os estudantes sendo estimulados a refletirem e trazerem suas<<strong>br</strong> />

experiencias de vida, para que fizessem a ligacao entre a sala de aula e "a<<strong>br</strong> />

vida la fora". Alem de habilidades e atitudes, tambem pretendiamos que<<strong>br</strong> />

os alunos se apropriassem do modelo hoje aceito e ainda conhecessem<<strong>br</strong> />

raz6es para refutarem o outro.<<strong>br</strong> />

Agimos entao da seguinte forma: apresentamos o problema aos<<strong>br</strong> />

estudantes, sugerindo que sentassem em duplas, e distribuimos o<<strong>br</strong> />

material que segue, pedindo •que eles discutissem e respondessem a<<strong>br</strong> />

questao, tomando partido de um dos modelos. Durante os 15 minutos<<strong>br</strong> />

destinados a essa primeira discussao transitamos entre os grupos,<<strong>br</strong> />

colhendo elementos para a etapa seguinte. Recolhidas as respostas, a<<strong>br</strong> />

discussao foi aberta a toda a turma. Instigamos os alunos, servindo-nos<<strong>br</strong> />

das observacoes feitas enquanto estavam em dupla, •a se manifestarem.<<strong>br</strong> />

Consideramos essencial que, caso nao aparecessem na discussao, o<<strong>br</strong> />

professor poderia trazer elementos tanto para refutar o modelo I<<strong>br</strong> />

(alternancia dos hemisferios...) quanto para aprofundar e "tornar<<strong>br</strong> />

intuitivo" o modelo II (variacao do fotoperiodo, dependencia com a<<strong>br</strong> />

latitude, horario de verao, sol da meia-noite, aquecimento crostaatmosfera,<<strong>br</strong> />

energia absorvida por area...).<<strong>br</strong> />

Problema<<strong>br</strong> />

0 problema que se segue foi resolvido por 21 alums numa classe de<<strong>br</strong> />

1. colegial, sentados em duplas (um aluno preferiu trabalhar sozinho):<<strong>br</strong> />

"Apresentamos aqui duas explicacoes para as estacoes do ano. Em<<strong>br</strong> />

cada uma das figuras abaixo temos o modelo de translacaO da Terra.<<strong>br</strong> />

Nesse movimento a Terra orbita em torn° do 'Sol forrnando uma elipse,<<strong>br</strong> />

que e quase uma circunferencia, sendo levemente achatada, representada<<strong>br</strong> />

nas figuras pela linha pontilhada.<<strong>br</strong> />

Qual dos dois modelos explica melhor a existencia das estacoes do<<strong>br</strong> />

ano? Por que?"<<strong>br</strong> />

328

Estacoes do Ano...<<strong>br</strong> />

Terra<<strong>br</strong> />

A 0<<strong>br</strong> />

0 9 c<<strong>br</strong> />

Sol<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

▪<<strong>br</strong> />

S enti do de<<strong>br</strong> />

• — —0— — Translacao<<strong>br</strong> />

da Terra<<strong>br</strong> />

0 modelo I explica as estagoes do ano usando a proximidade da Terra com<<strong>br</strong> />

relagdo ao Sol. No ponto A do desenho, a Terra esta mais pr6xima do Sol (a uma<<strong>br</strong> />

distancia de 1,47 x 108 Km), sendo, entao, verao. No ponto C do desenho estamos<<strong>br</strong> />

mais longe do Sol (a cerca de 1,51 x 108 Km), sendo, por isso, inverno. Os pontos<<strong>br</strong> />

B e D, onde a distancia Terra-Sol assume seu valor medio (1,49 x 108 Km)<<strong>br</strong> />

representariam respectivamente o outono e a primavera.<<strong>br</strong> />

0 modelo II, para explicar a existencia das estagOes do ano, envolve a<<strong>br</strong> />

translagao e tambem o movimento de rotagao da Terra em torno de um eixo.<<strong>br</strong> />

Estando esse eixo levemente inclinado com relagdo ao plano de Orbita da Terra,<<strong>br</strong> />

numa certa epoca' do ano (pontos A e C), mais luz proveniente do Sol incide so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

um hemisferio terrestre do que so<strong>br</strong>e o outro, resultando um maior aquecimento<<strong>br</strong> />

primeiro (verao) e menor no segundo (inverno). ApOs seis meses ocorre o<<strong>br</strong> />

inverso, esquentando o hemisferio que estava frio e resfriando o que estava<<strong>br</strong> />

quente.<<strong>br</strong> />

Resultados<<strong>br</strong> />

Os estudantes se empenharam em resolver o problema e, tambem,<<strong>br</strong> />

a discussao foi acompanhada ativamente por grande parte dos alunos,<<strong>br</strong> />

apesar de uma certa timidez original.<<strong>br</strong> />

329

Cezar CaLan<<strong>br</strong> />

Bubichak...<<strong>br</strong> />

Oito grupos escolheram o modelo II e tres o I. No entanto, notamos<<strong>br</strong> />

que em tres dos oito que escolheram o II ha vestigios (escreveram em<<strong>br</strong> />

suas folhas e depois apagaram) de que haviam escolhido inicialmente o<<strong>br</strong> />

outro modelo. Isso talvez tenha sido proporcionado tanto pela<<strong>br</strong> />

necessidade de reflexao ao escreverem algo quanto pelo confronto de<<strong>br</strong> />

ideias diante da interagao entre os pares. Pudemos perceber, tambem,<<strong>br</strong> />

diversos elementos nas justificativas dos alunos para a escolha dos<<strong>br</strong> />

modelos. Enquanto um grupo refutou o modelo I baseando-se em dados<<strong>br</strong> />

do "cotidiano" (quando verao no hemisferio norte inverno no sul) outro<<strong>br</strong> />

grupo aceitou aquele modelo simplesmente porque ele era "mais focil de<<strong>br</strong> />

entender". A logica utilizada pelos alunos nao e imica e nem sempre e<<strong>br</strong> />

aquela que o professor imaginou de antemao que eles utilizariam.<<strong>br</strong> />

interessante notarmos que o grupo que refutou o modelo I,<<strong>br</strong> />

afirmando: "Porque quando verao no hemisferio sul inverno no<<strong>br</strong> />

hemisferio norte. Isso nao aconteceria no quadro I, sem a inclinacao da<<strong>br</strong> />

Terra", era constituido por alunos que tinham desempenho apenas<<strong>br</strong> />

regular no curso e que com essa tarefa diferenciada apresentaram o<<strong>br</strong> />

melhor desempenho, inclusive na explicitagao da resposta. Outros tres<<strong>br</strong> />

grupos citaram a alternancia dos hemisferios, mas com 'argumentacOes<<strong>br</strong> />

nao tao explicitas (p. ex.: "A Terra gira em forma oVal, i§so permite a<<strong>br</strong> />

Terra gira ern seu proprio eixo imaginario, isso acontece com que uma<<strong>br</strong> />

parte da Terra e quente em quanta a outra 6 inverno".). Dos quatro casos<<strong>br</strong> />

restantes, dois citaram a inclinacao do eixo como fundamental, embora<<strong>br</strong> />

nao apresentassem qualquer razao para isso; outro afirmou que o<<strong>br</strong> />

movimento o mais importante, "... pois a Terra sempre esta em<<strong>br</strong> />

movimento, em relacao ao Sol. Isso resulta a mudanca de temperatura<<strong>br</strong> />

ambiente, as estacoes." 0 ultimo grupo, embora tenha optado pelo modelo<<strong>br</strong> />

II, nao apresentou qualquer justificativa.<<strong>br</strong> />

Nos tres grupos que optaram pelo modelo I, as suas justificativas<<strong>br</strong> />

tambem variaram: um grupo copiou literalmente parte da explicacao<<strong>br</strong> />

(equivocada) fornecida; outro justificou tal escolha porque "pelo desenho<<strong>br</strong> />

estci mais "'acid de se entender"; e o outro disse que "o model° I explica<<strong>br</strong> />

melhor porque explica com maiores detalhes os movimentos da Terra e do<<strong>br</strong> />

Sol". Nao sabemos se esse grupo realmente pensa isso ou se seus<<strong>br</strong> />

integrantes escreveram I pensando no Model° De qualquer modo, o<<strong>br</strong> />

que escreveram nao constitui propriamente uma justificativa.. Quanto ao<<strong>br</strong> />

interesse pelos topicos tratados na discussao, alguns, como energia<<strong>br</strong> />

absorvida por area, nao causaram impacto algum, talvez por exigirem<<strong>br</strong> />

alto grau de abstracao; outros foram, .aparentemente, bem assimilados<<strong>br</strong> />

como a variacao da duracao do dia e da noite, principalmente quando<<strong>br</strong> />

relacionado com o horario de verao, assunto do cotidiano atual dos alunos<<strong>br</strong> />

e um tema de natureza politico/econOmica. 0 t6pico que obteve<<strong>br</strong> />

comentarios mais vi<strong>br</strong>antes foi o efeito de. altas latitudes. Os estudantes<<strong>br</strong> />

movimentavam as maos tentando imaginar uma trajetoria .aparente do<<strong>br</strong> />

Sol na proximidade dos solsticios e mostraram-se verdadeiramente<<strong>br</strong> />

entusiasmados com a possibilidade do sol da meia noite.<<strong>br</strong> />

330

listaciies do Ano...<<strong>br</strong> />

Com a atividade realizada pudemos avaliar interesses e<<strong>br</strong> />

(des)conhecimentos dos alunos, alem de seu envolvimento num trabalho,<<strong>br</strong> />

que fugiu da rotina nas aulas de Fisica - fazer exercicios de Cinematica.<<strong>br</strong> />

Pudemos ve-los refletindo e argumentando. Pelas dUvidas e pelo<<strong>br</strong> />

entusiasmo em alguns momentos, tambem consideramos que o tema foi<<strong>br</strong> />

adequado para esses alunos. No entanto, pelo pouco contato com eles<<strong>br</strong> />

apes o trabalho realizado, nao avaliamos ate que ponto interferimos na<<strong>br</strong> />

sua maneira de pensar. Mas julgamos que no minimo foi criada a<<strong>br</strong> />

disposicao para o envolvimento com temas da mesma natureza.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

FEYNMAN, Richard P. (1963) The Feynman Lectures on Physics.<<strong>br</strong> />

Addison-Wesley, California.<<strong>br</strong> />

GAMOW, George (1965) Gravidade Editora Universidade de<<strong>br</strong> />

Brasilia, Brasilia.cno 97, pp 42-53.<<strong>br</strong> />

MAximo, A. & ALVARENGA, B. (1978) Fisica. Vol I, Editora Bernardo<<strong>br</strong> />

Alvarez S.A.<<strong>br</strong> />

PHYSICAL Science Study Committee (PSSC) (1966) Fisica- Parte III<<strong>br</strong> />

Centro de Publicacoes Tecnicas da Alianca, Sao Paulo, pp. 49-<<strong>br</strong> />

68.<<strong>br</strong> />

PROJETO Fisica Movimento nos Ceus - Unidade Fundacao<<strong>br</strong> />

Cauleste-Gulbenkian, Harvard.<<strong>br</strong> />

SNYDERS, Georges (1977) Escola, Classe e Luta de Classes.<<strong>br</strong> />

Lisboa, Moraes Editores.<<strong>br</strong> />

VYGOTSKY, Lev S. (1984) A Formacau Social da Mente. Martin's<<strong>br</strong> />

Fontes. Sao Paulo, SP.<<strong>br</strong> />

ZANETIC, Joao (1988) Dos "Principia" da Mecanica aos "Principia" de<<strong>br</strong> />

Newton Caderno Catarinense de Ensino de Fisica.<<strong>br</strong> />

Florianopolis, 5 (mlimero especial), jun/88, pp 23-35.<<strong>br</strong> />

331

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica-<<strong>br</strong> />

UMA ANALISE DAS NOVAS RECOMENDAcOES PARA 0 CALCULO DE<<strong>br</strong> />

INCERTEZAS EM MEDIOES FISICAS<<strong>br</strong> />

1. Introdugao<<strong>br</strong> />

Roberto A. Stempniak (stempniak@prppg.unitau.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Departamento de Matematica e Fisica - Universidade de Taubate<<strong>br</strong> />

Rua Daniel Danelli s/n - CEP 12.060-440 Taubate, SP<<strong>br</strong> />

Um dos grandes problemas em Ciencia Experimental e aquele de<<strong>br</strong> />

se correlacionar resultados de medicaes feitas por diferentes laboratOrios.<<strong>br</strong> />

Nem sempre se conhece, com facilidade, o significado dos valores<<strong>br</strong> />

atribuidos incerteza da medicao. Em razao disso, ha muito tempo os<<strong>br</strong> />

Orgaos normativos de metrologia a nivel nacional e internacional vem se<<strong>br</strong> />

preocupando em uma uniformizaCao na maneira de se representar o<<strong>br</strong> />

resultado de medico-es. Em 1977 o Colnite htternational des Poids et<<strong>br</strong> />

Mesures solicitou ao Burea.u. International des Poids e Mesures um<<strong>br</strong> />

trabalho nesse sentido junto aos grandes laboratorios nacionais. 0<<strong>br</strong> />

resultado de tal esforco culminou num prinreiro documento elaborado<<strong>br</strong> />

pelo Grupo de Trabalho so<strong>br</strong>e a Especificacao de.Incertezas denominado<<strong>br</strong> />

INC-1 - Expressao de Incertezas Experimentais, -editado em 1980. Esse<<strong>br</strong> />

estudo foi, entao, encaminhado para a /SO - International Organization<<strong>br</strong> />

for Standardization que o amOiou num estudo subsequente, cujos<<strong>br</strong> />

resultados estao contidos no "Guide to the Expression of Uncertainty in<<strong>br</strong> />

Measurement" cuja ediCaO mais recente e de 1995 [1].<<strong>br</strong> />

Esse document° vem send° .utilizado pelos grandes labOratOrios e a<<strong>br</strong> />

comunidade tecnico-cientifica ja procura se ajustar as suas riormas.<<strong>br</strong> />

Torna-se, pois, muito importante que o ensino de Fisica, onde<<strong>br</strong> />

geralmente o aluno e levado a ter o seu 'primeiro contato com medico-es,<<strong>br</strong> />

procure se atualizar a trabalhar nao so os conceitos como tambem a<<strong>br</strong> />

nomenclatura. E, so<strong>br</strong>e a nomenclatura, temos que mencionar um<<strong>br</strong> />

segundo documento que deve ser levado em conta: o "Vocabulario<<strong>br</strong> />

Internacional de Metrologia"[2]. Esse vocabulario e a traducao feita pelo<<strong>br</strong> />

INMETRO (Institut° Nacional de Metrologia, Normalizacao e Qualidade<<strong>br</strong> />

Industrial) do documento original do BIPM, onde se procura uniformizar,<<strong>br</strong> />

tambem, as expressoes utilizadas em metrologia.<<strong>br</strong> />

Neste trabalho nao desenvolveremos todo o conteudo conceitual e<<strong>br</strong> />

formal da Teoria de Erros, que, felizmente, ja comeca a se ajustar as<<strong>br</strong> />

novas normas e em alguns livros e apostilas [3,4,5]. A nossa preocupacao<<strong>br</strong> />

trazer o assunto discuss-do no contexto do ensino de Fisica fazendo<<strong>br</strong> />

uma comparacao dos procedimentos chamados de tradicionais no<<strong>br</strong> />

laboratOrio de Fisica e as mudancas sugeridas pelo trabalho citado[1].<<strong>br</strong> />

332

in t<<strong>br</strong> />

A n olise dos No co s...<<strong>br</strong> />

2. As Estimativas de Incertezas em Medico-es<<strong>br</strong> />

Iniciaremos com as recomendacoes do INC-1 (1980) que comeca por<<strong>br</strong> />

reconhecer que o resultado de uma medic-do compreende muitas<<strong>br</strong> />

componentes que podem ser agrupadas em duas categorias chamadas,<<strong>br</strong> />

respectivamente de categoria A e categoria B. As incertezas da categoria<<strong>br</strong> />

A sao aquelas que sao calculadas com auxilio de metodos estatisticos,<<strong>br</strong> />

enquanto que as incertezas do tipo B sao aquelas cuja estimativa e feita<<strong>br</strong> />

por metodos que nao envolvem observacoes repetidas.<<strong>br</strong> />

A primeira vista pode parecer que se trata tao somente de se dar<<strong>br</strong> />

um nome diferente para o que se denominava, no passado, de incertezas<<strong>br</strong> />

aleatorias e incertezas sistematicas. Mas nao e assiM. A Recomendacao<<strong>br</strong> />

prossegue chamando a atencao justamente de que nao existe uma<<strong>br</strong> />

correspondencia simples entre as categorias Ae Be incertezas aleatorias<<strong>br</strong> />

e sistematicas utilizadas anteriormente, informando ainda que a<<strong>br</strong> />

expressao "incerteza sistematica" por ser suscetivel de conduzir a erros<<strong>br</strong> />

de interpretacao deve ser evitada.<<strong>br</strong> />

Para eliminar davidas, o autor da medicao, em seu relatorio ou<<strong>br</strong> />

trabalho, deve especificar, com toda a clareza, quais as componentes que<<strong>br</strong> />

foram consideradas e como foram tratadas para se chegar ao resultado<<strong>br</strong> />

final da medicao.<<strong>br</strong> />

Vejamos, agora, resumidamente, como determinar cada categoria<<strong>br</strong> />

de incerteza e como elas se combinam para expressar a incerteza final.<<strong>br</strong> />

Como estimar as incertezas do tipo A ? Este e o caso mais simples :<<strong>br</strong> />

as incertezas do tipo A sao estimadas a partir das variancias estimadas<<strong>br</strong> />

com os respectivos graus de liberdade, o que nos permite obter "desvio<<strong>br</strong> />

padrao experimental". Do ponto de vista pratico, para um conjunto de n<<strong>br</strong> />

valores obtidos em uma medicao, na maioria dos casos, pode-se tomar o<<strong>br</strong> />

"desvio padrao experimental da media" que corresponde ao desvio padrao<<strong>br</strong> />

experimental dividido pela raiz quadrada de n. Naturalmente a<<strong>br</strong> />

interpretacao desse calculo depende, em altima andlise, do estudo da<<strong>br</strong> />

distribuicao estatistica de valores [3].<<strong>br</strong> />

As incertezas do tipo B sao obtidas a partir de criterios baseados<<strong>br</strong> />

em toda a informacao possivel a respeito da variabilidade do<<strong>br</strong> />

mensurando. Entre as componentes que podem estar incluidas na<<strong>br</strong> />

medicao encontram-se: dados de medicoes feitas previamente,<<strong>br</strong> />

conhecimento das caracteristicas do instrumento que foi utilizado,<<strong>br</strong> />

especificacoes do fa<strong>br</strong>icante do instrumento, dados provenientes de<<strong>br</strong> />

cali<strong>br</strong>acao ou outros certificados, incertezas especificadas em tabelas de<<strong>br</strong> />

constantes fisicas, livros de referencia e outros [1]. Do ponto de vista<<strong>br</strong> />

pratico pode-se considerar como incerteza do tipo B o chamado erro<<strong>br</strong> />

sistemettico residual, conforme recomenda J.H. Vuolo [3] que avaliado<<strong>br</strong> />

da seguinte forma: verificam-se todas as correcoes possiveis devido a<<strong>br</strong> />

erros de cali<strong>br</strong>acao ou outros. Sempre resta, porem, um algum erro<<strong>br</strong> />

sistematico para o qual nao possivel (ou nao conveniente do ponto de<<strong>br</strong> />

vista pratico) fazer outras correcoes. Esse erro residual vai se constituir<<strong>br</strong> />

333

Roberto Stempbbik<<strong>br</strong> />

na incerteza do tipo B. Um exemplo de tal tipo de erro esta ligado a erros<<strong>br</strong> />

de leitura determinados pela limitacao da divisao de uma escala num<<strong>br</strong> />

instrumento analogic°, outro aquele em que se faz uma medida com um<<strong>br</strong> />

instrumento cuja cali<strong>br</strong>agao tem uma dada tolerancia dada pelo<<strong>br</strong> />

fa<strong>br</strong>icante ou, ainda, a informacao de um certificado de cali<strong>br</strong>acao<<strong>br</strong> />

fornecido por um laboratOrio de metrologia. De qualquer forma a<<strong>br</strong> />

incerteza do tipo B e mais dificil, de se avaliar e depende muito da<<strong>br</strong> />

habilidade do operador em definir com seguranga os fatores que entram<<strong>br</strong> />

no processo de medicao.<<strong>br</strong> />

Como combinar as incertezas do tipo A e do tipo B ? As incertezas<<strong>br</strong> />

do tipo B, embora nao calculadas por meios estatisticos sao interpretadas<<strong>br</strong> />

como sendo equivalentes a variancias estatisticas. 0 resultado final sera<<strong>br</strong> />

obtido aplicando-se aos dois tipos de incertezas as regras de propagagao<<strong>br</strong> />

de incertezas. Se a incerteza do tipo A pode ser representada por CYA e a<<strong>br</strong> />

incerteza do tipo B por GB , entao a incerteza final sera dada por:<<strong>br</strong> />

6 = CYA2 ± 6132 (1)<<strong>br</strong> />

Eventualmente, dependendo da particular aplicacao, pode ser<<strong>br</strong> />

necessario multiplicar a incerteza final por um dado fator para obter uma<<strong>br</strong> />

dada confianca.<<strong>br</strong> />

No caso em que o mensurando seja obtido a partir de medicoes<<strong>br</strong> />

indiretas de varias grandezas, a incerteza combinada do valor do<<strong>br</strong> />

mensurando sera dada pelas regras usuais de propagagao de incertezas.<<strong>br</strong> />

3. 0 Vocabulario<<strong>br</strong> />

0 Vocabulario Internacional de, Metrologia (VIM) [2] define os<<strong>br</strong> />

termos que devem ser utilizados nos processos de medicao. Ha algumas<<strong>br</strong> />

diferengas nas expresso-es utilizada nos textos de Fisica, ainda em uso.<<strong>br</strong> />

Vejamos algumas delas:<<strong>br</strong> />

medicao : conjunto de operacoes que tem por objetivo determinar<<strong>br</strong> />

um valor de uma grandeza.<<strong>br</strong> />

Devemos notar que esta palavra e a que se empregava usualmente<<strong>br</strong> />

para medida (como uma tradugao de 'inesurement, do ingles, ou de<<strong>br</strong> />

inesurage, do frances.<<strong>br</strong> />

mensurando : grandeza especifica submetida medicao. Trata-se<<strong>br</strong> />

do objeto da medicao. Por-exernplo: resistencia eletrica de um condutor.<<strong>br</strong> />

resultado de uma medicao : valor atribuido a um mensurando<<strong>br</strong> />

obtido por medicao.<<strong>br</strong> />

incerteza de medicao: parametro, associado ao resultado de uma<<strong>br</strong> />

medigao, que caracteriza a dispersao de valores que podem ser<<strong>br</strong> />

fundamentadamente atribuidos a um mensurando.<<strong>br</strong> />

Ha muitos outros termos que agora tem urn significado<<strong>br</strong> />

uniformizado. E o caso, por exemplo; de "desvio padrao experimental" que<<strong>br</strong> />

antes era denominado em muitos livros como simplesmente "desvio<<strong>br</strong> />

padrao" e o "desvio padrao experimental da media" que era' chamado de<<strong>br</strong> />

334

Uma And Use dos Nouas...<<strong>br</strong> />

"desvio padrao da media" e muitos outros que o leitor interessado deve<<strong>br</strong> />

procurar se inteirar na leitura da referencia 2.<<strong>br</strong> />

4. Conclusao<<strong>br</strong> />

Neste trabalho procuramos tao somente chamar a atencao para<<strong>br</strong> />

algumas das modificacoes e uniformizacOes que estao ocorrendo no<<strong>br</strong> />

mundo das medic-6es fisicas. Cabe aos professores em geral e, em especial<<strong>br</strong> />

os professores de Fisica, a tarefa de trazer essas modificagnes para a salade-aula<<strong>br</strong> />

pois elas sao parte de um processo mais amplo denominado de<<strong>br</strong> />

globalizacao.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

1) ISO e outros - Guide to the Expression of Uncertainty in<<strong>br</strong> />

Measurement - ISO, Suica, 1995.<<strong>br</strong> />

2) - INMETRO - Vocabulario Internacional de Metrologia (VIM),<<strong>br</strong> />

INMETRO, Xerem, 1995.<<strong>br</strong> />

3) VUOLO, J.H. - Fundamentos da Teoria de Erros, 2a. Ed., Edgard<<strong>br</strong> />

Blucher, Sao Paulo, 1996.<<strong>br</strong> />

4) VUOLO, J.H. - Complementos de Fisica Experimental , Institut° de<<strong>br</strong> />

Fisica da <strong>USP</strong>, Sao, Paulo, 1994.<<strong>br</strong> />

5) STEMPNIAK, R.A. - Nocoes Basicas so<strong>br</strong>e Medicoes Fisicas, Centro<<strong>br</strong> />

Tecnico Aeroespacial (C.T.A), Sao Jose dos Campos, 1996.<<strong>br</strong> />

335

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 270 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

ABORDAGEM DA FiSICA NAO LINEAR ATRAVES DE UM OSCILADOR<<strong>br</strong> />

MECANICO<<strong>br</strong> />

Klaus Weltner, Sergio EsperidiaO, Roberto Andrade<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da UFBA - Rua Caetario Moura, 123 - Federack CampLis Universitario de Ondina<<strong>br</strong> />

CEP 40210-340 - Salvador - Bahia Universitat Frankfurt (Alemanha)*<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

Pendulo gravitacional, oscilacoes harmonicas, amortecidas e<<strong>br</strong> />

forcadas sac) assuntos tratados nos cursos iniciais de Fisica trazendo<<strong>br</strong> />

vantagens para o aluno abordar a fisica nao-linear comecando com estes<<strong>br</strong> />

fenomenos conhecidos. Mostramos como se Ode obter atraves de um<<strong>br</strong> />

pendulo gravitacional dois modos das okilacoes pertencentes regido de<<strong>br</strong> />

maior amplitude, o rransito para o caos. Usando o mesmo pendulo<<strong>br</strong> />

como oscilador e trocando a forga restauradora da gravitacao por molas<<strong>br</strong> />

num arranjo nao-linear possivel demonstrar tres ate einco modos de<<strong>br</strong> />

oscilacoes estaveis, Cada um com uma amplitude diferente e uma fase<<strong>br</strong> />

diferente. 0 arranjo experimental e de facil reproducao e seu custo e<<strong>br</strong> />

baixo. •<<strong>br</strong> />

I. Introducao<<strong>br</strong> />

A fisica classica se liniitou durante muito tempo As aproximagOes<<strong>br</strong> />

lineares devido As dificuldades enfrentadas na solucao das equagOes naolineares.<<strong>br</strong> />

No caso do pendulo gravitacional a aproximagao linear da sua<<strong>br</strong> />

forga restauradora restringiu a sua analise As pequenas oscilagoes. Para<<strong>br</strong> />

amplitudes maiores as solugoes s6 serao encontradas mediante a<<strong>br</strong> />

resolucao das integrais elipticas devido nao-linearidade da forga<<strong>br</strong> />

restauradora. Isso requer conhecimentos profundos de matematica. E por<<strong>br</strong> />

causa disso estas oscilacoes foram negligenciadas no ensino de fisica nas<<strong>br</strong> />

escolas e nos cursos basicos da universidade. A partir do surgimento dos<<strong>br</strong> />

computadores aumentaram-se as possibilidades de tratar numericamente<<strong>br</strong> />

equagoes nao-lineares, e em particular as equagOes diferenciais naolineares.<<strong>br</strong> />

A pesquisa no campo dos fenOmenos nao-lineares a'vancou muito<<strong>br</strong> />

rapid() e continua mesmo hoje em franco desenvolvimento. Uma vez que<<strong>br</strong> />

o ensino de fisica deve pelo menos discutir os problemas e resultados da<<strong>br</strong> />

fisica contemporanea, a fisica dos fenOmenos nao-lineares torna-se um<<strong>br</strong> />

topic() imprescindivel do ensino.<<strong>br</strong> />

A abordagem que propomos comega com a repetigao das oscilacoes<<strong>br</strong> />

forcadas de um pendulo linear. Este tOpico O fundamental na mecanica,<<strong>br</strong> />

na optica, na eletrodinamica, na termologia e ate na fisica atOmica. Por<<strong>br</strong> />

causa disso sao comumente bem' tratados te6rico, e as vezes,<<strong>br</strong> />

experimentalmente. Quando trocamos o pendulo linear por um pendulo<<strong>br</strong> />

gravitacional entra em acao uma forga restauradora nao-linear. A<<strong>br</strong> />

conseqiiencia disso um efeito uma nova qualidade. Com a mesma<<strong>br</strong> />

forga excitadora o pendulo pode oscilar em duas formas ou modo bem<<strong>br</strong> />

336

Abordugent da<<strong>br</strong> />

diferentes. Um modo de oscilacao esta em fase e com menor amplitude e<<strong>br</strong> />

um outro modo de oscilacao esta em antifase e com maior amplitude. Este<<strong>br</strong> />

o fenomeno da biestabilidade. A demonstracao deste efeito muito<<strong>br</strong> />

nitida, principalmente se forem usados dois pendulos iguais, um<<strong>br</strong> />

oscilando num modo e o outro oscilando no outro modo, ambos excitados<<strong>br</strong> />

pela mesma forga „externa. Alem disso pode-se mostrar com o mesmo<<strong>br</strong> />

arranjo experimental a transicao ao regime de caos se as amplitudes<<strong>br</strong> />

ultrapassam certos limites.<<strong>br</strong> />

Se continuarmos a usar forcas restauradoras nao-lineares de tipos<<strong>br</strong> />

diferentes, podemos atingir experimentalmente novos modos de<<strong>br</strong> />

oscilacoes, diferentes dos dois aciina citados. Uma virtude desta<<strong>br</strong> />

abordagem e que todos os fenomenos podem ser observados facilmente<<strong>br</strong> />

em classe.<<strong>br</strong> />

2. Arranjo experimental<<strong>br</strong> />

A figura 1 mostra o nosso arranjo experimental que ja foi descrito<<strong>br</strong> />

em detalhes num outro trabalho [2]. 0 pendulo usado e um pendulo<<strong>br</strong> />

rotacional, feito de uma haste leve que pode ser de aluminio, de madeira<<strong>br</strong> />

ou de acrilico (comprimento 25 cm, peso 50g), montado num eixo (raio de<<strong>br</strong> />

bicicleta) e preso a um suporte que lhe permite girar. A forca excitadora<<strong>br</strong> />

gerada por um motor de um limpador de para-<strong>br</strong>isa, alimentado por uma<<strong>br</strong> />

bateria. A freqUencia do motor 6 regulada por um potenciometro. 0 valor<<strong>br</strong> />

da forca regulado pelo tamanho do <strong>br</strong>ag() da manivela.<<strong>br</strong> />

S.Sworte<<strong>br</strong> />

L.'<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Arranjo experimental visto de frente e de lado<<strong>br</strong> />

0 acoplamento da forca externa ao pendulo rotacional e feito<<strong>br</strong> />

mediante o uso de um fio e uma mola com o pendulo gerando um toque<<strong>br</strong> />

excitador. 0 eixo do pendulo e aumentado, enrolando varias voltas de fita<<strong>br</strong> />

adesiva em torno dele 'ou aplicando um tubo de acrilico acima do raio<<strong>br</strong> />

(dfametro 0,6 - 0,8 cm). 0 fio faz duas voltas. Um peso (m = 50g - 100g) no<<strong>br</strong> />

lado baixo proporciona uma certa tensao para o fio nao deslizar.<<strong>br</strong> />

A figura 2 mostra tres torques restauradores:<<strong>br</strong> />

a) a) um torque restaurador linear devido a duas molas<<strong>br</strong> />

acopladas mediante um fio, que faz uma volta em torno de<<strong>br</strong> />

uma roda no centro da haste;<<strong>br</strong> />

337

Malts Weltner...<<strong>br</strong> />

b) b) um torque nao-linear devido a forca gravitacional de um<<strong>br</strong> />

peso .(10g ou tres moedas de 5 centavos) fixo a uma<<strong>br</strong> />

extremidade da haste do pendulo;<<strong>br</strong> />

c) c) um pendulo especial nao-linear devido a duas molas, cada<<strong>br</strong> />

uma presa por um fio A roda do centro da haste.<<strong>br</strong> />

0101. 10 1/0-0<<strong>br</strong> />

z41<<strong>br</strong> />

v. de slocomonto<<strong>br</strong> />

a) pendulo linear b) pendulo gravitacional c) pendulo especial<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Pendulos usados<<strong>br</strong> />

A figura 3 mostra os torques restauradores em fungao de<<strong>br</strong> />

deslocamento.<<strong>br</strong> />

0.00 5tIm -<<strong>br</strong> />

30* GU' 90. IVY 151).<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Torques restauradores dos tres pendulos da figura 2.<<strong>br</strong> />

1110.<<strong>br</strong> />

3. Experimentos<<strong>br</strong> />

3.1. POndulo linear<<strong>br</strong> />

Mediante o uso do pendulo linear pode-se. mostrar o compartimento<<strong>br</strong> />

das oscilac5es forgadas. A figura 4 mostra a amplitude em fungao da<<strong>br</strong> />

338

Abordagern da Fisica...<<strong>br</strong> />

freqiiencia. Em torno da freqiiencia natural existe um maxim° das<<strong>br</strong> />

amplitudes - a ressonancia.<<strong>br</strong> />

Como as freqUencias sao baixas pode-se observar bem as fases<<strong>br</strong> />

entre excitacao e oscilagao, durante todo o experimento.<<strong>br</strong> />

HO.<<strong>br</strong> />

150'<<strong>br</strong> />

.2 .6 .e 1.0 1.2<<strong>br</strong> />

Figura 4 - Pendulo linear - Amplitude em funcao da freqUencia excitador.<<strong>br</strong> />

Dois torques: (<strong>br</strong>act) do motor 1 cm e 3 cm)Frecniencia natural em func5o da<<strong>br</strong> />

amplitude e tracejada<<strong>br</strong> />

3.2. Oscilacties forcadas dos pendulos nao-lineares<<strong>br</strong> />

3.2.1. Pondulo gravitacional<<strong>br</strong> />

A figura 5 mostra as amplitudes das oscilacoes forcadas. Com um<<strong>br</strong> />

torque pequeno (<strong>br</strong>aco do motor: 1 cm) obtem-se a curva A que e bem<<strong>br</strong> />

parecida a do pendulo linear. Com torques maiores (<strong>br</strong>ay:, do motor: 3<<strong>br</strong> />

cm) observa-se um novo fenomeno representado pela curva B. A<<strong>br</strong> />

freqiiencia natural do pendulo gravitacional nao e constante. Esta<<strong>br</strong> />

frequencia natural diminui com amplitudes maiores como mostra a<<strong>br</strong> />

figura 5. Entao a curva da ressonancia esta perto desta freqilencia<<strong>br</strong> />

natural e por isso tem a forma da curva B. 0 trecho pontilhado da curva<<strong>br</strong> />

representa modos instaveis que nao sao observados. Veja a referencia<<strong>br</strong> />

[2].<<strong>br</strong> />

339

Klaus We<<strong>br</strong> />

Figura 5 - Pendulo gravitacional. Amplitude em funcao da freqUencia excitador.<<strong>br</strong> />

Curva tracejada: freqUencia natural.<<strong>br</strong> />

Existem freqiiencias que, no .nosso caso estao entre 0,35 Hz e 0,65<<strong>br</strong> />

Hz, onde existem dois modos de oscilacoes forcadas. E impressionante<<strong>br</strong> />

observar dois pendulos iguais cam o mesmo torque excitador oscilarem<<strong>br</strong> />

em modos diferentes - com amplitudes diferentes e com fases diferentes.<<strong>br</strong> />

Experimentalmente atinge-se a oscilacao em fase comecando a<<strong>br</strong> />

varredura das frequencias com freqiiencias baixas. Atinge-se a oscilacao<<strong>br</strong> />

em antifase comecando a varredura com freqiiencias altas.<<strong>br</strong> />

Existe uma alternativa melhor para atingir e mudar os modos de<<strong>br</strong> />

oscilacoes. Basta segurar o pendulo na posicao de amplitude mAxima da<<strong>br</strong> />

oscilacao desejada e abandonar o pendulo para oscilar em fase ou em<<strong>br</strong> />

a ntifa s e .<<strong>br</strong> />

3.2.2. Transicao para o regime de caos<<strong>br</strong> />

Se o torque excitador for aumentado significativamente, pode-se<<strong>br</strong> />

atingir o regime de caos nas freqiiencias da biestabilidade. Neste caso os<<strong>br</strong> />

pendulos podem atingir a amplitude de 180°C e cair na direcao oposta.<<strong>br</strong> />

Assim comecam oscilacEies irregulares.<<strong>br</strong> />

Pode-se observar, para Lima dada forca externa, um movimento<<strong>br</strong> />

bem definido e regular dos dois pendulos. Aumentando a forca externa<<strong>br</strong> />

percebe-se uma que<strong>br</strong>a da referida regularidade. Cada um dos pendulos<<strong>br</strong> />

passa a se movimentar irregular e diferentemente do outro.<<strong>br</strong> />

3.3. Pendulo nao -linear especial<<strong>br</strong> />

A curva da amplitude em funcao da freqiiencia do pendulo com um<<strong>br</strong> />

torque restaurador como mostra a figura 2-c e mais complicada ainda. A<<strong>br</strong> />

figura 6 mostra a freqiiencia natural e a curva da ressonancia em torno<<strong>br</strong> />

dela. Neste caso existem ate tres modos estaveis para as oscilacoes<<strong>br</strong> />

forcadas. Na demonstracao com dois pendulos pode-se mostrar como<<strong>br</strong> />

que cada pendulo pode Oscilar em certo modo independente do<<strong>br</strong> />

340

Abordagem da<<strong>br</strong> />

comportamento do outro pendulo. Para iniciar um modo desejado segurase<<strong>br</strong> />

o pendulo na posicao de amplitude maxima desta oscilacao e lanca-se o<<strong>br</strong> />

pendulo na fase adequada. As oscilacoes em antifase tem a minima e a<<strong>br</strong> />

maxima amplitude. Ambas as oscilacoes pertencem ao mesmo lado da<<strong>br</strong> />

curva da ressonancia.<<strong>br</strong> />

150.<<strong>br</strong> />

.2 .4 .6 .8 1.0<<strong>br</strong> />

Figura 6 - Pendulo especial (veja as figuras 2 e 3)<<strong>br</strong> />

Amplitude em funcao da freqiiencia excitadora Curva tracejada: freqiiencia<<strong>br</strong> />

natural<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

4. Resumo<<strong>br</strong> />

Mediante o uso de um pendulo rotacional cujos torques<<strong>br</strong> />

restauradores tem propriedades lineares e nao-lineares pode-se mostrar<<strong>br</strong> />

novos efeitos como a biestabilidade a transicao para o regime de caos e a<<strong>br</strong> />

triestabilidade. Estes efeitos sao caracteristicos da fisica nao-linear. Sao<<strong>br</strong> />

encontrados na Otica, nas oscilacoes dos circuitos eletricos, na fisica da<<strong>br</strong> />

materia condensada. A vantagem desta abordagem o fato, de que tudo<<strong>br</strong> />

pode ser bem observado, ate as fases. E todos os efeitos podem ser<<strong>br</strong> />

entendidos. Esta extensao do pendulo mecanico conduz mansamente o<<strong>br</strong> />

aluno, da fisica classica para um ramo da fisica contemporanea.<<strong>br</strong> />

Agradecemos a ajuda do GE (Gesellschaft fuer technische<<strong>br</strong> />

Zusammenarbeit - Alemanha)<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

1. Weltner, K.; Esperidiao, A.S.C.; Andrade, R.F.S.; Guedes, B.P.;<<strong>br</strong> />

"Demonstrating different forms of the bent tuning curve with a<<strong>br</strong> />

mecanical oscillator". American Journal of physics Vol 62 (21)<<strong>br</strong> />

1994, - paginas 56-59.<<strong>br</strong> />

2. Weltner, K.; Esperidiao, A.S.C.; Andrade, R.F.S.: "Uma abordagem<<strong>br</strong> />

da fisica nao-linear atraves de um oscilador mecanico." Revista<<strong>br</strong> />

Brasileira de Ensino de Fisica, 1995 vol (1) paginas 11 - 20.<<strong>br</strong> />

341

XII Simposio Nacional de Ensino de Msica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a. 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UMA ANALISE DE PROPOSTAS DE ENSINO DE 2° GRAU ATRAVES DA<<strong>br</strong> />

ESTRUTURA CONCEITUAL DO ELETROMAGNETISMO<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Sandra Del Carlo1; Maria Ines No<strong>br</strong>e Ota2, Yassuko Hosoume3<<strong>br</strong> />

1-IF/FE - <strong>USP</strong>; 2-Dep. de Fisica - Univ. Est. de Londrina; 3-Inst. de Fisica - <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Neste trabalho sao analisadas duas propostas de ensino de<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo para o segundo grau. Para isto tomado como<<strong>br</strong> />

referencia o objeto (de objetivo) que se pretende ensinar, ou seja, o<<strong>br</strong> />

prOprio contend°. Para ser objeto de analise, este contend° 6<<strong>br</strong> />

transformado em ,objeto (de "coisa") e apresentado atraves de um mapa<<strong>br</strong> />

conceitual que representa a estrutura da teoria. Atraves do mapa 6<<strong>br</strong> />

possivel "ver" a teoria e essa visao desempenha um papel fundamental,<<strong>br</strong> />

pois a ela esta associada um modo de pensar que pode ser classificado de<<strong>br</strong> />

consciente e racional. E neste tipo de consciencia que nos apoiamos para<<strong>br</strong> />

analisar as duas propostas de ensino.<<strong>br</strong> />

Estrutura Conceitual do Eletromagnetismo<<strong>br</strong> />

Os instrumentos que a fisica utiliza para conhecer o mundo<<strong>br</strong> />

material sao as suas teorias. Uma teoria envolve um conjunto de<<strong>br</strong> />

elementos e relacoes e e um tipo de conhecimento que possui uma<<strong>br</strong> />

estrutura. Esta estrutura incorpora uma determinada forma de conceber<<strong>br</strong> />

a natureza que denominamos por visa° de mundo. E a visa° de mundo<<strong>br</strong> />

que determina as relacoes entre os elementos de cada teoria.<<strong>br</strong> />

As estruturas das teorias sao "nao materiais" e portanto, nosso<<strong>br</strong> />

acesso a elas acontece de maneira indireta, atraves de livros e dos<<strong>br</strong> />

discursos de pessoas que a conhecem. Mas, esta forma de acesso as<<strong>br</strong> />

teorias e normalmente fragmentada; pois trata-se da transmissao linear<<strong>br</strong> />

de algo que possui estrutura multidimensional:<<strong>br</strong> />

Entretanto, uma estrutura uma representacao.espacial da teoria<<strong>br</strong> />

que permite um desenho e este 6 denominado por mapa conceitual. Ele<<strong>br</strong> />

evidencia a existencia de relagoes sincrenicas e estaveis no interior da<<strong>br</strong> />

estrutura. Atraves do mapa conceitual possivel apreender o conjunto de<<strong>br</strong> />

relacoes que constitui o esqueleto estrutural da teoria. Um mapa<<strong>br</strong> />

representa "tudo, ao mesmo tempo e agora' , isto 6, a totalidade dos<<strong>br</strong> />

elementos da teoria, relacoes simultaneas e um recorte temporal, ou seja,<<strong>br</strong> />

como a teoria concebida num dado momento.<<strong>br</strong> />

A construcao de um mapa conceitual implica necessariamente no<<strong>br</strong> />

conhecimento de cada uma de suas partes e, ao mesmo .tempo, na<<strong>br</strong> />

percepcao de como estas encontram-se relacionadas ao todo.<<strong>br</strong> />

342<<strong>br</strong> />

* Extraido da mUsica dos Titiis cuja letra e de Arnaldo Antunes.

Ulna Ancilise de Propostas...<<strong>br</strong> />

Para elaborar o mapa conceitual da teoria eletromagnetica que se<<strong>br</strong> />

encontra a seguir, realizou-se muitas discussoes e foram utilizados<<strong>br</strong> />

alguns livros-texto de terceiro grau, como, por exemplo: "Curso de Fisica<<strong>br</strong> />

de Berkeley - Voluine 2 - Eletricidade e Magnetismo" de Edward M.<<strong>br</strong> />

Purcell(1) e "The Feynman Lectures in Physics - Vol.II" de Richard P.<<strong>br</strong> />

Feynman(2), alem de algumas apostilas utilizadas em cursos de<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo(3) da Universidade de Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

convefgente/<<strong>br</strong> />

divergente<<strong>br</strong> />

campo<<strong>br</strong> />

eletrico<<strong>br</strong> />

campo<<strong>br</strong> />

magnetico<<strong>br</strong> />

forea eletrica<<strong>br</strong> />

[linhas de campo radials)<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

[ simetria esferica ]<<strong>br</strong> />

/ /<<strong>br</strong> />

lei de Gauss<<strong>br</strong> />

lei de Faraday<<strong>br</strong> />

yariack, temporal<<strong>br</strong> />

lei de Maxwell<<strong>br</strong> />

lei de Ampere<<strong>br</strong> />

lei dc<<strong>br</strong> />

Biot-Savad<<strong>br</strong> />

de campo fechadas<<strong>br</strong> />

simetna cilindrica<<strong>br</strong> />

lei de Gauss<<strong>br</strong> />

nlagnetica<<strong>br</strong> />

forca<<strong>br</strong> />

maple Ica<<strong>br</strong> />

quantizacao<<strong>br</strong> />

carga elent<<strong>br</strong> />

positiv'al<<strong>br</strong> />

carga negativa<<strong>br</strong> />

carga<<strong>br</strong> />

eletrica<<strong>br</strong> />

corrente<<strong>br</strong> />

equacdo da<<strong>br</strong> />

continuidade<<strong>br</strong> />

conservacao/<<strong>br</strong> />

nao existe "carga<<strong>br</strong> />

magnetica<<strong>br</strong> />

Legenda do Mapa<<strong>br</strong> />

Conforme encontra-se representado na legenda, neste mapa<<strong>br</strong> />

principios, leis e conceitos fundamentais do eletromagnetismo, alem das<<strong>br</strong> />

interacaes e propriedades relacionadas aos conceitos e as relagoes entre<<strong>br</strong> />

os elementos da estrutura. Este mapa apresenta uma simetria em relagao<<strong>br</strong> />

a um eixo imaginario vertical (nao representado) que separa as leis<<strong>br</strong> />

referentes criacao dos dois campos e as caracteristicas dos campos<<strong>br</strong> />

estaticos: o lado esquerdo relaciona-se ao campo eletrico e o lado direito,<<strong>br</strong> />

ao campo magnetic°. Simultaneamente, ele tambem apresenta em seu<<strong>br</strong> />

343

Unia AndUse de Propostas...<<strong>br</strong> />

Mapa I- Proposta Ramalho<<strong>br</strong> />

convergente/<<strong>br</strong> />

divergente<<strong>br</strong> />

Mapa II- Proposta.GREF<<strong>br</strong> />

camp°<<strong>br</strong> />

eletrico<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

campo<<strong>br</strong> />

magnetic°<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

1E11<<strong>br</strong> />

for<<strong>br</strong> />

ihnhas de campo radials)<<strong>br</strong> />

r—Tetisfei<<strong>br</strong> />

sin<<strong>br</strong> />

)1'<<strong>br</strong> />

lei de Gauss<<strong>br</strong> />

I lei de Coulomb'<<strong>br</strong> />

'7c4<<strong>br</strong> />

(variacdo temporal]<<strong>br</strong> />

/<<strong>br</strong> />

lei de Faraday<<strong>br</strong> />

lei de Maxwell<<strong>br</strong> />

de campo fechadas1<<strong>br</strong> />

simetria cilindrica )<<strong>br</strong> />

Ai(<<strong>br</strong> />

lei de Ampere<<strong>br</strong> />

lei de Gauss<<strong>br</strong> />

magnetica<<strong>br</strong> />

carga<<strong>br</strong> />

LIL nca<<strong>br</strong> />

COrr n<<strong>br</strong> />

n o<<strong>br</strong> />

magnetica<<strong>br</strong> />

quan zacdo<<strong>br</strong> />

arga elementa<<strong>br</strong> />

equa da<<strong>br</strong> />

! continuidade<<strong>br</strong> />

arga positiva/<<strong>br</strong> />

carga negativa<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

/conse acio<<strong>br</strong> />

Consideracties so<strong>br</strong>e as Duas Propostas<<strong>br</strong> />

A quantidade de leis fundamentais que fazem parte de cada<<strong>br</strong> />

proposta mostra que enquanto no GREF todas as quatro leis<<strong>br</strong> />

fundamentais do eletromagnetismo sao desenvolvidas, no Ramalho<<strong>br</strong> />

apenas tres dessas leis aparecem: a lei de Faraday; a lei de Ampere<<strong>br</strong> />

separadamente da lei de Maxwell e a lei de Gauss apenas atraves de um<<strong>br</strong> />

345

• Sandra Del Carlo...<<strong>br</strong> />

caso particular, a lei de Coulomb. Estas.duas altimas sa sao abordadas<<strong>br</strong> />

estaticamente.<<strong>br</strong> />

Comparando as linhas em cada proposta, verifica-se que a<<strong>br</strong> />

seqaencia apresentada no -Ramalho nao se constitui em caminhos<<strong>br</strong> />

fechados, trata-se de uma apresentagao linearizada da teoria. As varias<<strong>br</strong> />

seqUencias apresentadas no GREF constituem-se em caminhos que se<<strong>br</strong> />

fecham o que possibilita a percepcao de como os elementos estao<<strong>br</strong> />

relacionados na estrutura. No Ramalho passa-se apenas .uma vez por<<strong>br</strong> />

cada um dos elementos, como por exemplo: carga—>forga—>campo eletrico<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

independente de campo<<strong>br</strong> />

Enquanto no GREF, ha diversas<<strong>br</strong> />

/—<<strong>br</strong> />

passagens pelo mesmo elemento, atraves de caminhos diferentes, como<<strong>br</strong> />

por exemplo: carga—>forga—>campo eletrico e dependente de lei de<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

Gauss—>,—>campo eletrico. Estas duas caracteristicas sao coerentes<<strong>br</strong> />

r<<strong>br</strong> />

pelo tipo de abordagem do conteado de cada uma das propostas. 0<<strong>br</strong> />

Ramalho caracteriza-se por apresentar o contend° da teoria atraves de<<strong>br</strong> />

definigoes por isso, ha apenas LI M caminho para cada uma delas. No<<strong>br</strong> />

GREF nao ha definigoes, os conceitos sao construidos ao longo da<<strong>br</strong> />

proposta e sao abstraidos da intersecao de varios caminhos dentro da -<<strong>br</strong> />

estrutura.<<strong>br</strong> />

As diferengas entre estas duas formas de apresentagao do<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo sao compativeis com o enfoque metodolOgico das duas<<strong>br</strong> />

propostas. 0 Ramalho adota uma metodologia onde os elementos da<<strong>br</strong> />

teoria devem ser apresentados em ordem crescente de complexidade,<<strong>br</strong> />

entendendo-se por complexo aquilo que e composto por varios elementos.<<strong>br</strong> />

Ja o GREF considera que o ponto de partida para a apresentagao da<<strong>br</strong> />

teoria e o cotidiano vivido yelos estudantes e entao, utiliza aparelhos<<strong>br</strong> />

presentes no dia a dia e discute o seu funcionamento que envolve<<strong>br</strong> />

simultaneamente varias relag6es da estrutura conceitual. 0 cotidiano<<strong>br</strong> />

garante a apresentacao da estrutura em sua totalidade, pois a teoria<<strong>br</strong> />

nada mais que a sistematizacao do Conhecimento e portanto, so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

cotidiano tambem.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

(1) Purcell, Edward M. - Curso de Fisica de Berkeley - vol.2 -<<strong>br</strong> />

Eletricidade e Magnetismo; Ed. Edgard BlUcher Ltda.; Sao Paulo;<<strong>br</strong> />

1973.<<strong>br</strong> />

(2) Feynman, Richard P.; Leighton, Robert B.; Sands, Matthew -<<strong>br</strong> />

The Feynman Lectures in Physics - vol.II; Addison-Wesley<<strong>br</strong> />

Publishing Company; MA; USA; 1964.<<strong>br</strong> />

(3) Robilotta, Manoel R.; Goldman, Carla; Lopes, Eliana - "Um<<strong>br</strong> />

Pouco de Luz na Lei de Gauss"; Revista de nsino de Fisica, vol.3, n"<<strong>br</strong> />

3, Set./1981.<<strong>br</strong> />

346

Ulna Andlise<<strong>br</strong> />

Propostas...<<strong>br</strong> />

(4) Ramalho Junior, Francisco; Cardoso dos Santos, Jose Ivan;<<strong>br</strong> />

Ferraro, Nicolau Gilberto; Toledo Soares, Paulo Antonio de - Os<<strong>br</strong> />

Fundamentos da Fisica 3 - Eletricidade; Ed. Moderna; Sao Paulo;<<strong>br</strong> />

1986.<<strong>br</strong> />

(5) GREF - Fisica 3 - Eletromagnetismo; ED<strong>USP</strong>; Sao Paulo;<<strong>br</strong> />

1993.<<strong>br</strong> />

(6) Ota, Maria Ines N. - "Estrutura Conceitual do<<strong>br</strong> />

Eletromagnetismo"; Revista Pro-Poskoes, vol.7, n" 1(19), 67-75p.,<<strong>br</strong> />

Mar./1996.<<strong>br</strong> />

(7) Del Carlo, Sandra - "Aprendizagem de um Visao Unificada<<strong>br</strong> />

de Eletricidade: uma abordagem do Projeto GREF"; Memorial para<<strong>br</strong> />

Exame de Qualificacao na Area de Ensino de Ciencias (Modalidade:<<strong>br</strong> />

Fisica); IF<strong>USP</strong>/FE<strong>USP</strong>; Sao Paulo; 1995<<strong>br</strong> />

347

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade .Brasileira de Fisica -<<strong>br</strong> />

CONCEPOES PREVIAS, LINGUAGEM E LIVROS DIDATICOS:<<strong>br</strong> />

IMPLICACOES PARA 0 ENSINO DE CIENCIAS NATURAIS<<strong>br</strong> />

Lucillana de Moraes Silveira', Eduardo Adolfo Terrazzan2<<strong>br</strong> />

1 - Curso de Licenciatura em Fisica - UFSM/Bolsista de Iniciagao Cientifica FAPERGS/RS<<strong>br</strong> />

2 - Centro de Educagao, Depto. de Metodologia do Ensino - UFSM/Professor Orientador<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Acompanhando as.publicacees da Area Ensino de Ciencias, observase<<strong>br</strong> />

que a producao de trabalhos so<strong>br</strong>e o papel da linguagem no ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias Naturais vem crescendo ao longo dos iiltimos anos. Constata-se<<strong>br</strong> />

um particular interesse no estudo e investigacao so<strong>br</strong>e o uso de analogias<<strong>br</strong> />

e metaforas como recursos didaticos.<<strong>br</strong> />

Embora trate-se de um recurso praticamente aceito como legitimo<<strong>br</strong> />

na construcao do conhecimento, em muitos trabalhos, encontram-se<<strong>br</strong> />

posicoes completamente opostas a respeito da validade da sua utilizacao<<strong>br</strong> />

em sala de aula.<<strong>br</strong> />

0 recurso As analogias propicia uma primeira aproximacao com<<strong>br</strong> />

uma teoria cientifica, onde elas funcionam como uma especie de ponte<<strong>br</strong> />

racional entre o conhecido e o desconhecido. Pode-se dizer que as<<strong>br</strong> />

analogias, sao o primeiro passo para o estabelecimento de um modelo<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

Portanto, torna-se imprescindivel termos uma visa() clara quanto<<strong>br</strong> />

ao seu emprego e sua eficacia como um recurso didatico, para aulas de<<strong>br</strong> />

Ciencias Naturais.<<strong>br</strong> />

Centramos, entao, nossa atencao as possibilidades das analogias<<strong>br</strong> />

sugerirem ou reforcarem falsas associagees entre conhecimentos ja<<strong>br</strong> />

existentes e o conhecimento novo a ser construido, levando os estudantes<<strong>br</strong> />

a desenvolverem conceitOs equivocados.<<strong>br</strong> />

Realizamos uma analise so<strong>br</strong>e o emprego de analogias, nos livros<<strong>br</strong> />

didaticos de ensino medio, procurando avaliar em que momentos<<strong>br</strong> />

apresentam-se com um potencial positivo para o ensino e em que<<strong>br</strong> />

momentos contribuem para o reforco de concepcoes previas nos alunos.<<strong>br</strong> />

Escopo do estudo<<strong>br</strong> />

0 presente estudo tem por objetivo o desenvolvimento de analise<<strong>br</strong> />

qualitativa e quantitativa do emprego de analogias, como forma de<<strong>br</strong> />

apresentacao de conceitos cientificos de Fisica, nos livros didaticos de<<strong>br</strong> />

nivel medic) mais utilizados no municipio de Santa Maria/RS, utilizando<<strong>br</strong> />

como base teorica a literatura especifica acerca deste tema e como ponto<<strong>br</strong> />

de partida os resultados provenientes de projeto de pesquisa anterior,<<strong>br</strong> />

relativo a tematica de concepcoes alternativas.<<strong>br</strong> />

348

Co t cepcOes PreUias...<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento<<strong>br</strong> />

Este trabalho iniciou-se a partir de experiencia adquirida em<<strong>br</strong> />

trabalho anterior de iniciacao cientifica, no qual analisamos as<<strong>br</strong> />

apresentacOes de conceitos e/ou modelos cientificos em livros didaticos de<<strong>br</strong> />

nivel medic,. Nossa preocupacao era a identificacao, e posterior analise,<<strong>br</strong> />

de apresentacoes que pudessem contribuir para o reforco ou mesmo a<<strong>br</strong> />

formacao de concepcoes alternativas nos alunos.<<strong>br</strong> />

No presente estudo, estamos interessados em investigar a<<strong>br</strong> />

utilizacao de analogias como instrumentos/recursos efetivos na<<strong>br</strong> />

construcao (aprendizagem) de conceitos cientificos.<<strong>br</strong> />

Atraves de questionarios especificos aplicados aos professores da<<strong>br</strong> />

disciplina de Fisica no ensino medio do municipio e, aos professores do<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica da Universidade Federal de Santa Maria,<<strong>br</strong> />

obtivemos, no referido trabalho anterior, entre outras informacoes, os<<strong>br</strong> />

seguintes dados:<<strong>br</strong> />

• os conceitos considerados mais importantes para serem<<strong>br</strong> />

ensinados no nivel medio de ensino, no entendimento destes<<strong>br</strong> />

dois grupos de profissionais.<<strong>br</strong> />

• os principais livros utilizados como texto didatico no ensino<<strong>br</strong> />

medio de Santa Maria/RS<<strong>br</strong> />

Assim, os temas e os livros a serem investigados foram<<strong>br</strong> />

selecionados a partir destas informacoes.<<strong>br</strong> />

Porem, diante da diversidade de temas optamos pela escolha de um<<strong>br</strong> />

tema para cada serie correspondente ao nivel medic) de ensino, de<<strong>br</strong> />

maneira a tornar a selecao mais representativa. Escolhemos o tema<<strong>br</strong> />

"Forca e Movimento", referente 1"serie, o tema "Calor e Temperatura",<<strong>br</strong> />

referente a 2" serie e o tema "Circuitos Eletricos" referente 3'' serie.<<strong>br</strong> />

Dentre os livros didaticos, os selecionados para analise foram:<<strong>br</strong> />

Fundamentos da Fisica - Ramalho, Ivan, Nicolau e Toledo, volumes 1, 2 e<<strong>br</strong> />

3; Fisica - Bonjorno/Clinton, volumes 1, 2 e 3; Curso de Fisica - Beatriz<<strong>br</strong> />

Alvarenga e Antonio Maximo, volumes 1, 2 e 3.<<strong>br</strong> />

Para o desenvolvimento, propriamente dito, do estudo das<<strong>br</strong> />

analogias determinamos algumas etapas basicas, a saber:<<strong>br</strong> />

1. Levantamento bibliografico de publicacoes so<strong>br</strong>e a utilizacao de<<strong>br</strong> />

metaforas e analogias no ensino, principalmente na area das<<strong>br</strong> />

Ciencias Naturais.<<strong>br</strong> />

2. Estudo das publicacoes selecionadas.<<strong>br</strong> />

3. Definicao de parametros para a analise do emprego de<<strong>br</strong> />

analogias em livros didaticos de ensino medio.<<strong>br</strong> />

4. Analise previa dos livros didaticos selecionados para a<<strong>br</strong> />

identificacao do emprego de analogias nos textos.<<strong>br</strong> />

5. Analise das analogias presentes nos livros didaticos analisados,<<strong>br</strong> />

sob o aspecto da sua potencialidade como recurso didatico.<<strong>br</strong> />

6. Discussao, com a equipe de trabalho, a respeito das conclusoes<<strong>br</strong> />

obtidas na analise realizada.<<strong>br</strong> />

349

do rldo//6 7'errazzan...<<strong>br</strong> />

Alguns resultados obtidos<<strong>br</strong> />

Foi possivel constatar um maior indice de utilizacao de analogias<<strong>br</strong> />

no tratamento do tema Circuitos Eletricos e a quase nula utilizacao deste<<strong>br</strong> />

recurso didatico no tratamento dos dois primeiros temas citados.<<strong>br</strong> />

No desenvolvimento do tema Circuitos Eletricos, verificamos que os<<strong>br</strong> />

textos costutnam utilizar analogias corn circuitos hidraulicos.<<strong>br</strong> />

Os autores dos textos consultados utilizam-se deste tipo de<<strong>br</strong> />

analogia de forma bastante simplificada, fazendo supor que para eles a<<strong>br</strong> />

transposicao dos conceitos presentes no analog° para o modelo-alvo seja<<strong>br</strong> />

uma tarefa facil. No entanto a comparacao do model° cientifico ensinado,<<strong>br</strong> />

com o seu analog°, permite notar que nem todos os componentes<<strong>br</strong> />

presentes em ambos se eqiiivalem em funcao. Esta caracteristica<<strong>br</strong> />

importante, nao e especificada, na maioria dos casos, pelos autores ja que<<strong>br</strong> />

eles se utilizam de "partes" dos circuitos para desenvolver determinados<<strong>br</strong> />

conceitos a serem discutidos neste momento especifico do<<strong>br</strong> />

desenvolvimento do tema. Assim, as explicacoes fornecidas nos textos<<strong>br</strong> />

ignoram certos elementos integrantes dos analogos, apresentados nas<<strong>br</strong> />

proprias figuras, e que tornam-se fatores que dificultam a compreensao<<strong>br</strong> />

da relacao analegica. Isto por exemplo ocorre em um dos livros didaticos<<strong>br</strong> />

analisados onde se deseja explicar o funcionamento da bateria num<<strong>br</strong> />

circuito eletrico composto por uma bateria, fios condutores e um motor. 0<<strong>br</strong> />

texto de Beatriz Alvarenga (p.762) utiliza neste caso como analog°, um<<strong>br</strong> />

circuito hidraulico composto por tubulacao, uma bomba d'agua, um<<strong>br</strong> />

reservatorio de agua e uma roda d'agua (em anexo). Nao se discute a<<strong>br</strong> />

influencia do reservatorio no funcionamento do circuito, nein que caso se<<strong>br</strong> />

deseje uma vazao de saida igual a de entrada e neceSsario que o<<strong>br</strong> />

reservatorio seja mantido com agua sempre em um determinado nivel.<<strong>br</strong> />

Constatamos tambem que em alguns casos os autores ao se<<strong>br</strong> />

utilizarem de urna analogia como- recurso para compreensao de um<<strong>br</strong> />

conceito cientific°; fazem isto de forma inadequada e incompleta,<<strong>br</strong> />

apresentando-a corm) final de um processo de estabelecimento de uma<<strong>br</strong> />

definicao, sem o devido retorno ao conceito a ser estudado e sem procurar<<strong>br</strong> />

discutir as semelhancas e diferengas entre as duas situacoes. Observamos<<strong>br</strong> />

este fato no texto de Bonjorno/Clinton (p.120) onde ao discutir a 2' lei de<<strong>br</strong> />

Ohm, utiliza-se analogia de um cano por onde passa agua (em<<strong>br</strong> />

anexo). Porem, o•autor encerra o item sem fazer qualquer mencao ao<<strong>br</strong> />

comportamento inicroscopico da corrente eletrica e sem retornar a lei que<<strong>br</strong> />

se proptinha explicar.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

ARRUDA, S.M.; (1993). 'Metaforas na fisica'. In: Caderno Catarinense<<strong>br</strong> />

de Ensino de Fisica, Florianopolis/BRA, UFSC, 10(1), 25-37.<<strong>br</strong> />

ABRANTES, P.C.C.; (1993). Epstemologia e cognicao. Brasilia/BRA:<<strong>br</strong> />

Editora Universidade de Brasilia.<<strong>br</strong> />

350

Concepcoes<<strong>br</strong> />

BLACK, M.; (1986). Modelos y inet6foras. Madrid/ESP: Editora<<strong>br</strong> />

Tecnos.<<strong>br</strong> />

CLEMENT, J.; (1988). 'Observed methods for generating analogies in<<strong>br</strong> />

scientific problem solving'. In: Cognitive Science.<<strong>br</strong> />

DAGHER, Z.R.; (1995). 'Review of studies onthe effectiveness of<<strong>br</strong> />

instructional analogies in science education'. In: Science<<strong>br</strong> />

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DRIVER, R.; GUESNE, E. e TIBERGHIEN, A.; (1992). Ideas<<strong>br</strong> />

cienafica,s en la infancia y la adolescencia,. Madrid, Ediciones<<strong>br</strong> />

Morata.<<strong>br</strong> />

DUIT, R.; (1991). 'On the role of analogies and metaphors in learning<<strong>br</strong> />

science'. In: Science Education, Pittsburgh/USA, UP/John Wiley,<<strong>br</strong> />

75(6), 649-672.<<strong>br</strong> />

DUPIN, J.J. y JOSHUA, S.; (1990). 'Una analogia termica para la<<strong>br</strong> />

enserianza de la corriente continua en eletricidad: descripci6n y<<strong>br</strong> />

evaluaciOn'. In: Enseiianza de las Ciencias,<<strong>br</strong> />

Barcelona/Valencia/ESP, UAB/UV, 8(2), 119-126.<<strong>br</strong> />

1VIACHADO,N.J.; (1995). Epistemologia e Didatica, a,s concepc5es de<<strong>br</strong> />

conheciinento e inteligencia e a pratica, docente. Sao Paulo/BRA:<<strong>br</strong> />

Cortez Editora.<<strong>br</strong> />

SANTOS, M.E; (1991). Mudanea, conceptual na, sa,la, d,e mita - Um<<strong>br</strong> />

desafio pedagOgico. Lisboa, Livros Horizonte.<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, E.A.; (1994). Perspectivas para a insercao da fisica<<strong>br</strong> />

moderna na escola media. Sao Paulo/BRA: Tese de Doutorado<<strong>br</strong> />

(anexo 02: Breve estudo so<strong>br</strong>e alguns resultados da utilizacao de<<strong>br</strong> />

analogias e metaforas no ensino de ciencias), Faculdade de<<strong>br</strong> />

Educacao da <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

351

XII Simpasio Nacional. de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

COMO, QUANDO E 0 QUE SE LE EM AULAS DE FiSICA NO ENSINO<<strong>br</strong> />

MEDIO<<strong>br</strong> />

Henrique Cesar da Silva<<strong>br</strong> />

• Maria Jose P. M. de Almeida<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educaeao - UNICAMP<<strong>br</strong> />

Esta apresentacao tem a finalidade de caracterizar a leitura na<<strong>br</strong> />

mediaedo do contend° de fisica numa classe de 2o grau.<<strong>br</strong> />

Nosso objetivo com a pesquisa, da qual essa caracterizaedo e o<<strong>br</strong> />

inicio, e estabelecer subsidios para o uso adequado de textos, alternativos<<strong>br</strong> />

ao livro didatico, e mesmo do proprio livro didatico em aulas de fisica. A<<strong>br</strong> />

busca desses subsidio passa pela tentativa de compreensao dos processos<<strong>br</strong> />

de leitura que efetivamente ocorrem no cotidiano escolar do ensino da<<strong>br</strong> />

fisica. SO com essa compreensdo poderemos pensar em processos de<<strong>br</strong> />

intervened° na escola, buscando, entao, contribuir para a autonrimia do<<strong>br</strong> />

aluno frente construed° de seu conhecimento e aprimoramento de sua<<strong>br</strong> />

cultura.<<strong>br</strong> />

"Boni leitor, o estudante continuard, mats tarde, jo, fora, da, escola,, a<<strong>br</strong> />

busear informacoes necessarias vida, de um cidadoo, a, checar noticias, a<<strong>br</strong> />

estudar, a se aprofundar teina, ou; simplesmente, a, se dedica,r<<strong>br</strong> />

leitura, pelo prazer de ler." (Ricon, & Almeida, 19:91)<<strong>br</strong> />

Algumas NocOes Te6ricas<<strong>br</strong> />

Consideramos que nos processos de leitura, os sentidos de partes do<<strong>br</strong> />

texto dependem de uma visdo geral do texto e vice-versa, num processo<<strong>br</strong> />

onde a totalidade transcende os "limites" do text° enquanto objeto<<strong>br</strong> />

acabado, apontando para as relacoes deste com outros textos, que podem<<strong>br</strong> />

ser estabelecidas pelo sujeito-leitor.<<strong>br</strong> />

Segundo trabalhos de Orlandi (1983, 1987, 1988) e Geraldi (1991),<<strong>br</strong> />

dentro do campo .da analise de discurso, leitura e um processo de<<strong>br</strong> />

producaso/atribuiedo de sentidos a um text° que se da sob determinadas<<strong>br</strong> />

condicoes, ou seja, os sentidos produzidOs dependem do texto, do sujeito<<strong>br</strong> />

que o le e do contexto historico-social, configurando as chamadas<<strong>br</strong> />

condicoes de producao da leitura.<<strong>br</strong> />

A nocdo processo x produto, elaborada a partir da leitura de<<strong>br</strong> />

trabalhos de Kuhn (1982, 1985), denota dois aspectos relacionados a<<strong>br</strong> />

maneira como conhecimento cientifico .pode ser<<strong>br</strong> />

apresentado/representado aos/pelos alunos e trabalhado no ensino:<<strong>br</strong> />

enquanto produto, acabado, formalizado, aparecendo na forma de<<strong>br</strong> />

resultados, ou enquanto processo, levando-se em consideracao aspectos<<strong>br</strong> />

historicos, sociais e epistemologicos de sua construedo, apresentado como<<strong>br</strong> />

provisorio, inacabado e em constante mudanea.<<strong>br</strong> />

352

Como Quando e o Que se Le...<<strong>br</strong> />

A nog-do fragmento x totalidade, elaborada a partir da leitura de<<strong>br</strong> />

Robilotta & Babichak (1996) e de trabalhos de Orlandi (1983, 1987, 1988)<<strong>br</strong> />

e Geraldi (1991), diz respeito relagdo de um conceito fisico (seu<<strong>br</strong> />

significado/sentido) com outros conceitos. Nesta perspectiva, admite-se a<<strong>br</strong> />

possibilidade de mUltiplos significados para uma mesma palavra, dada a<<strong>br</strong> />

multiplicidade de contextos e relagoes que elas podem estabelecer com<<strong>br</strong> />

outras, dentro das teorias fisicas. 0 significado fisico de um conceito<<strong>br</strong> />

depende do contexto teOrico dentro do qual ele e construido.<<strong>br</strong> />

Tendo Tor base essas nogoes, em trabalho anterior, com a analise<<strong>br</strong> />

de situagoes de aula, concluimos que as interagoes professor-aluno sao<<strong>br</strong> />

condicionadas por: 1. Expectativas de desempenho de papeis: o que o<<strong>br</strong> />

professor e o aluno esperam que sejam suas respectivas e matuas<<strong>br</strong> />

fungoes, a roupagem com que cada um se veste e vestido aos olhos do<<strong>br</strong> />

outro no espaco escolar; 2. Expectativas de conhecimentos,<<strong>br</strong> />

habilidades, atitudes e concepcoes: o que cada um faz ou deveria<<strong>br</strong> />

fazer na sala de aula e fora dela com relagao escola, aos olhos de si<<strong>br</strong> />

mesmo e aos olhos do outro (ALMEIDA & SILVA, 1994).<<strong>br</strong> />

Trabalhamos aqui com a hipotese/pressuposto de que estas<<strong>br</strong> />

expectativas estao relacionadas aos modos de interacao do aluno com os<<strong>br</strong> />

textos, com a maneira como ele se representa diante deles enquanto<<strong>br</strong> />

leitor, em situacees de aula. 0 que o aluno acha que •o professor espera<<strong>br</strong> />

dele? 0 que ele espera de si mesmo enquanto aluno quando se propOe a<<strong>br</strong> />

ler um texto? (SILVA & ALMEIDA, 1993).<<strong>br</strong> />

SituacOes de Leitura numa Aula de Fisica<<strong>br</strong> />

Trabalhamos informacees referentes a situagoes de aulas de um<<strong>br</strong> />

professor de fisica, numa escola estadual localizada numa regiao central<<strong>br</strong> />

de um dos distritos da cidade de Campinas, SP, no periodo noturno. As<<strong>br</strong> />

informagees foram coletadas no periodo noturno, durante dois meses,<<strong>br</strong> />

referentes ao Ultimo bimestre letivo escolar de 1995. 0 professor desta<<strong>br</strong> />

classe nao tinha o curso de fisica, mas de forma mais informal ja pudemos<<strong>br</strong> />

observar situagoes semelhantes em aulas de professores formados na<<strong>br</strong> />

disciplina.<<strong>br</strong> />

Como primeira aproximagdo do cotidiano dessa escola procuramos<<strong>br</strong> />

verificar que situagoes de aula se relacionavam com a leitura e mereciam<<strong>br</strong> />

ser melhor exploradas; que ocorrencias relacionadas leitura poderiam<<strong>br</strong> />

ser destacadas dentro de situacoes concretas de ensino. As informacoes<<strong>br</strong> />

foram coletadas realizando-se registros regulares de observacaes de<<strong>br</strong> />

aulas.<<strong>br</strong> />

Do material coletado selecionamos uma aula de cujo registro<<strong>br</strong> />

apresentamos aspectos que destacamos na analise. Trata-se de uma aula<<strong>br</strong> />

numa classe de 3a serie do ensino medio noturno, na referida escola.<<strong>br</strong> />

A aula selecionada se inicia corn a leitura da definicao do conceito<<strong>br</strong> />

de corrente eletrica. Os textos que os alunos possuiam no caderno eram<<strong>br</strong> />

geralmente ditados pelo professor ou copiados da lousa.<<strong>br</strong> />

353

flenrique Cesar da &Ica<<strong>br</strong> />

Uma aluna leu um paragrafo no caderno e o professor repetiu uma<<strong>br</strong> />

parte do texto lido, "explicando":<<strong>br</strong> />

"0 mais importante e que seja Urn fluxo ordenado de cargos<<strong>br</strong> />

eletricas".<<strong>br</strong> />

Esta fala caracteriza a relagdo entre "explicagao" (leitura) do<<strong>br</strong> />

professor e texto, o tipo de leitura que este faz do text°, reforgando a<<strong>br</strong> />

parte que talvez considere mais importante. A fala representa uma<<strong>br</strong> />

repetigao de parte da definicao do conceito, ja lida pela aluna. Foram<<strong>br</strong> />

varios os momentos observados nos quais o professor repetiu partes do<<strong>br</strong> />

texto em sua "explicagao".<<strong>br</strong> />

A aluna le, entao, outro paragrafo do caderno e o professor<<strong>br</strong> />

"explica" este paragrafo. Este procedimento continua ate o fim do texto,<<strong>br</strong> />

representando, provavelmente um procedimento habitual do professor.<<strong>br</strong> />

Durante a explicagao ha momentos em que a fala do professor nao<<strong>br</strong> />

repete partes do texto, mas parece procurar complementa-lo. o caso em<<strong>br</strong> />

que o professor retoma a definicao de um conceito que aparentemente<<strong>br</strong> />

havia sido trabalhado em aulas anteriores: diferenca de potencial.<<strong>br</strong> />

Em ambos os casos, o conceito e explicitado na forma de uma<<strong>br</strong> />

definigao formal, ou parte dela. A relagao entre um conceito e outro<<strong>br</strong> />

"estabelecida" pelo professor atraves de formulas colocadas na lousa.<<strong>br</strong> />

Na fala do professor, notamos frases que se. destacavam, seja pela<<strong>br</strong> />

entonagdo diferenciada, sej a pela repetigao ou pelo ritmo.<<strong>br</strong> />

Tambem foram notadas pausas na leitura da aluna, como tambem<<strong>br</strong> />

eventuais trocas de palavras, como no caso em que "leu" terminal onde<<strong>br</strong> />

estava escrito termico.<<strong>br</strong> />

Quando o professor explicava outro topic° do texto, "tipos de<<strong>br</strong> />

correute", referindo-se corrente alternada, uma aluna interrompeu a<<strong>br</strong> />

explicacao e estabeleceu um dialog° com o professor. 0 dialog() envolvia<<strong>br</strong> />

tanto o conceito de corrente eletrica quanto a formula colocada pelo<<strong>br</strong> />

professor. A aluna parecia tentar estabelecer uma relagdo entre o<<strong>br</strong> />

conceito formal e a representagao matematica. Algo parecia nao lhe fazer<<strong>br</strong> />

sentido quando tentava associar a fOrmula relacionada ao conceit° com<<strong>br</strong> />

as definicoes "explicadas" pelo professor.<<strong>br</strong> />

Essa ocorrencia chamou-nos a atencao por caracterizar um<<strong>br</strong> />

moment° no qual se verifica a explicitacao de uma tentativa da aluna de<<strong>br</strong> />

produzir sentido so<strong>br</strong>e o conteUdo do texto lido/explicado pelo professor.<<strong>br</strong> />

0 aspecto que merece ser pontuado nessa ocorrencia e o fato de que a<<strong>br</strong> />

tentativa de produzir sentido, passa pela simbologia matematica utilizada<<strong>br</strong> />

pelo professor e sua relacao com duas definigoes conceituais (ou partes<<strong>br</strong> />

delas).<<strong>br</strong> />

Num dado momento, quase no final da aula, chamou-nos a atencao<<strong>br</strong> />

uma frase do professor.<<strong>br</strong> />

"Como minas calcular o trabalho?"<<strong>br</strong> />

Neste momento, a explicagao do professor, usando a lousa, passa<<strong>br</strong> />

por manipulacoes alge<strong>br</strong>icas em torno de formulas que relacionam os<<strong>br</strong> />

conceitos de trabalho, diferenca de potencial e carga eletrica. Numa aula<<strong>br</strong> />

354

Como Quando e o Que se<<strong>br</strong> />

posterior, nesta mesma classe, o professor se utilizard de uma formula<<strong>br</strong> />

andloga (relacionando trabalho, diferenca de potencial e corrente eletrica)<<strong>br</strong> />

para resolver um exercicio.<<strong>br</strong> />

Neste momento, durante a explicagdo desta formula, a mesma<<strong>br</strong> />

aluna faz novamente uma pergunta ao professor. A discussao entre<<strong>br</strong> />

professor e aluna era de natureza qualitativa/conceitual, e novamente<<strong>br</strong> />

mediada pela formula.<<strong>br</strong> />

A aula aqui descrita terminou com as seguintes falas:<<strong>br</strong> />

Professor: "Proxima aula selo sete exercicios..."<<strong>br</strong> />

Aluno: "A proua e quando?"<<strong>br</strong> />

Professor: "Entao a gente faz exercicios e depois faz a prom."<<strong>br</strong> />

O dialog° parece subentender uma relagao que aparentemente esta<<strong>br</strong> />

clara tanto para o professor quanto para os alunos: a relagdo entre<<strong>br</strong> />

exercicios e prova. Estas falas, dentro do contexto da aula, indicam a<<strong>br</strong> />

seqiiencia que parece ser caracteristica do curso do professor: leitura<<strong>br</strong> />

/explicagao do texto, exercicios feitos pelo professor, exercicios feitos pelos<<strong>br</strong> />

alunos, correg-do e prova.<<strong>br</strong> />

Gostariamos de destacar tres aspectos que nos parecem marcantes<<strong>br</strong> />

na aula descrita.<<strong>br</strong> />

O primeiro deles o fato de que a leitura do professor parece<<strong>br</strong> />

destacar, selecionar partes do texto. As partes que parecem ser<<strong>br</strong> />

enfatizadas pelo professor sdo constituidas de definigoes formais, tanto as<<strong>br</strong> />

que ele recorta do texto, quanto as que inclui na aula, na tentativa de<<strong>br</strong> />

complementa-lo em sua "explicagdo".<<strong>br</strong> />

0 segundo aspecto esta relacionado com a simbologia matematica.<<strong>br</strong> />

Durante a "explicagao" do professor e leitura do texto, este fez uso de<<strong>br</strong> />

representagoes matematicas relacionadas definicao do conceito em<<strong>br</strong> />

quest-do. Esta relagdo entre definigoes recortadas do texto e representagao<<strong>br</strong> />

matematica desperta o questionamento de uma aluna, explicitando uma<<strong>br</strong> />

tentativa de producdo de sentido. Tentativa que so e explicitada por uma<<strong>br</strong> />

aluna durante toda a aula.<<strong>br</strong> />

O terceiro aspecto diz respeito contextualizacao desta aula de<<strong>br</strong> />

leitura dentro de um conjunto de aulas que parece caracterizar de modo<<strong>br</strong> />

global o curso do professor. Na aula de leitura do texto pelo professor, que<<strong>br</strong> />

coincide com sua "explicagao" , a leitura do texto se direciona para as<<strong>br</strong> />

formulas que serao usadas nos exercicios, que por sua vez representam<<strong>br</strong> />

modelos do que sera requisitado na prova. Esta seqiiencia,<<strong>br</strong> />

leiturarexplicagdo" do texto, resolugdo de exercicios e prova,<<strong>br</strong> />

provavelmente vem se repetindo desde o inicio do ano letivo.<<strong>br</strong> />

Estas ocorrencias sugerem-nos um modelo de leitura, no sentido de<<strong>br</strong> />

algo a ser imitado, que o professor "passa" aos alunos e que deve ser<<strong>br</strong> />

levado em consideragdo na elaboragdo de propostas para o trabalho<<strong>br</strong> />

escolar pautadas na mediae-do da leitura.<<strong>br</strong> />

Ricon & Almeida (1991) constataram que mesmo quando se<<strong>br</strong> />

modifica o texto trabalhado em sala de aula, substituindo texto de livrosdidaticos<<strong>br</strong> />

por textos alternativos como de divulgagdo cientifica e<<strong>br</strong> />

355

Henrique Cesar da SiIca<<strong>br</strong> />

tecnologica, os modos de leitura dos alunos nao se distinguem daqueles<<strong>br</strong> />

relacionados aos livros didaticos.<<strong>br</strong> />

0 fato do modelo de leitura permanecer mesmo se alterando o tipo<<strong>br</strong> />

de text° usado em aula, aponta para a importancia de se trabalhar a<<strong>br</strong> />

leitura e nao apenas o tipo de texto. .<<strong>br</strong> />

A nosso ver, o trabalho com a leitura deve levar em consideragao<<strong>br</strong> />

que expectativas dos alunos em relagdo ao professor (o que acham que o<<strong>br</strong> />

professor espera deles) e do professor em relagao aos alunos (o que espera<<strong>br</strong> />

dos alunos e o que acha que estes esperam dele), condicionam aspectos da<<strong>br</strong> />

produgao da leitura do aluno.<<strong>br</strong> />

Mais especificamente, a mudanga dos textos usados em aula deve<<strong>br</strong> />

ser acompanhada por mudancas nas situagoes de co<strong>br</strong>anca em que os<<strong>br</strong> />

alunos sao envolvidos. Situagoes .que envolvam a possibilidade da<<strong>br</strong> />

diversidade (de modos de leitura, de interpretacoes), que possibilitem<<strong>br</strong> />

uma identificagao mais pessoal do sujeito-leitor com o texto.<<strong>br</strong> />

Referancias<<strong>br</strong> />

ALMEIDA, Maria Jose P.M.; SILVA, Henrique C. - Nog5es auxiliares<<strong>br</strong> />

compreensao do fazer pedag6gico. Educacao & Sociedade,<<strong>br</strong> />

n.: 47, a<strong>br</strong>il, 1994, p. 97 - 105.<<strong>br</strong> />

ALMEIDA, Maria Jose P. M.; RICON, Alan E. - Diuulgacao cientifica<<strong>br</strong> />

e texto literario: uma perspective!, cultural ern aulas de fisica.<<strong>br</strong> />

Caderno Catarinense de Ensino de Fisica, v. 10, n° 1, p.7-<<strong>br</strong> />

13, 1993.<<strong>br</strong> />

GERALDI, Joao W. - Pratica de leitura de textos na, escola. Leitura:<<strong>br</strong> />

Teoria & Pratica, 03, p.25-31, 1991.<<strong>br</strong> />

KUHN, Thomas S. - A estrutura das revolucoes cientificas. 3' ed.<<strong>br</strong> />

(2' tiragem). Sao Paulo: Perspectiva, 1995.<<strong>br</strong> />

KUHN, Tomas S. - A fling& do dogma na inuestigacelo cientifica. in<<strong>br</strong> />

DEUS, J.D. (org.) A critica da ciencia. Rio de Janeiro: Zahar,<<strong>br</strong> />

1974.<<strong>br</strong> />

ORLANDI, Eni P. - A linguagem e seu funcionamento: as formas<<strong>br</strong> />

do discurso. 2a ed. ampliada, Sao Paulo: Brasiliense, 1987.<<strong>br</strong> />

ORLANDI, Eni P. - Discurso e Leitura. Sao Paulo: Cortez;<<strong>br</strong> />

Campinas, SP: Editora da Unicamp, 1988<<strong>br</strong> />

ORLANDI, Eni P. - A escola e suas inediagoesi como se usa o material<<strong>br</strong> />

didcitico. Educagdo e Sociedade n.° 16, dez., 1983, p. 138-145.<<strong>br</strong> />

RICON, Alan E., ALMEIDA, M. J. P. M. - Ensino da fisica e leitura.<<strong>br</strong> />

Leitura: Teoria & Pratica, 10 (18)', dez. , 1991, p.7 - 16.<<strong>br</strong> />

ROBILOTTA, Manoel , BABICHACK, Cesar. - Definigoes e Couceitos<<strong>br</strong> />

ern Fisica. Caderno CEDES, 1996 (no prelo)<<strong>br</strong> />

SILVA, Henrique C. , ALMEIDA, Maria Jose P.M. - Analise de<<strong>br</strong> />

verbalizag5es e do us so de textos ein aulas de fisica,, 2. grau: ulna<<strong>br</strong> />

tentativa de compreensao do proprio trabalho pedagogic°. ATAS<<strong>br</strong> />

do X Simp. Nac. Ens. Fis. - Londrina, PR, 1993.<<strong>br</strong> />

356

XII Simposto Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeirade 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

LIVRO DIDATICO DE FiSICA NO BRASIL (1910-1960)<<strong>br</strong> />

Viviane da Silva<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoume (YHosoume@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong> )<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da<<strong>br</strong> />

Podem ser encontrados, 13rasil, varias pesquisas universitarias<<strong>br</strong> />

acerca de livros didaticos e propostas para o ensino de Fisica, elaborados<<strong>br</strong> />

a partir da decada de 60, trouxeram para o pratica escolar influencias das<<strong>br</strong> />

mais variadas. Para complementar este quadro procuramos estudar como<<strong>br</strong> />

eram os livros didaticos de Fisica no- periodo que vai de 1910 e 1960,<<strong>br</strong> />

antes, portanto, da chegada do primeiro projeto de Fisica que influenciou<<strong>br</strong> />

nossos professores e escolas, o PSSC.<<strong>br</strong> />

Iniciamos com um levantamento bibliografico onde procuramos<<strong>br</strong> />

livros didaticos de Fisica que foram utilizados no Brasil neste periodo.<<strong>br</strong> />

Cadastramos 17 titulos, sendo entre eles 10 de autores <strong>br</strong>asileiros. Entre<<strong>br</strong> />

os titulos encontrados o mais antigo e de 1911 e foi editado em Portugal.<<strong>br</strong> />

0 autor e Ribeiro No<strong>br</strong>e seu titulo e Tratado de Physica, Eleinentar,<<strong>br</strong> />

encontramos referencia que este livro foi utilizado no colegio Caetano de<<strong>br</strong> />

Campos em Sao Paulo. Mas o livro mais antigo, editado no Brasil ,que<<strong>br</strong> />

encontramos, foi da Livraria Francisco Alves e data de 1912, Nocaes de<<strong>br</strong> />

Sciencias Physicas e Naturaes: Physica e Chymica. Este livro nao<<strong>br</strong> />

apresenta autor mas apenas referencia ter sido escrito "por ulna, reunielo<<strong>br</strong> />

de professores". 0 livro mais recente dentro do periodo compreendido por<<strong>br</strong> />

esta pesquisa e de M. Maia e data de 1959, Fisica para o Colegio e o<<strong>br</strong> />

Vestibular, da editora Nacionalista do Rio de Janeiro.<<strong>br</strong> />

Entre os livros levantados, selecionamos cinco, para representar<<strong>br</strong> />

cada uma das decadas do periodo. Estes livros foram analisados tendo<<strong>br</strong> />

por base o produto editorial e a forma de apresentacao do contend°, o que<<strong>br</strong> />

nos fez escolher sete elementos de analise destes livros: os objetivos<<strong>br</strong> />

explicitos dos livros, as divisOes propostas para o contelado, a organizacao<<strong>br</strong> />

do texto, a presenca de figuras, a freqiiencia de formulas, resumos e<<strong>br</strong> />

questionarios, tirando desta analise a forma de abordagem dada ao<<strong>br</strong> />

contend°. Vejamos agora um pouco do que pudemos perceber nestes<<strong>br</strong> />

livros.<<strong>br</strong> />

0 livro Sciencias Physicas e Naturaes, Por uma Reuniao de<<strong>br</strong> />

Professores, de 1912, nao explicita objetivos para o livro nem prop-6cm<<strong>br</strong> />

divisoes para a Fisica subdividindo o livro apenas em capitulos que<<strong>br</strong> />

intitula, em geral, por nomes de maquinas ou instrumentos estudados<<strong>br</strong> />

nele. Este livro apresenta uma forma de apresentacao teOrico-descritiva<<strong>br</strong> />

trazendo referencias de um cotidiano tecnolOgico por descricao e figuras<<strong>br</strong> />

de instrumentos. 0 conteildo e desenvolvido e organizado em verbetes<<strong>br</strong> />

numerados, tOpicos desenvolvidos em paragrafos longos. Aparecem no<<strong>br</strong> />

texto muitas figuras, sendo em geral desenhos de maquinas e<<strong>br</strong> />

357

da Situa, Yassuko I losoume<<strong>br</strong> />

instrumentos. A presenga de equagoes e rara sendo o tratamento do livro<<strong>br</strong> />

baseado em descrigoes e discussao teOrica de aplicacoes. Resumos e<<strong>br</strong> />

questionarios sao apresentados ao final de cada capitulo. Podemos<<strong>br</strong> />

encontrar uma grande enfase no conteUdo de fluidos e fisica termica,<<strong>br</strong> />

enquanto a mecanica assume uma presenga bastante modesta dentro do<<strong>br</strong> />

conteUdo do livro.<<strong>br</strong> />

O livro Tratado de Physica, de Raul Romano, de 1928, apresenta<<strong>br</strong> />

como objetivo suprir a falta de livros de Fisica na epoca. Divide a Fisica<<strong>br</strong> />

em dois grandes blocos, Mechanica e Barologia e Modos de Vi<strong>br</strong>acao,<<strong>br</strong> />

colocando dentro deste bloco as demais partes da fisica. 0 conteUdo e<<strong>br</strong> />

desenvolvido em capitulos longos relacionando descrigoes de conteUdo<<strong>br</strong> />

com formulas e exemplos de aplicagao numerica impondo ao livro um<<strong>br</strong> />

carater mais formal do que percebemos no livro anterior. Neste livro a<<strong>br</strong> />

mecanica ja toma maior participagao em detrimento do estudo dos<<strong>br</strong> />

fluidos. Aparece tambem neste livro uma preocupagao com a fisica<<strong>br</strong> />

moderna alem de uma maior atencao no tratamento da Optica fisica.<<strong>br</strong> />

O livro Compendio de Fisica, de John Kleiber, de 1933, se propoem<<strong>br</strong> />

como o<strong>br</strong>a que procura a <strong>br</strong>evidade no tratamento da Fisica. Para tanto<<strong>br</strong> />

nao prop5em grandes divisoes do conteUdo separando-o apenas em<<strong>br</strong> />

capitulos e desenvolvendo-o dentro de paragrafos e verbetes numerados.<<strong>br</strong> />

Os desenhos esquematicos ,sao a base da ilustracao e muitas formulas<<strong>br</strong> />

aparecem acompanhadas de exemplos quantitativos, sem discussao<<strong>br</strong> />

teOrica. Ao final de cada capitulo e apresentado um quadro sinoptico e um<<strong>br</strong> />

formulario. Os exercicios propostos se encontram no entremear do texto,<<strong>br</strong> />

aparecendo tambem em maior quantidade ao final dos capitulos. 0<<strong>br</strong> />

formal e a base da abordagem do conteUdo com um grau de abstracao<<strong>br</strong> />

elevado. Quanto ao- conteUdo o eletromagnetismo e a principal enfase<<strong>br</strong> />

diminuindo a presenga de todos os outros conteudos, com excecao da<<strong>br</strong> />

mecanica.<<strong>br</strong> />

O livro Um Curso de Fisica, de Urbano Pereira, de 1944, apresenta<<strong>br</strong> />

explicitamente o objetivo de adequar-se aos programas de conteUdo e aos<<strong>br</strong> />

horarios dos cursos, utilizando-se de propostas educacionais. Tal<<strong>br</strong> />

preocupacao aparece quando observamos as divisoes tematicas que o<<strong>br</strong> />

autor propoem para o tratamento da Fisica. 0 conteUdo dividido em<<strong>br</strong> />

tres partes: a primeira tratando de "coisas paradas", abordando a<<strong>br</strong> />

Estatica e a Optica Geometrica; a segunda tratando de formas de<<strong>br</strong> />

energia; e a terceira tratando de campos de fox-ca. 0 contelido<<strong>br</strong> />

apresentado em iTerbetes longos, relacionados entre si e indicando<<strong>br</strong> />

questoes e exercicios numericos apresentados no final do livro. 0 que e<<strong>br</strong> />

mais interessante ressaltar neste livro o espago dedicado introdugao,<<strong>br</strong> />

onde o autor fala so<strong>br</strong>e a materia, as leis fisicas, etc. A tendencia dos<<strong>br</strong> />

demais conteUdos permanece, mesmo com a pequena queda do conteUdo<<strong>br</strong> />

de Optica.<<strong>br</strong> />

O livro Fisica, de Teixeira Junior, de 1953, se propoem como o<strong>br</strong>a<<strong>br</strong> />

que objetiva adequar-se aos programas e evitar prolixidades. As divisoes<<strong>br</strong> />

propostas ao conteUdo sao as que vimos atualmente nos livros didaticos:<<strong>br</strong> />

358

Livro<<strong>br</strong> />

Mecanica, Fisica Termica, Optica e Eletricidade e Magnetismo. 0<<strong>br</strong> />

contendo e desenvolvido dentro dos capitulos em itens nao numerados<<strong>br</strong> />

que abordam um Unico. A ilustracao e feita 'por desenhos esquematicos<<strong>br</strong> />

relacionados, na maioria das vezes a exercicios de aplicagao. As fermulas<<strong>br</strong> />

sao freqiientes e o texto se refere sempre a sua presenca. Varios<<strong>br</strong> />

exercicios podem ser encontrados tanto dentro dos capitulos como ao final<<strong>br</strong> />

deles. A o<strong>br</strong>a extremamente formal e o tratamento abstrato deixa de<<strong>br</strong> />

lado discussao conceituais detalhadas. Neste livro a presenca da<<strong>br</strong> />

mecanica confirma a tendencia que vimos desde o livro de Raul Romano.<<strong>br</strong> />

Ha tarnbem uma grande valorizacao do conteUdo de Optica, o que,<<strong>br</strong> />

realmente, e bastante interessante, pois em- nenhum livro vimos este<<strong>br</strong> />

contend() tao valorizado.<<strong>br</strong> />

Vemos que nos objetivos dos livros nao aparece uma preocupagao<<strong>br</strong> />

acerca de objetivos educacionais, sendo maior preocupacao suprir a falta<<strong>br</strong> />

de livros didaticos existente no periodo. A excegao e o livro de Urbano<<strong>br</strong> />

Pereira que afirma estar de acordo com propestas educacionais<<strong>br</strong> />

contemporaneas.<<strong>br</strong> />

A forma como os livros 'apresentain o conteUdo sofre uma<<strong>br</strong> />

transformagao que vai da unificacao do livro Sciencias Physicas e<<strong>br</strong> />

Natura,es que apresenta a Fisica sem divisoes ao livro de Teixeira Junior<<strong>br</strong> />

que separa o conteUdo em partes estaticas e sem relagao. 0 desenvolver<<strong>br</strong> />

do conteUdo se altera, deixando de lado os verbetes desenvolvidos<<strong>br</strong> />

largamente para paragrafos curtos entremeados por formulas ou<<strong>br</strong> />

deduce-es. A abordagem quantitativa aparece acornpanhando esta<<strong>br</strong> />

tendencia e aos poucos as discussoes conceituais vao perdendo espago<<strong>br</strong> />

para o tratamento formal e abstrato do conteUdo.<<strong>br</strong> />

A ilustracao dos livros tambem apresenta uma tendencia evolutiva,<<strong>br</strong> />

de um lado, nos livros do inicio do periodo, estao os desenhos de<<strong>br</strong> />

maquinas e instrumentos, que sao descritos nos textos, e de outro os<<strong>br</strong> />

esquemas abstratos, ligados a resolucao de exercicios quantitativos. As<<strong>br</strong> />

atividades propostas acompanham esta mudanca, chegando ao carater<<strong>br</strong> />

estritamente quantitativo, percebido nos livros atuais, ja no livro Fisica<<strong>br</strong> />

de Teixeira JUnior.<<strong>br</strong> />

Este trabalho nos permitiu perceber a necessidade dos autores de<<strong>br</strong> />

adaptar seus livros a novos curriculos, deixando objetivos educacionais de<<strong>br</strong> />

lado em alguns casos.<<strong>br</strong> />

Podemos perceber tambem que o tratamento experimental,<<strong>br</strong> />

infelizmente, sempre esteve fora dos livros didaticos, sendo um antigo e<<strong>br</strong> />

sempre atual problema do ensino de fisica.<<strong>br</strong> />

0 conteUdo "tradicional" dos livros atuais e o mesmo conteUdo que<<strong>br</strong> />

sempre foi tratado nos livros de fisica voltados ao ensino secundario, e<<strong>br</strong> />

apenas a forma de tratamento deste conteUdo que se modificou.<<strong>br</strong> />

359

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de. Fisica<<strong>br</strong> />

MUDAKA CONCEITUAL NO ENSINO DE CIENCIAS: UMA BREVE<<strong>br</strong> />

REVISAO<<strong>br</strong> />

I ntrodugao<<strong>br</strong> />

Orlando Aguiar Jr. e Joao Filocre Saraiva<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

A preocupagao com o processo de mudanga conceitual no ensino de<<strong>br</strong> />

ciencias decorre diretamente das pesquisas relacionadas As<<strong>br</strong> />

representagoes de criangas e adolescentes em idade escolar acerca do<<strong>br</strong> />

mundo fisico. Tais pesquisas tiveram inicialmente um carater<<strong>br</strong> />

eminentemente descritivo, buscando relatar as caracteristicas do<<strong>br</strong> />

pensamento espontaneo acerca de temas tradicionalmente tratados pelo<<strong>br</strong> />

ensino de ciencias. Entretanto, as dificuldades e resistencias encontrados<<strong>br</strong> />

na superagdo desses "erros conceituais" conduziram a uma mudanca no<<strong>br</strong> />

enfoque do problema em diregao ao estudo do processo de construgao de<<strong>br</strong> />

tais nocees e As condigOes necessarias para a mudanga conceitual. Ao<<strong>br</strong> />

contrario do enfoque inicial- das pesquisas em concepgoes espontaneas, os<<strong>br</strong> />

trabalhos em mudanga conceitual tem um carater essencialmente<<strong>br</strong> />

prescritivo e explicativo. Tratam de explicar o por que da persistencia dos<<strong>br</strong> />

modelos espontaneos e de prescrever estrategias de ensino-aprendizagem<<strong>br</strong> />

que promovam a passagem de tais nocoes aos conceitos cientificos.<<strong>br</strong> />

Pretendemos apresentar <strong>br</strong>evemente .o. "estado da arte" das<<strong>br</strong> />

pesquisas nesse campo, procurando salientar as diferentes abordagens do<<strong>br</strong> />

problema. Ao destacar diferengas nas hipoteses centrais que conduzem as<<strong>br</strong> />

pesquisas na Area, pretendemos apenas salientar a necessidade da<<strong>br</strong> />

explicitagao dos diversos pontos de vista em disputa, de forma a refletir<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e sua possivel compatibilidade ou, pelo contrario, da profunclidade de<<strong>br</strong> />

suas diferencas. Em outro trabalho (Saraiva e Aguiar Jr, 1996)<<strong>br</strong> />

desenvolvemos nosso proprio referencial teorico acerca da mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual em sala de Aula a partir das contribuigoes de Piaget e<<strong>br</strong> />

Vygotsky.<<strong>br</strong> />

Em busca de um Modelo Pedagogico para promover a Mudanga Conceitual<<strong>br</strong> />

Em revisoes recentes das pesquisas em mudanga conceitual foram<<strong>br</strong> />

identificados dois grupos de estrategias (Scott, Asoko & Driver,1991): o<<strong>br</strong> />

primeiro grupo consiste em propostas cujo elemento fundamental e a<<strong>br</strong> />

criagao de conflito cognitivo e sua posterior resolugao. 0 segundo grupo e<<strong>br</strong> />

composto por estrategias que buscam construir um conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico a partir do conhecimento previo dos estudantes estendendo,<<strong>br</strong> />

atraves de analogias, o dominio de ideias espontaneas consideradas<<strong>br</strong> />

validas. De acordo com esses autores, a mudanga conceitual teria<<strong>br</strong> />

significados distintos dependendo do enfoque adotado: para o primeiro<<strong>br</strong> />

360

Aludarim Co/Icel./awl_<<strong>br</strong> />

grupo de estrategias, a mudanca conceitual seria entendida como<<strong>br</strong> />

resultado de processo de superacao de contradicoes enquanto que, para o<<strong>br</strong> />

segundo, a mudanca consistiria na integracao do conhecimento previo<<strong>br</strong> />

num conjunto mais bem estruturado e de maior a<strong>br</strong>angencia. Ainda<<strong>br</strong> />

segundo esses autores, os dois grupos de estrategias nao seriam<<strong>br</strong> />

incompativeis, uma vez que se reconhece sua validade de acordo com o<<strong>br</strong> />

conteado especifico a ser tratado pela escola e suas relacoes corn o<<strong>br</strong> />

conhecimento previo dos estudantes.<<strong>br</strong> />

Do nosso ponto de vista, alem de nao serem incompativeis, os dois<<strong>br</strong> />

grupos de estrategias sao complementares. Nao ha como superar<<strong>br</strong> />

contradigoes sem integrar o novo conhecimento em uma nova totalidade<<strong>br</strong> />

de maior a<strong>br</strong>angencia que as anteriores. Por outro lado, toda novidade no<<strong>br</strong> />

campo cognitivo, por mais rupturas que promova, traduz sempre algum<<strong>br</strong> />

elemento de continuidade em termos da retomada num plano superior de<<strong>br</strong> />

agOes ja executadas ou apenas esbocadas.<<strong>br</strong> />

As estrategias de conflito cognitivo derivam de uma avaliacao<<strong>br</strong> />

segundo a qual as dificuldades experimentadas pelos estudantes no<<strong>br</strong> />

aprendizado das ciencias decorrem fundamentalmente da<<strong>br</strong> />

incompatibilidade entre suas ideias previas e aquelas que lhes sao<<strong>br</strong> />

apresentadas nas aulas de ciencias (Champagne, Gungstone & Klopfer,<<strong>br</strong> />

1985a). Ou seja, as concepcoes dos estudantes fornecem um marco<<strong>br</strong> />

"alternativo" quando confrontadas corn conceitos e teorias<<strong>br</strong> />

cientificas(Driver & Easley, 1978). Para que ocorra aprendizagem<<strong>br</strong> />

significativa, os alunos deverao tomar consciencia da inadequacao de<<strong>br</strong> />

suas concepcoes e renunciar a elas em favor dos conceitos cientificos<<strong>br</strong> />

(Hewson, 1981).<<strong>br</strong> />

Tais estrategias de ensino tem, como referencia quase o<strong>br</strong>igatoria,<<strong>br</strong> />

o modelo proposto pelo grupo da Universidade de Cornell (Posner, Strike,<<strong>br</strong> />

Hewson & Gertzog, 1982). Ele foi denominado modelo PSHG, numa<<strong>br</strong> />

alusao a seus autores, ou simplesmente MMC(modelo de mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual). A questa° basica formulada pelos autores "consiste ern saber<<strong>br</strong> />

C01110 as concepcoes dos estudantes inudarn sob o impact° de novas ideias<<strong>br</strong> />

e novas euidencias" (Posner et al, 1982,p.212).0s autores consideram que<<strong>br</strong> />

a maior fonte de informacoes acerca desta questa° encontra-se na<<strong>br</strong> />

filosofia da ciencia e procuram, por analogia, transpor resultados<<strong>br</strong> />

decorrentes da analise historica da evolucao das ciencias para o processo<<strong>br</strong> />

de ensino-aprendizagem, com todos os problemas que tal transferencia<<strong>br</strong> />

acarreta. A aprendizagem e entendida como uma atividade racional, ou<<strong>br</strong> />

seja, aprender fundamentalmente tornar-se capaz de compreender e<<strong>br</strong> />

aceitar ideias porque elas parecem ao aprendiz inteligiveis e racionais. 0<<strong>br</strong> />

carater de racionalidade e inteligibilidade e basicamente conferido pelos<<strong>br</strong> />

conhecimentos que o sujeito ja possui, uma vez que eles sao utilizados<<strong>br</strong> />

para interpretar a nova informacao, seja de uma maneira ou seja de<<strong>br</strong> />

outra.<<strong>br</strong> />

Para entender como se processa a mudanca, os autores lancam mao<<strong>br</strong> />

de dois componentes: a ecologia conceitual e as condigaes que precisam<<strong>br</strong> />

361

Orlando Aguiar tlr.; docio/acre Saraira<<strong>br</strong> />

ser satisfeitas para que a mudanga ocorra. A ecologia conceitual constitui<<strong>br</strong> />

num conjunto de elementos que organizam (ou irnpedem) o avango do<<strong>br</strong> />

conhecimento do sujeito. Fazem parte da ecologia conceitual as<<strong>br</strong> />

anomalias, os compromissos epistemologicos e as crengas metafisicas.<<strong>br</strong> />

Essas convicgoes implicitas influenciam tanto a selecao de novas<<strong>br</strong> />

concepcoes, como tambem a avaliagao das anteriores.<<strong>br</strong> />

Quanto As condigOes que devem ser satisfeitas para que a mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual (no seu segundo e mais a<strong>br</strong>angente significado) ocorra, os<<strong>br</strong> />

autores citam quatro, a saber:<<strong>br</strong> />

a) Insatisfaceio com as concepgaes existentes: uma pessoa s6 ira<<strong>br</strong> />

substituir uma concepgao por outra na medida em que julgar a primeira<<strong>br</strong> />

insatisfatoria. A maior fonte de insatisfacao e a anomalia: "ulna anomalia<<strong>br</strong> />

existe quando o sujeito incapaz de assimilar algo que ele presume ser<<strong>br</strong> />

assimilduel" (Posner et al., 1982, p.220). Alem do reconhecimento de<<strong>br</strong> />

anomalias, a insatisfagao podera tambem ocorrer quando a concepgao<<strong>br</strong> />

existente violar algum compromisso epistemologico do sujeito.<<strong>br</strong> />

b) A nova concepgao deue ser uma teoria so sera um<<strong>br</strong> />

objeto de pensamento na medida em que o estudante seja capaz de<<strong>br</strong> />

construir uma representagao coerente e plena de significado. Para tanto,<<strong>br</strong> />

os autores destacam a importAncia de analogias e metaforas.<<strong>br</strong> />

c) A nova concepcelo deue ser plausiuel: para que uma concepgao<<strong>br</strong> />

seja plausivel ela deve ser compativel com a visa° de mundo do sujeito.<<strong>br</strong> />

Em geral, a plausibilidade de uma nova concepgao depende de suas<<strong>br</strong> />

relacoes coin o conhecimento existente. Para os autores, concepgAes<<strong>br</strong> />

confhtuosas nao podem ser simultaneamente plausiveis para uma pessoa.<<strong>br</strong> />

Dai a enfase do modelo na fase previa de provocar insatisfagdo com as<<strong>br</strong> />

concepgoes que se pretende substituir.<<strong>br</strong> />

d) A nova concepcifto d,eue ser frutifera: o esforgo requerido para<<strong>br</strong> />

incorporar a nova concepcao, so<strong>br</strong>etudo quando ela envolve o abandono<<strong>br</strong> />

de concepgoes previas, s6 tera sentido se houver algum aumento de<<strong>br</strong> />

compreensao, atraves da formulacao e solugao de novos problemas ate<<strong>br</strong> />

entao inexistentes ou nao solucionados.<<strong>br</strong> />

0 modelo PSHG serve de base para uma serie de trabalhos<<strong>br</strong> />

empiricos. que buscam traduzi-lo em termos de estrategias pedag6gicas.<<strong>br</strong> />

Nussbaum e Novick (1982), por exemplo; sugerem uma sequencia de<<strong>br</strong> />

intervengoes pedagogicas destinadas a favorecer -a troca conceitual,<<strong>br</strong> />

composta por quatro elementos fundamentais:<<strong>br</strong> />

1. levantamento das concepcoes dos estudantes acerca de<<strong>br</strong> />

determinado fenomeno.<<strong>br</strong> />

2. tomada de consciencia por parte do aprendiz acerca de sua<<strong>br</strong> />

propria concepgao, bem como a da existencia de outras. perspectivas<<strong>br</strong> />

racionais alternativas formuladas pelos colegas, ou sugeridas pelo<<strong>br</strong> />

professor. Para tanto, deve-se encorajar a elucidagdo dos conceitos<<strong>br</strong> />

previos existentes na sala de aula e a verbalizagao destes.<<strong>br</strong> />

3. criagdo de um conflito cognitivo, a partir da busca de explicacao<<strong>br</strong> />

de evento discrepante.<<strong>br</strong> />

362

illudana Conceituut...<<strong>br</strong> />

4. encorajar e guiar a mudanga conceitual com a invengao de um<<strong>br</strong> />

novo modelo consistente com a visao adotada pela ciencia e a posterior<<strong>br</strong> />

reestruturacao cognitiva.<<strong>br</strong> />

A estrategia acima se fundamenta, segundo um de seus autores,<<strong>br</strong> />

em dois pressupostos basicos. "o printeiro deles consiste na suposicoo de<<strong>br</strong> />

que as principals mudancas conceituais se iniciant unica,mente C01110<<strong>br</strong> />

resulta.do de algum conflito entre a concepceio previa de ulna pessoa. e as<<strong>br</strong> />

proms que entrent em contradicao coin ela. - 'o event() discrepante' "<<strong>br</strong> />

(Nussbaum, 1985 , p.222). A segunda hipotese dos autores consiste em<<strong>br</strong> />

afirmar a necessidade da tomada de consciencia acerca dos elementos<<strong>br</strong> />

existentes em suas concepcoes previas para que os aprendizes possam<<strong>br</strong> />

vivenciar uma autentico conflito. Assim, continua Nussbaum, "se<<strong>br</strong> />

queremos ca,pa,citar nossos alunos para, que saquem o beneficio esperado<<strong>br</strong> />

do conflito conceitual, deuemos ajudd-los a, que exponhant e articulem<<strong>br</strong> />

aberta,mente suas pre-concepcOes".<<strong>br</strong> />

Rowell (1989) e o grupo da Universidade de Adelaide (Rowell,<<strong>br</strong> />

Dawson & Lyndon, 1990) entendem que o conflito e necessario<<strong>br</strong> />

mudanga conceitual, mas deve ser adiado ate que a explicacao alternativa<<strong>br</strong> />

esteja suficientemente configurad'a e explorada. Numa boa tradigao<<strong>br</strong> />

piagetiana, esse autor considera que uma perturbacao nao consiste<<strong>br</strong> />

apenas em conflitos mas tambem em lacunas a preencher de modo a<<strong>br</strong> />

tornar possivel a assimilacao do objeto. Seu modelo de ensino utiliza a<<strong>br</strong> />

existencia de entendimentos parciais potencialmente contraditorios, nao<<strong>br</strong> />

conectados, que nao sao postos em conflito ate que o enfoque alternativo<<strong>br</strong> />

esteja suficientemente desenvolvido.<<strong>br</strong> />

Para o autor, nao dispomos, especialmente nos primeiros estagios<<strong>br</strong> />

de construgao de um conceito, de um sistema coerente e imico para<<strong>br</strong> />

entende-lo. Em lugar disso, o sistema cognitivo seria melhor descrito pela<<strong>br</strong> />

coexistencia de certo niimero de procedimentos incompletos, esquemas<<strong>br</strong> />

parciais com origens diversas. Citando uma linha de pesquisa mais<<strong>br</strong> />

recente na escola de Gene<strong>br</strong>a, o autor conclui que a melhor maneira de<<strong>br</strong> />

promover o progresso conceitual consiste em encorajar os estudantes a<<strong>br</strong> />

aplicar mais de um entendimento parcial ao problema, comparando as<<strong>br</strong> />

antecipagoes geradas por cada um a realidade.<<strong>br</strong> />

Hewson (1985; 1990) insiste que os compromissos epistemOgicos de<<strong>br</strong> />

generalidade e consistencia interna sao ambos indispensaveis para que o<<strong>br</strong> />

conflito cognitivo seja efetivo no ensino. Na ausencia de compromisso com<<strong>br</strong> />

consistencia interna, um conflito entre duas concepcoes rivais nao seria<<strong>br</strong> />

sequer identificado. Alem disso, o conflito pode ser resolvido de duas<<strong>br</strong> />

formas. De um lado, o estudante pode escolher limitar a extensao da<<strong>br</strong> />

consistencia interna, o que conduz a compartimentalizacao de seu<<strong>br</strong> />

conhecimento, sendo cada concepgao plausivel num dominio proprio de<<strong>br</strong> />

validade. Em lugar disso, se o estudante tiver um forte compromisso de<<strong>br</strong> />

generalidade, a compartimentalizacao nao deve ser uma opgao favoravel,<<strong>br</strong> />

e a aceitacao da plausibilidade de uma concepgao se fara acompanhar<<strong>br</strong> />

pela rejeicao da outra.<<strong>br</strong> />

363

Orlando Agitlar<<strong>br</strong> />

Pi'acre Saraluu<<strong>br</strong> />

Gil Perez e Carrascosa (1990), movidos por preocupagoes<<strong>br</strong> />

semelhantes, sustentam que os aspectos conceituais e metodologicos sao<<strong>br</strong> />

inseparaveis, e que a mudanca metodologica condicao necessaria para<<strong>br</strong> />

ocorrer mudanga conceitual. As concepgaes alternativas estariam<<strong>br</strong> />

firmemente assentadas numa "metodologia da superficialidade",<<strong>br</strong> />

caracterizada por uma confianca absoluta na evidencia de senso comum e<<strong>br</strong> />

pela ausencia de consistencia na analise de diferentes situacoes. Tal<<strong>br</strong> />

metodologia, reforgada socialmente e refrataria a criticas ou a dUvidas, se<<strong>br</strong> />

contrapoe metodologia cientifica, que combina a criatividade de<<strong>br</strong> />

pensamentos divergentes e o rigor da verificagao de hipoteses atraves de<<strong>br</strong> />

experiencias sob condicoes controladas.<<strong>br</strong> />

Em trabalho mais recente (Carvalho & Gil Perez, 1993), e<<strong>br</strong> />

detalhada a proposta para incrementar a mudanga metodologica. A<<strong>br</strong> />

estrategia consiste em conceber a aprendizagem como vivencia de<<strong>br</strong> />

pesquisa orientada. 0 aspecto central da proposta, segundo os autores,<<strong>br</strong> />

o fato de permitir a ocorrencia de conflitos cognitivos' sem que estes sejam<<strong>br</strong> />

reconhecidos enquanto questionamento externo de concepgoes pessoais, o<<strong>br</strong> />

que provocaria desconforto, inseguranga e resistencia adicional<<strong>br</strong> />

mudanga. Em um ambiente de pesquisa cientifica orientada, pelo<<strong>br</strong> />

contrarin, todas as concepcoes, inclusive as ideias previas dos alunos, sao<<strong>br</strong> />

tomadas como hipoteses de trabalho.<<strong>br</strong> />

Villani (1992) propoe uma analise baseada na filosofia da ciencia de<<strong>br</strong> />

Laudan, como forma de aprofundar o entendimento so<strong>br</strong>e a natureza e os<<strong>br</strong> />

mecanismos da mudanga conceitual. A hipotese central e a de que,<<strong>br</strong> />

explorando e utilizando as caracteristicas principais do modelo de<<strong>br</strong> />

mudanga cientifica, poderemos obter importantes aspectos da mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual na aprendizagem em ciencias. 0 autor salienta dois aspectos<<strong>br</strong> />

da analise do progresso cientifico em Laudan: o primeiro deles refere-se A<<strong>br</strong> />

natureza das mudangas ocorridas e, o segundo, ao cal-Ater gradual e<<strong>br</strong> />

evolucionario das mesmas. Quanto ao primeiro aspecto, as mudancas<<strong>br</strong> />

mais profundas na ciencia referem-se primariamente a ontologia,<<strong>br</strong> />

metodologia, diregao e valores das respectivas "tradigoes de pesquisa" e,<<strong>br</strong> />

apenas indiretamente, a suas teorias. Analogamente, a aprendizagem<<strong>br</strong> />

efetiva de ciencias pode ser descrita como um processo que inclui nao<<strong>br</strong> />

apenas mudangas nas ideias do aprendiz ou sua aceitagao de novas<<strong>br</strong> />

concepgaes relativas aos fenomenos mas, principalmente, mudanca na<<strong>br</strong> />

natureza das questaes, nas entidades basicas, nos metodos e na diregao a<<strong>br</strong> />

ser perseguida pela aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Quanto ao processo de mudanga, Laudan sustenta que uma das<<strong>br</strong> />

mais importantes caracteristicas do progresso cientifico e a presenca de<<strong>br</strong> />

uma fase intermediaria, em que se perseguem novos modelos. Durante<<strong>br</strong> />

essa fase, cientistas continuam aceitando a tradigao de pesquisa<<strong>br</strong> />

dominante, por sua capacidade geral de resolver problemas, mas tambem<<strong>br</strong> />

checam novas ideias e teorias testando suas possibilidades em situagoes<<strong>br</strong> />

especificas (os trabalhos de Planck constituem um bom exemplo disso).<<strong>br</strong> />

Por analogia, Villani considera que, durante uma grande parte do<<strong>br</strong> />

364

Mudanca Conceitual...<<strong>br</strong> />

processo de aprendizagem, os estudantes estao elaborando novos modelos<<strong>br</strong> />

academicos sem abandonar seus modelos espontaneos. Isso deve ser<<strong>br</strong> />

considerado, em muitos casos, um comportamento normal e racional.<<strong>br</strong> />

Assim, conclui Villani, as diversas estrategias de mudanga conceitual,<<strong>br</strong> />

para conduzir a aprendizagem efetiva e estavel, devem ser aplicadas por<<strong>br</strong> />

um longo periodo de tempo. Apenas apes longo e complexo processo as<<strong>br</strong> />

novas maneiras de raciocinio, novas demandas epistemologicas e novos<<strong>br</strong> />

valores cognitivos sera° incorporados nas analises dos estudantes acerca<<strong>br</strong> />

dos fenomenos naturais.<<strong>br</strong> />

Champagne, Gungstone & Klopfer (1985a) sugerem diferentes<<strong>br</strong> />

formas de interagdo verbal conduzindo A integragdo, estruturagao e<<strong>br</strong> />

reconciliacao do conhecimento anterior do estudante e aquele resultado<<strong>br</strong> />

do ensino formal da Fisica. As diferencas entre essas duas formas de<<strong>br</strong> />

conhecimento nao seriam superadas pelo recurs° a eventos discrepantes,<<strong>br</strong> />

como sugerem Nussbaum e Novick. Em lugar disso, as estrategias de<<strong>br</strong> />

ensino propostas "deverelo favorecer reconciliacelo e a integracao do<<strong>br</strong> />

conhecimento preuio desenuoluido nas experiencias cotidianas dos<<strong>br</strong> />

estudantes coin o conhecimento desenvolvido ern funcelo ensino formal.<<strong>br</strong> />

Assiut, a, criacao do conhecimento conflitante observado em maitos<<strong>br</strong> />

aprendizes euitada,"(Champagne, Gungstone & Klopfer, 1985a, p. 69). A<<strong>br</strong> />

hipotese central dos autores 6 a de que as mnitiplas ligagoes existentes<<strong>br</strong> />

na estrutura de conhecimento de um especialista e seu maior grau de<<strong>br</strong> />

abstragao advem, em parte, de uma pratica na solucao de problemas, cujo<<strong>br</strong> />

acesso pode ser facilitado pelas interagoes verbais com outros acerca do<<strong>br</strong> />

tema em estudo. A interagdo verbal, assim como a extensao da pratica na<<strong>br</strong> />

solugdo de problemas, teria um efeito de estabelecer ligagoes entre o<<strong>br</strong> />

contend° do conhecimento dos estudantes.<<strong>br</strong> />

White & Gungstone (1989) citam dois relatos de fracasso numa<<strong>br</strong> />

tentativa de promover mudanga conceitual duradoura e avaliam que esta<<strong>br</strong> />

pressupoe atividades dirigidas metacognigao (controle consciente so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

a prOpria aprendizagem). A dificuldade apontada consiste em tornar as<<strong>br</strong> />

pessoas capazes de unificar suas crencas, abandonando velhas concepgoes<<strong>br</strong> />

se isso se mostrar necessario, e nao apenas mantendo-as<<strong>br</strong> />

simultaneamente ao conhecimento cientifico. Os autores fazem uma<<strong>br</strong> />

revisao de pesquisas destinadas a promover a metacognicao e procuram<<strong>br</strong> />

articular uma serie de principios a ela relacionados. De maneira geral, os<<strong>br</strong> />

problemas da metacognigao e da mudanga conceitual exigem mudangas<<strong>br</strong> />

profundas na organizacao das escolas dirigidas especialmente aos<<strong>br</strong> />

metodos de avaliagdo. Os autores enfatizam tambem a necessidade de<<strong>br</strong> />

envolvimento do conjunto dos professores e certa frequencia na variacao<<strong>br</strong> />

dos procedimentos de ensino, de forma a evitar respostas automatizadas.<<strong>br</strong> />

A intervengdo de fatores nao racionais na cognigao 6 tambem<<strong>br</strong> />

abordada por West & Pines (1983). Eles afirmam que componentes nao<<strong>br</strong> />

racionais sao intrinsecos mudanga conceitual e devem ser investigados<<strong>br</strong> />

nas pesquisas. Sugerem quatro categorias para tanto: sentimento de<<strong>br</strong> />

poder, simplicidade na complexidade, estetica e integridade pessoal.<<strong>br</strong> />

365

Orlando Aguiar Jr.; Joao Filocre &maim<<strong>br</strong> />

Esses sentimentos estariam implicitos na formulagao de Posner et al., em<<strong>br</strong> />

contradicao ao seu apelo racionalidade. Fatores como elegancia,<<strong>br</strong> />

economia e parcimonia, apontados no modelo PSHG enquanto<<strong>br</strong> />

componentes dos compromissos epistemolOgicos do sujeito, demonstram<<strong>br</strong> />

como a nao racionalidade dirige mudanca conceitual.<<strong>br</strong> />

Pintrich et al. (Pintrich, Marx & Boyle, 1993) fazem um recorte<<strong>br</strong> />

mais amplo do problema. Quanto ao modelp de mudanga conceitual, os<<strong>br</strong> />

autores criticam so<strong>br</strong>etudo a metafora do estudante como um cientista.<<strong>br</strong> />

Tal metafora desconsidera tanto os objetivos e propositos dos estudantes<<strong>br</strong> />

no contexto escolar como tambem o papel do individuo em uma<<strong>br</strong> />

comunidade de aprendizes, que pode sustentar ou bloquear a mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual. A metafora da ecologia conceitual e tambem considerada<<strong>br</strong> />

inadequada como descricao da mudanca ontologica, uma vez que os<<strong>br</strong> />

aprendizes possuem objetivos, propositos, crencas que dirigem e<<strong>br</strong> />

sustentam suas atividades e seu raciocinio.<<strong>br</strong> />

A atencao dos autores se volta para a identificagao e interagao de<<strong>br</strong> />

tres especies de fatores que determinam o sucesso ou fracasso da<<strong>br</strong> />

mudanga conceitual em sala de aula: fatores cognitivos, fatores<<strong>br</strong> />

motivacionais e fatores contextuais da sala de aula. As relacoes entre<<strong>br</strong> />

fatores cognitivos e motivacionais seriam determinadas, em Ultima<<strong>br</strong> />

instancia, pela maneira como se da o contexto da sala de aula. Dessa<<strong>br</strong> />

forma, torna-se importante discutir como as crengas motivacionais sao<<strong>br</strong> />

criadas, compartilhadas e impostas pelos varios aspectos do contexto<<strong>br</strong> />

escolar. Pintrich et al. sustentam que a mudanga na estrutura,<<strong>br</strong> />

organizagao e avaliagao da sala de aula e uma condigao indispensavel a<<strong>br</strong> />

aprendizagem por mudanca conceitual, de forma a permitir a adogao, por<<strong>br</strong> />

parte dos estudantes, de objetivos dirigidos A aprendizagem conceitual e<<strong>br</strong> />

nao apenas A performance nos testes.<<strong>br</strong> />

0 olhar para as instancias especificas do contexto escolar esta<<strong>br</strong> />

tambem presente na revisao do modelo de mudanga conceitual formulado<<strong>br</strong> />

por dois de seus autores uma decada depois do artigo original (Strike e<<strong>br</strong> />

Posner, 1992). A principal critica ao modelo original consiste na<<strong>br</strong> />

constatagao de que as concepgoes alternativas dos estudantes podem<<strong>br</strong> />

diferir significativamente dos paradigmas dos cientistas do passado. A<<strong>br</strong> />

premissa do modelo era a de que as concepgoes alternativas ja seriam<<strong>br</strong> />

claramente articuladas e simbolicamente formuladas. Strike e Posner<<strong>br</strong> />

admitem que a enfase na necessidade da criagao de insatisfagao com as<<strong>br</strong> />

ideias previas e decorrente da analogia entre concepgaes alternativas e<<strong>br</strong> />

paradigmas cientificos. No modelo revisto, consideram inadequado<<strong>br</strong> />

inserir concepcoes alternativas, quando fracamente conceptualizadas,<<strong>br</strong> />

num mar de anomalias.<<strong>br</strong> />

Os autores admitem tambem a intervencao de fatores nao<<strong>br</strong> />

estritamente racionais decorrentes, em boa medida, do contexto especifico<<strong>br</strong> />

do ambiente escolar. No modelo original, tais questaes nao foram<<strong>br</strong> />

convenientemente consideradas, uma vez que o enfoque era<<strong>br</strong> />

exclusivamente derivado da filosofia da ciencia enquanto fonte de modelo<<strong>br</strong> />

366

Mudanca Conceitual...<<strong>br</strong> />

para intervencao pedagogica. A ideia de "ecologia conceitual" deve ser<<strong>br</strong> />

mais ampla do que os fatores epistemologicos sugeridos pela histeria e<<strong>br</strong> />

filosofia da ciencia, a<strong>br</strong>angendo tambem objetiVos e propositos dos<<strong>br</strong> />

estudantes, assim como as fontes sociais e institucionais de intervengdo.<<strong>br</strong> />

Segundo Strike e Posner, o mais importante para o ensino compreender<<strong>br</strong> />

os fatores segundo os quais a ecologia conceitual dos aprendizes pode<<strong>br</strong> />

gerar e sustentar concepcoes alternativas. Para tanto, consideram<<strong>br</strong> />

necessario tratar da "ecologia conceitual" de modo dinamico, numa visa°<<strong>br</strong> />

interacionista e desenvolvimentista.<<strong>br</strong> />

Garrison e Bentley (1990) criticam nao apenas o modelo de ensino<<strong>br</strong> />

por mudanca conceitual como tambem toda uma tradicao em psicologia<<strong>br</strong> />

cognitiva cujo foco de atengao estaria dirigido exclusivamente ao<<strong>br</strong> />

desenvolvimento conceitual. Em lugar disso, salientam que o processo de<<strong>br</strong> />

aprendizagem original de uma ciencia seria notadamente pre-cognitivo<<strong>br</strong> />

ou pre-conceitual. Na perspectiva dos autores, o processo de<<strong>br</strong> />

aprendizagem de ideias cientificas deve ser entendido como uma ruptura<<strong>br</strong> />

com a experiencia diaria, na medida em que boa parte dos conceitos<<strong>br</strong> />

cientificos referem-se a sistemas idealizados inexistentes no plano da<<strong>br</strong> />

experiencia comum. 0 primeiro contato com a ciencia seria<<strong>br</strong> />

fundamentalmente baseado no treino e na persuasao, e nao na<<strong>br</strong> />

explicacao. Apenas apes essa iniciagao que a aprendizagem cientifica<<strong>br</strong> />

poderia ser considerada em termos de uma mudanga conceitual.<<strong>br</strong> />

Uma critica ainda mais contundente e formulada por Millar (1989),<<strong>br</strong> />

segundo o qual o modelo construtivista de aprendizagem tem sido<<strong>br</strong> />

incorretamente associado com um modelo particular de ensino. Millar<<strong>br</strong> />

considera valido o modelo construtivista de aprendizagem, mas<<strong>br</strong> />

argumenta que o processo de deducao, clarificagao e construgao de novas<<strong>br</strong> />

ideias ocorre na mente do aprendiz independentemente do modelo de<<strong>br</strong> />

ensino adotado. As contribuigaes do programa de pesquisa construtivista<<strong>br</strong> />

para a educacao em ciencias estariam mais na direcao da formulagao de<<strong>br</strong> />

curriculos do que propriamente na mudanca de estilos de ensino.<<strong>br</strong> />

Ainda segundo Millar, o objetivo da educagao em ciencias nao<<strong>br</strong> />

desenvolver teorias pessoais acerca dos fenOmenos mas permitir, em<<strong>br</strong> />

algum nivel, o acesso a teorias consensualmente estabelecidas. Segundo o<<strong>br</strong> />

autor, o paradoxo do modelo construtivista de ensino estaria em<<strong>br</strong> />

compatibilizar a enfase nas ideias previas dos aprendizes e o fato de ser a<<strong>br</strong> />

ciencia um corpo de conhecimento consensualmente aceito. Como manter<<strong>br</strong> />

o envolvimento do estudante na aprendizagem de um conjunto de<<strong>br</strong> />

conhecimentos pre-determinados?<<strong>br</strong> />

Em artigo intitulado "Construtivismo e Empirismo: um divorcio<<strong>br</strong> />

incompleto", Matthews (1992) expoe algumas das confusoes na literatura<<strong>br</strong> />

quanto natureza do conhecimento cientifico. Ele dirige suas criticas<<strong>br</strong> />

especialmente abordagem idealista e subjetivista de Van der<<strong>br</strong> />

Glassersfeld (1989, 1991). A partir da nogao de que o conhecimento<<strong>br</strong> />

resulta do esforgo pessoal em dar sentido experiencia, Van der<<strong>br</strong> />

Glassersfeld conclui que qualquer conhecimento que tenha a pretensao<<strong>br</strong> />

367

Ortundo Agitlar Jr.; Joao Fi!Due Saraica<<strong>br</strong> />

de ultrapassar o plano da experiencia em diregao a uma realidade<<strong>br</strong> />

ontologicamente concebida seria puramente metafisico. 0 conhecimento,<<strong>br</strong> />

segundo esse autor, nao pode ter a pretensao de ser uma representacao<<strong>br</strong> />

da realidade no sentido de compreende-la, tendo apenas uma funcao<<strong>br</strong> />

instrumental auxiliando o sujeito nas suas interacoes com o mundo.<<strong>br</strong> />

Embora haja variacoes, a epistemologia construtivista e<<strong>br</strong> />

fundamentalmente relativista, tendo como fio condutor um enfoque<<strong>br</strong> />

centrado no sujeito, baseado em sua experiencia pessoal. 0 relativismo,<<strong>br</strong> />

embora correto, e mal discutido e conduz nao ao realismo critico, mas ao<<strong>br</strong> />

idealismo subjetivista.<<strong>br</strong> />

Existe uma logica subjacente A boa parte dos trabalhos ate entao<<strong>br</strong> />

mencionados. Apesar da diversidade de enfoques, os caminhos adotados<<strong>br</strong> />

para promover a mudanca conceitual geralmente fornecem oportunidades<<strong>br</strong> />

para os estudantes tornarem suas ideias• explicitas e assim mudar,<<strong>br</strong> />

estender, desenvolver ou substituir essas ideias usando uma combinagdo<<strong>br</strong> />

de estrategias.<<strong>br</strong> />

Outra perspectiva e aquela que susterita uma "cognigao<<strong>br</strong> />

contextualizada", uma visdo segundo a qual o comportamento humano<<strong>br</strong> />

possui distintas maneiras de ver as coisas que sao apropriadas em<<strong>br</strong> />

diferentes contextos e situagoes sociais. A aprendizagem de ciencias,<<strong>br</strong> />

segundo esse ponto de vista, envolve nao a mudanca de concepc6es dos<<strong>br</strong> />

estudantes mas seu aprendizado em distinguir contextos onde conceitos<<strong>br</strong> />

particulares sao apropriados. Essa perspectiva, emergente a partir dos<<strong>br</strong> />

trabalhos de Solomon (1983, 1987), tem sido recentemente sustentada<<strong>br</strong> />

por uma serie de pesquisas, que tem em comum o fato de considerarem as<<strong>br</strong> />

dimensoes social e individual como complementares no processo de<<strong>br</strong> />

construcao do conhecimento..<<strong>br</strong> />

A autora entende que as dificuldades demonstradas pelas criancas<<strong>br</strong> />

em mudar suas concepcoes em direcao aos conceitos scientificos ensinados<<strong>br</strong> />

na escola nao poderiam ser explicadas apenas Pela reconhecida<<strong>br</strong> />

dificuldade de mudanca de paradigmas na historia'das ciencias. Em lugar<<strong>br</strong> />

disso, estariam em jogo outros mecanismos, derivados da necessidade<<strong>br</strong> />

continua de reafirmacao de nocoes socialmente compartilhadas. Tal<<strong>br</strong> />

necessidade tornaria o conhecimento de senso comum opaco A analise<<strong>br</strong> />

racional. A intervengdo pedag6gica teria por objetivo promover unia<<strong>br</strong> />

segunda socializagdo do sujeito, na qual ele ird compartilhat valores nao<<strong>br</strong> />

mais em relacao ao mundo de sua vivencia diaria mas ao mundo da<<strong>br</strong> />

ciencia escolar. A medida que os estudantes interagem uns com o§ outros<<strong>br</strong> />

e com seus professores, eles desenvolvem ideias que, por serem<<strong>br</strong> />

compartilhadas pelo grupo, criam um universo do discurso, um sistema<<strong>br</strong> />

comum de referencia no qual a comunicacao ocorre. "Isto sugere que a,<<strong>br</strong> />

construe& social dos significados dentro dos grupos de estudantes<<strong>br</strong> />

euvolvidos em atividades praticas pode se niostrar mais importante gibe os<<strong>br</strong> />

resultados experimentais e ate memo do (lite as construe5es mentais<<strong>br</strong> />

individuais"(p. 69).<<strong>br</strong> />

368

Mudanca Conceitual...<<strong>br</strong> />

Para Larochelle e Desautels (1991), as dificuldades apresentadas<<strong>br</strong> />

pelas estrategias de conflito cognitivo revelam um residuo empirista em<<strong>br</strong> />

sua interpretacao. Segundo tal perspectiva, uma pessoa, ao ser colocada<<strong>br</strong> />

diante de uma situagao que contradiz suas previsoes, vivencia um conflito<<strong>br</strong> />

cognitivo cuja resolucao o levard a mudar suas concepcOes de forma a<<strong>br</strong> />

adequa-las ao conhecimento reconhecido pela ciencia. 0 primeiro<<strong>br</strong> />

problema de tal interpretacao esta no nao reconhecimento da atividade<<strong>br</strong> />

do sujeito enquanto fonte de conflito ou de perturbacao do sistema<<strong>br</strong> />

cognitivo. Alem disso, a ideia ingenua de que a resolucao do conflito deva<<strong>br</strong> />

necessariamente conduzir aceitacao dos conceitos cientificos em<<strong>br</strong> />

substituicao As concepcoes espontaneas revela uma concepcao empirista<<strong>br</strong> />

da ciencia, como se a explicacao cientifica fosse a Unica solugao possivel<<strong>br</strong> />

ao conflito.<<strong>br</strong> />

Em lugar disso, os autores defendem um ponto de vista segundo o<<strong>br</strong> />

qual as concepcoes cientificas e espontaneas nao sao permutaveis pelo<<strong>br</strong> />

simples fato de nao responderem As mesmas questoes nem tampouco<<strong>br</strong> />

perseguirem os mesmos propositos. 0 conhecimento de senso comum nao<<strong>br</strong> />

seria inferior ao conhecimento cientifico sendo, pelo contrario, mais<<strong>br</strong> />

adaptado As circunstancias da vida cotidiana. 0 aprendizado de teorias<<strong>br</strong> />

cientificas teria um carater de iniciacao a um novo conjunto de regras<<strong>br</strong> />

proprias de producao e validacao de conhecimento, que nao pode ser<<strong>br</strong> />

reduzida A eliminagao do conhecimento previo ou a troca de uma<<strong>br</strong> />

concepcao por outra.<<strong>br</strong> />

Fiel tradicao de uma cognicao contextualizada, Linder (1993)<<strong>br</strong> />

propoe uma nocao de "dispersao conceitual", segundo a qual um mesmo<<strong>br</strong> />

conceit° pode dar lugar a uma variedade de concepcoes cada qual coin<<strong>br</strong> />

sua esfera pr6pria de aplicabilidade. Para o autor, a dispersao conceitual<<strong>br</strong> />

seria um fenOmeno presente tanto na vida social quanto na producao<<strong>br</strong> />

cientifica.<<strong>br</strong> />

0 problema da aprendizagem em ciencias nao estaria em promover<<strong>br</strong> />

a mudanca conceitual (no sentido de uma troca de concepcoes), mas em<<strong>br</strong> />

desenvolver relacoes significativas nos novos contextos nos quais o<<strong>br</strong> />

estudante e introduzido pela aprendizagem escolar. Linder conclui que "a,<<strong>br</strong> />

uisCto de aprendizagem entre os educadores ent ciencia, deueria ser<<strong>br</strong> />

estendida de ntodo a„ colocar menor &lase na, mudanga dos repertorios de<<strong>br</strong> />

conceitualizacao dos estudantes e ina,is esforgo na melhoria, da, capacidade<<strong>br</strong> />

ent distinguir conceitualiza,coes mais apropria,das pa,ra determinados<<strong>br</strong> />

contextos especificos - em outras palauras, na capacidade de apreciar a<<strong>br</strong> />

adequa,ceio funcional de unta, ou ()arias, das concepgaes ern, um context°<<strong>br</strong> />

pa,rticular, pa,ra transformar a educagdo ent ciencias em ulna base<<strong>br</strong> />

funcional a pa,rtir da qual o estudante possa, uer o mundo" (p.298).<<strong>br</strong> />

Driver et al. (Driver, Asoko, Leach, Mortimer & Scott,1994)<<strong>br</strong> />

salientam que o conhecimento cientifico e simbOlico por natureza e<<strong>br</strong> />

socialmente negociado. Para ter acesso a esse conhecimento, o estudante<<strong>br</strong> />

deve interagir nao apenas com a realidade fisica, mas especialmente com<<strong>br</strong> />

a realidade simbolica, coin os instrumentos culturais da ciencia. 0<<strong>br</strong> />

369

Orlando Aguiar Jr.; Joao Filocre Saralua<<strong>br</strong> />

aprendizado das ciencias envolve a iniciacao dos estudantes em uma nova<<strong>br</strong> />

maneira de pensar e explicar o mundo natural. A iniciagao cientifica nao<<strong>br</strong> />

deve ser entendida como uma simples extensao do conhecimento<<strong>br</strong> />

espontaneo nem tampouco como o desenvolvimento e organizacao do<<strong>br</strong> />

raciocinio de senso comum. Assim, ser iniciado ao discurso e as praticas<<strong>br</strong> />

da comunidade cientifica nao implica no abandono do pensamento<<strong>br</strong> />

espontaneo: "embora reconhecendo que a aprendiza,gem da ciencia<<strong>br</strong> />

enuolue alguma reestrutura,gelo• de ideias, argumentamos que a uisa-o da,<<strong>br</strong> />

aprendiza,gem, como inudanca de teorias exagera nas semelhancas entre<<strong>br</strong> />

as teoria,s e as ideias informais dos estudantes. Estas ideia,s se distinguem<<strong>br</strong> />

das teorias cientificas pela sua natureza.tcicita e contextual. Alem disso, a,<<strong>br</strong> />

aprendizagem da ciencia na escola significa mais do que ulna mudanca<<strong>br</strong> />

entre dois conjuntos de teorias, ela significa em primeiro lugar tornar-se<<strong>br</strong> />

capaz de exprimir cbuscientemente o que vein a ser uma teoria,"(p.9).<<strong>br</strong> />

Para Mortimer (1994), os modelos de ensino por mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual tem alimentado uma expectativa generalizada de que o<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico possa substituir o conhecimento inicial do aluno.<<strong>br</strong> />

Segundo o autor, tal expectativa teria origem numa visao construtivista<<strong>br</strong> />

de aprendizagem como um processo adaptativo entre os esquemas<<strong>br</strong> />

conceituais do sujeito e o conjunto de experiencias e ideias com as quais<<strong>br</strong> />

interage, perspectiva esta tambem sustentada pela epistemologia<<strong>br</strong> />

genetica segundo a qual o desenvolvimento do conhecimento leva a<<strong>br</strong> />

construcao de estruturas conceituais cada vez mais poderosas e<<strong>br</strong> />

inclusivas. Desta forma, as ideias -do sujeito deveriam ser substituidas ou<<strong>br</strong> />

incorporadas pelas novas concepOes emergentes.<<strong>br</strong> />

Como alternativa a essa visao de mudanca conceitual, Mortimer<<strong>br</strong> />

propoe a nocao de "perfil conceitual", derivada da nocao bachelardiana de<<strong>br</strong> />

"perfil epistemologico". Os elementos de um perfil conceitual<<strong>br</strong> />

comportariam uma hierarquia de nogoes, cada qual associada a<<strong>br</strong> />

compromissos epistemologicos e ontologicos do sujeito, fortemente<<strong>br</strong> />

influenciados pela cultura.<<strong>br</strong> />

A nog-do de perfil conceitual traduz ainda, segundo Mortimer,<<strong>br</strong> />

certas implicacoes para o ensino de ciencias. A primeira delas e que "seria<<strong>br</strong> />

possivel ensinar um conceito num certo nivel de seu perfil sem fazer<<strong>br</strong> />

referencia a seus niveis menos complexos, desde que eles sejam<<strong>br</strong> />

epistemologica e ontologicamente diferentes(...) 0 novo conceito nao<<strong>br</strong> />

depende, nece§sariamente, das concepcoes previas, ja que pode ser<<strong>br</strong> />

aplicado a:t.um novo e diferente dominio. Apenas quando as concepcoes<<strong>br</strong> />

previas constituem-se em obstaculos ao desenvolvimento do novo conceito<<strong>br</strong> />

sera necessario lidar com essa contradicao"(p.96/97).<<strong>br</strong> />

Um segundo aspecto diz respeito a importancia da tomada de<<strong>br</strong> />

consciencia, pelo aluno, de seu proprio perfil, o que permite a comparagao<<strong>br</strong> />

entre as diferentes zonas que o constituem, bem como a avaliagao do<<strong>br</strong> />

dominio a que se referem e ao poder relativo de cada uma delas.<<strong>br</strong> />

Estas sao algumas das contribuicoes das pesquisas na area.<<strong>br</strong> />

Embora o levantamento corra sempre o risco de parecer incompleto, por<<strong>br</strong> />

370

ludancu<<strong>br</strong> />

nao contemplar o trabalho deste ou daquele autor, acreditamos ter<<strong>br</strong> />

identificado as principais linhas de pesquisa, os problemas considerados<<strong>br</strong> />

relevantes, bem como os pressupostos epistemologicos e psicolOgicos que<<strong>br</strong> />

orientaram os diversos trabalhos publicados. Esse conjunto de<<strong>br</strong> />

contribuicoes pretende oferecer uma perspectiva nova ao ensino de<<strong>br</strong> />

ciencias, com relagao elaboragao de curriculos, formagao de<<strong>br</strong> />

professores, aos procedimentos de ensino e de avaliagao e ainda aos<<strong>br</strong> />

objetivos e propositos da educagao em ciencias.<<strong>br</strong> />

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373

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UMA AVALIACAO DO PROGRAMA DE PESQUISA DE APRENDIZAGEM<<strong>br</strong> />

POR MUDANCA CONCEITUAL<<strong>br</strong> />

Orlando Aguiar Jr. e Joao Filocre Saraiva<<strong>br</strong> />

CECIMIG/UFMG<<strong>br</strong> />

A pouco mais de uma decada, Gilbert e Watts (1983) diziam, a<<strong>br</strong> />

proposito do programa de pesquisa em concepgoes espontaneas, que o<<strong>br</strong> />

campo mostrava sinais de estar ainda numa fase pre-paradigmatica, no<<strong>br</strong> />

sentido usado por Kuhn (1975). Os autores argumentavam nao haver<<strong>br</strong> />

ainda acordo a propOsito dos objetivos da pesquisa, dos metodos<<strong>br</strong> />

utilizados, dos criterios para avaliar os dados e das possibilidades de uso<<strong>br</strong> />

pedagogic° dos seus resultados.<<strong>br</strong> />

Mais de dez anos depois, a despeito de novos problemas terem sido<<strong>br</strong> />

identificados e novas perspectivas apontadas, o campo se mostra ainda<<strong>br</strong> />

multifacetado. Uma revisao dos trabalhos orientados na busca de um<<strong>br</strong> />

modelo para aprendizagem de conceitos cientificos na perspectiva da<<strong>br</strong> />

mudanca conceitual nos permite identificar um a discordancia<<strong>br</strong> />

fundamental dos autores quanto a aspectos basicos do model°. No<<strong>br</strong> />

entanto, a pretensao de uma uniformidade teOrica nos parece inadequada<<strong>br</strong> />

para qualquer campo de pesquisa em ciencias humanas. Mesmo se<<strong>br</strong> />

tornada possivel, tal uniformidade talvez fosse inconveniente. Assim, ao<<strong>br</strong> />

destacar as diferengas nas hipoteses centrais.que conduzem as pesquisas<<strong>br</strong> />

na area, pretendemos apenas salientar a necessidade da explicitagao dos<<strong>br</strong> />

diversos pontos de vista em disputa, de forma a refletir so<strong>br</strong>e a sua<<strong>br</strong> />

possivel compatibilidade ou, pelo contrario, da profundidade de suas<<strong>br</strong> />

diferengas. A aparente unanimidade em torno de um ensino<<strong>br</strong> />

construtivista e da aprendizagem por mudanca conceitual lido tem<<strong>br</strong> />

contribuido para o desenvolvimento da pesquisa e da pratica pedagogica.<<strong>br</strong> />

Para tanto, iremos analisar os pressupostos implicita ou<<strong>br</strong> />

explicitamente adotados nos modelos de ensino baseados na<<strong>br</strong> />

aprendizagem por mudanga conceitual. Tais pressupostos referem-se a: 1.<<strong>br</strong> />

concepcoes de aprendizagem no contexto escolar; 2. posicEies didaticas<<strong>br</strong> />

quanto ao papel e a natureza das intervengoes pedagOgicas, bem como<<strong>br</strong> />

aos seus objetivos; 3. status conferido as concepcoes espontaneas, o que<<strong>br</strong> />

consiste em discutir sua natureza, origem e evolucao.<<strong>br</strong> />

1. Concepcties de aprendizagem: para alem dos "principios construtivistas"<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista de concepgoes de aprendizagem, podemos dizer<<strong>br</strong> />

que o programa ganha maturidade na medida em que reconhece as<<strong>br</strong> />

limitagoes das transposicoes diretas de referenciais teOricos tornados por<<strong>br</strong> />

emprestimo seja da filosofia das ciencias, seja da psicologia cognitiva. Em<<strong>br</strong> />

lugar disso, mesmo reconhecendo a natureza essencialmente<<strong>br</strong> />

interdisciplinar da area e, portanto, a necessidade da utilizacao de<<strong>br</strong> />

374

Ulna Avaliacoo do Programa...<<strong>br</strong> />

referenciais teoricos originados de areas afins como a psicologia, a<<strong>br</strong> />

filosofia e a sociologia, nos trabalhos mais recentes parece predominar<<strong>br</strong> />

uma preocupacao com a criaedo de uma identidade propria para a<<strong>br</strong> />

pesquisa em educacao em ciencias. A criacao dessa identidade passa<<strong>br</strong> />

fundamentalmente pelo reconhecimento da especificidade do contexto<<strong>br</strong> />

escolar e da utilizacao de novas categorias que pretendem resgatar essa<<strong>br</strong> />

dimensao no processo de construcao de conhecimento. A mudanca de<<strong>br</strong> />

perspectiva e bastante clara quando confrontamos o artigo original de<<strong>br</strong> />

Posner et al. (Posner, Strike, Hewson & Gertzog, 1982) com a proposta<<strong>br</strong> />

mais recente de uma teoria revista (Strike & Posner, 1994).<<strong>br</strong> />

A abordagem dos problemas derivados do contexto escolar tem tido<<strong>br</strong> />

o merit° adicional de acentuar uma dimensao social a um enfoque ate<<strong>br</strong> />

entdo dirigido predominantemente ao individuo. Assim, uma psicologia<<strong>br</strong> />

personalista vai gradualmente dando lugar ao enfoque sociointeracionista,<<strong>br</strong> />

cuja principal questa° consiste em compreender como o<<strong>br</strong> />

individuo constrOi o conhecimento dentro de um grupo social.<<strong>br</strong> />

Todavia, do ponto de vista de uma teoria de aprendizagem, boa<<strong>br</strong> />

parte das pesquisas em curso tem se restringido A generalidade de<<strong>br</strong> />

principios construtivistas, segundo os quais: 1. um sujeito so aprende se e<<strong>br</strong> />

envolvido ativamente com o objeto da aprendizagem; 2.as ideias que a<<strong>br</strong> />

pessoa possui sao fundamentais para que ela aprenda algo novo.<<strong>br</strong> />

Embora corretos, tais principios nao oferecem elementos suficientes para<<strong>br</strong> />

fundamentar e operacionalizar a intervened° pedagegica. Dois elementos<<strong>br</strong> />

nos parecem necessarios consolidacdo de uma teoria de aprendizagem<<strong>br</strong> />

construtivista: de um lado, os mecanismos e instrumentos utilizados<<strong>br</strong> />

pelos sujeitos em seus progressos; de outro, o papel das interacoes em<<strong>br</strong> />

sala de aula na emergencia de tais mecanismos de construcao.<<strong>br</strong> />

Infelizmente, a maioria dos pesquisadores parece desconhecer tal<<strong>br</strong> />

necessidade. Segundo Millar (1989), por exemplo, "os construtiMstas<<strong>br</strong> />

cometeriam urn erro procurando ulna, base teorica, pa,ra, o construtixismo<<strong>br</strong> />

como resposta, ao desafio da falter, de bases proposto por alguns neopiagetia,nos.<<strong>br</strong> />

0 ca,minho para o progress° da educaceio ern ciencias nao<<strong>br</strong> />

estci no, procura, de ulna grande teoria MPS na, uia aplicada do<<strong>br</strong> />

tecnologista, de curriculos"(p.594). Assim, em lugar de um enfoque teorico<<strong>br</strong> />

que permita ir alem da mera descried° dos fatos, permitindo antecipar<<strong>br</strong> />

problemas e formular novas questoes, a pesquisa tende a admitir a<<strong>br</strong> />

inexistencia de um modelo geral para a mudanca conceitual e caminhar<<strong>br</strong> />

em direcao A formulacao de estrategias especificas para cada conteudo<<strong>br</strong> />

pesquisado. Muitos autores estabelecem uma falsa dicotomia entre o<<strong>br</strong> />

tratamento teOrico proveniente da psicologia genetica e o tratamento<<strong>br</strong> />

especifico dos conteiados abordados pela educacao em ciencias.<<strong>br</strong> />

Ao se restringir aos principios gerais do construtivismo, certas<<strong>br</strong> />

questoes permanecem sem resposta e nao sao sequer formuladas. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, os estudos tem comprovado sempre a existencia de uma<<strong>br</strong> />

hierarquia de concepeoes e modelos adotados nas explicacoes mais<<strong>br</strong> />

frequentes entre sujeitos de faixas etarias distintas (Bar, Zinn,<<strong>br</strong> />

375

Orlando Aguiar Jr.; Adolocre Saraiud<<strong>br</strong> />

Goldmuntz & Sneider, 1994; Carey, 1985), outros ainda a coexistencia de<<strong>br</strong> />

diversos modelos com uma hierarquia claramente definida em termos de<<strong>br</strong> />

um poder explanatorio crescente e categorias de analise cada vez mais<<strong>br</strong> />

abstratas (Mortimer, 1994, p.40 e p.200). Entretanto, a razao dos<<strong>br</strong> />

progressos identificados raramente se converte em objeto explicito de<<strong>br</strong> />

pesquisa. Utilizando a Teoria de Piaget como instrumento para a<<strong>br</strong> />

compreensao dos resultados das pesquisas em concepcOes espontaneas,<<strong>br</strong> />

Saraiva(1987) conclui que pouco se avangou nessa area em relagao aos<<strong>br</strong> />

estudos realizados pela Escola de Gene<strong>br</strong>a. A potencialidade e<<strong>br</strong> />

pertinencia dos estudos piagetianos foram tambem comprovados por<<strong>br</strong> />

Mariani(1987), em pesquisa destinada a acompanhar o desenvolvimento<<strong>br</strong> />

das explicagoes causais de estudantes quanto ao problema das colisoes.<<strong>br</strong> />

Entretanto, no que se refere as influencias da epistemologia e da<<strong>br</strong> />

epistemologia genetica o quadro e paradoxal. De um lado, alguns autores<<strong>br</strong> />

(Driver, 1989; Scott, Asoko & Driver, 1991; Mortimer, 1994) identificam<<strong>br</strong> />

pressupostos comuns entre as pesquisas de aprendizagem por mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual e a teoria piagetiana da equili<strong>br</strong>agao. Em ambas, o enfoque<<strong>br</strong> />

estaria centrado no sujeito que, ao interagir com o real, elabora<<strong>br</strong> />

estruturas ou esquemas de conhecimento cada vez mais adaptados ao<<strong>br</strong> />

meio. Segundo esses autores, as estrategias de ensino que enfatizam o<<strong>br</strong> />

conflito cognitivo e a resolugao desse conflito pelo aprendiz seriam<<strong>br</strong> />

decorrentes de uma visa° piagetiana de aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, com raras excegoes (Saraiva, 1991; Rowell, 1989;<<strong>br</strong> />

Desautels e Larochelle, 1990), parece haver uma negativa em absorver as<<strong>br</strong> />

contribuigOes da epistemologia genetica educagao em ciencias. A leitura<<strong>br</strong> />

de Piaget permanece, em geral, bastante superficial e boa parte das<<strong>br</strong> />

razoes alegadas para sua improcedencia nos parecem equivocadas.<<strong>br</strong> />

Alguns autores insistem equivocadamente numa interpretagao segundo a<<strong>br</strong> />

qual, em Piaget, a aquisigao de estruturas operat6rias condigao<<strong>br</strong> />

necessaria e suficiente aos progressos no dominio da causalidade (Stavy,<<strong>br</strong> />

1990; Driver & Easley, 1978). Como os modelos de raciocinio espontaneo<<strong>br</strong> />

sao de dominio especifico, a explicagao piagetiana estaria comprometida.<<strong>br</strong> />

Assim, os pesquisadores procuram realizar trabalhos enfocando mais o<<strong>br</strong> />

contend° especifico das ideias infantis do que as estruturas operatorias<<strong>br</strong> />

que supostamente lhes dariam suporte. Do nosso ponto de vista, tal<<strong>br</strong> />

enfoque tem provocado uma grande extensao de dados empiricos nos<<strong>br</strong> />

diversos dominios tratados pelo ensino de ciencias, sem que tenha<<strong>br</strong> />

conduzido a uma conipreensao das razOes de sua existencia e das<<strong>br</strong> />

condigoes para seu progresso.<<strong>br</strong> />

Segundo Saraiva (1987), a ausencia desse tratamento se faz sentir<<strong>br</strong> />

especialmente no trabalho de Posner et al. (Posner, Strike, Hewson &<<strong>br</strong> />

Gertzog, 1982). Os autores adotam os termos piagetianos de assimilaccio<<strong>br</strong> />

e acomodaccio, mas afirmam nao ter qualquer compromisso com os<<strong>br</strong> />

trabalhos de Piaget. Entretanto,.sua abordagem nos parece problematica<<strong>br</strong> />

na.medida em que estabelecem uma dicotomia entre mudanga conceitual<<strong>br</strong> />

por assimilagao e por acomodagao. Ora, a acomodacao e necessariamente<<strong>br</strong> />

376

Ulna Atmtiocao do Programa...<<strong>br</strong> />

a acomodacao de um esquema de assimilacao. Segundo Piaget (Inhelder,<<strong>br</strong> />

Garcia & Voneche, 1976, p.67), se a acomodagdo nao estivesse sempre<<strong>br</strong> />

subordinada a uma atividade assimiladora que e o motivo dela, teriamos<<strong>br</strong> />

que admitir uma epistemologia empirica do conhecimento copia. Apenas<<strong>br</strong> />

se fosse possivel, o conhecimento imposto de fora, sem qualquer atividade<<strong>br</strong> />

do sujeito, seria uma acomodacao pura..<<strong>br</strong> />

Alem disso, Desautels e LarocheIle (1990), censuram o modelo de<<strong>br</strong> />

Posner et al. por conceber a mudanca conceitual como a integracao de um<<strong>br</strong> />

novo elemento anteriormente externo estrutura conceitual, ou como a<<strong>br</strong> />

substituigao de uma concepcdo por outra como resultado da competigao<<strong>br</strong> />

entre ambas. Em lugar disso, o que ocorre e uma reconstrucao que<<strong>br</strong> />

provoca reorganizacoes mais ou menos importantes da estrutura<<strong>br</strong> />

conceitual em diregao a uma complexidade crescente do sistema. Disso<<strong>br</strong> />

resulta uma extensao das possibilidades de compreensao e o aumento da<<strong>br</strong> />

sensibilidade da estrutura a eventuais perturbacoes. Nos parece que<<strong>br</strong> />

Desautels e Larochelle pretendem dizer que a mudanca conceitual seria<<strong>br</strong> />

melhor descrita como uma equili<strong>br</strong>acao majorante da estrutura<<strong>br</strong> />

conceitual do sujeito.<<strong>br</strong> />

Os estudos conduzidos por Saraiva(1987,1991) demonstram que<<strong>br</strong> />

parte dos problemas enfrentados na area poderiam ser melhor<<strong>br</strong> />

equacionados com um tratamento derivado so<strong>br</strong>etudo dos ultimos<<strong>br</strong> />

trabalhos de Piaget. Certamente a o<strong>br</strong>a de Piaget, como qualquer teoria,<<strong>br</strong> />

nao engloba todos as dimensoes envolvidas na educacao em ciencias. 0<<strong>br</strong> />

fato de ser a realidade sempre mais a<strong>br</strong>angente e complexa do que<<strong>br</strong> />

qualquer teoria nao implica evidentemente no abandono daquelas, mas<<strong>br</strong> />

na necessidade de sua reformulacao constante. As consideracoes<<strong>br</strong> />

decorrentes de tal abordagem poderao contribuir para que a pesquisa na<<strong>br</strong> />

Area rid° se caracterize por num amontoado de dados empiricos e um<<strong>br</strong> />

vazio teorico, donde a perplexidade constante diante das novas<<strong>br</strong> />

informacOes. Por outro lado, tal tratamento nao podera cristalizar uma<<strong>br</strong> />

leitura parcial sem que sejam incorporadas outras contribuicoes.<<strong>br</strong> />

2. Concepcoes didaticas: o papel e a natureza das intervencoes pedag6gicas<<strong>br</strong> />

Quanto ao segundo elemento de nossa analise, referente ao papel e<<strong>br</strong> />

A natureza das intervencoes pedagogicas, podemos identificar tres<<strong>br</strong> />

posicoes didaticas. A primeira delas, tributaria do ensino tradicional<<strong>br</strong> />

enfoca fundamentalmente a transmissao de um conhecimento bem<<strong>br</strong> />

estruturado como principio educativo. Tal perspectiva este. centrada na<<strong>br</strong> />

atividade do, professor e na caracteristica do conhecimento a ser<<strong>br</strong> />

transmitido. E a apresentagao didatica e a organizacao logica do contelido<<strong>br</strong> />

que garante seu aprendizado.<<strong>br</strong> />

Uma segunda perspectiva inverte esse enfoque, que passa a estar<<strong>br</strong> />

centrado no aprendiz. 0 motor da aprendizagem estaria nao mais no<<strong>br</strong> />

professor mas na atividade do aluno, na maneira pela qual ele interpreta<<strong>br</strong> />

o mundo a sua volta. A intervencao do professor deve existir apenas como<<strong>br</strong> />

377

Orlando Aguiar Jr.; Jo(io P'llocre Saraira<<strong>br</strong> />

elemento desencadeador de um processo natural e individual de<<strong>br</strong> />

construgao de significados. Deve-se fornecer aos alunos, em grupos ou<<strong>br</strong> />

individualmente, a oportunidade para que reflitam a respeito de seu<<strong>br</strong> />

proprio conhecimento, que o compare com o dos colegas, incentivando sua<<strong>br</strong> />

produgao e encorajando-os a buscarem novas solugoes quando<<strong>br</strong> />

confrontados a problemas genuinos. Sendo assim, a tarefa do ensino<<strong>br</strong> />

menos a de fornecer aos alunos um modo particular de raciocinio e de<<strong>br</strong> />

resolugao de problemas do que encontrar meios que permitirao aos<<strong>br</strong> />

estudantes construir, gradualmente e por si mesmos, os conceitos e<<strong>br</strong> />

teorias cientificas. A enfase dessa abordagem recai so<strong>br</strong>e a atividade<<strong>br</strong> />

autonoma e auto-estruturante do aprendiz, num ambiente favoravel de<<strong>br</strong> />

trocas didaticas.<<strong>br</strong> />

Levada As suas consequencias tal perspectiva conduz ao<<strong>br</strong> />

perigoso aforismo segundo o qual cada vez que se explica alguma coisa a<<strong>br</strong> />

uma crianga, esta e impedida de inventa-la. Entretanto, nao se pode<<strong>br</strong> />

afirmar que esta posigao didatica conduza necessariamente A uma<<strong>br</strong> />

pedagogia da redescoberta. Em termos mais gerais, a- intengao e a de<<strong>br</strong> />

fornecer situagOes desafiadoras, otimizada por uma organizagao social<<strong>br</strong> />

cooperativa que pressupoe a igualdade dos participantes.<<strong>br</strong> />

A primeira perspectiva insiste na transmissao da cultura,<<strong>br</strong> />

entendendo esta como um sistema externo de producao, a segunda<<strong>br</strong> />

resgata as contribuigoes da psicologia e se volta para o sujeito em seu<<strong>br</strong> />

processo de construcao de significados. A terceira perspectiva procura<<strong>br</strong> />

contemplar simultaneamente as dimensaes individual e social do<<strong>br</strong> />

conhecimento. A hipotese central, tomada da psicologia sovietica, e a de<<strong>br</strong> />

que as fungoes psicologicas superiores, distintivas da especie humana,<<strong>br</strong> />

tem origens socio-culturais, o que nao diminui a atividade do sujeito em<<strong>br</strong> />

sua apropriacao.<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista da intervencao didatica, a diferenca reside no<<strong>br</strong> />

papel privilegiado da interagao cultural, mediada por adultos<<strong>br</strong> />

escolarizados, como fator necessario mudanga cognitiva (Driver, Asoko,<<strong>br</strong> />

Leach, Mortimer e Scott, 1994). 0 desafio da atividade pedagogica estaria<<strong>br</strong> />

em fornecer o suporte necessario para a construgao de estruturas<<strong>br</strong> />

conceituais mais complexas que a crianca seria incapaz de realizar<<strong>br</strong> />

Isoladamente. As regulagees que permitem o avango do conhecimento<<strong>br</strong> />

seriam dadas pelo sistema de trocas sociais, sendo apenas<<strong>br</strong> />

progressivamente internalizados, de forma a permitir o uso consciente e<<strong>br</strong> />

deliberado do conhecimento.<<strong>br</strong> />

Nao haveria, nessa perspectiya socio-interacionista, uma dicotomia<<strong>br</strong> />

entre os estimulos externos, que constituem a intervengaO do professor, e<<strong>br</strong> />

o processo interno pelo qual o sujeito incorpora os evento exteriores a<<strong>br</strong> />

suas estruturas mentais. Na sala de aula, tal enfoque implica no<<strong>br</strong> />

reconhecimento da assimetria das trocas didaticas entre professor e<<strong>br</strong> />

alunos. Tal assimetria nao e vista como problematica, uma vez que a<<strong>br</strong> />

negociacao entre participantes coin diferentes graus de compreensao ou<<strong>br</strong> />

378

ilualiaciio do Programa...<<strong>br</strong> />

analise de uma situacao seria um fator desencadeador da mudanga<<strong>br</strong> />

cognitiva (Newman, Griffin e Cole, 1989).<<strong>br</strong> />

De acordo com a perspectiva socio-interacionista, o processo de<<strong>br</strong> />

mudanga conceitual nao passa apenas por um conjunto de situagoes<<strong>br</strong> />

experimentais especialmente concebidas de forma a desequili<strong>br</strong>ar<<strong>br</strong> />

esquemas anteriores e permitir a construgao de uma concepgao cientifica,<<strong>br</strong> />

mas principalmente pela maneira pela qual a sala de aula, como uma<<strong>br</strong> />

entidade social, reage a essas situagoes (Mortimer, 1994). Existe uma<<strong>br</strong> />

pressao social em sala de aula em direcao As ideias cientificamente<<strong>br</strong> />

aceitas. Decorre do compromisso do professor e da escola com o<<strong>br</strong> />

paradigma cientifico, bem como As caracteristicas, quase sempre ocultas,<<strong>br</strong> />

do contrato didatico.<<strong>br</strong> />

A primeira concepgao de intervengao pedagogica, tributaria do<<strong>br</strong> />

ensino tradicional, esta ausente no repertorio das pesquisas em<<strong>br</strong> />

aprendizagem por mudanga conceitual no ensino de ciencias. As duas<<strong>br</strong> />

outras oferecem uma possibilidade de compreender as diferentes<<strong>br</strong> />

concepgoes acerca do processo determinam enfoques diferenciados para o<<strong>br</strong> />

ensino de ciencias numa perspectiva construtivista. Muito mais do que<<strong>br</strong> />

fornecer rotulos a este ou aquele autor, entendemos que se possa<<strong>br</strong> />

compreender melhor suas diferengas.<<strong>br</strong> />

Entendemos ainda ser parcial a interpretagao segundo a qual o<<strong>br</strong> />

enfoque piagetiano conduziria inevitavelmente ao segundo enfoque<<strong>br</strong> />

apresentado. E preciso deixar claro que Piaget nao elabora qualquer<<strong>br</strong> />

teoria para a educagao e, se outros autores o fazem baseados em suas<<strong>br</strong> />

contribuigoes, a elas devem acrescentar varias suposigoes acerca do<<strong>br</strong> />

desenvolvimento do conhecimento nos contextos especificos da educagao<<strong>br</strong> />

escolar levadas a termo por sujeitos-estudantes orientados e assistidos<<strong>br</strong> />

por sujeitos-professores. Como bem assinala Lerner (1995), o saber<<strong>br</strong> />

didatico nao pode ser deduzido diretamente das contribuigoes da<<strong>br</strong> />

psicologia embora nao possa prescindir dessas. A autora sustenta a falsa<<strong>br</strong> />

dicotomia entre perspectivas de ensino derivadas do construtivismo<<strong>br</strong> />

piagetiano e as contribuicOes do socio-interacionismo. Em outros<<strong>br</strong> />

trabalhos (Aguiar, 1995, Saraiva e Aguiar, 1996), procuramos explorar as<<strong>br</strong> />

possibilidades de leitura do problema da mudanga conceitual em sala de<<strong>br</strong> />

aula a partir do duplo enfoque derivado da epistemologia genetica e do<<strong>br</strong> />

socio-interacionismo vygotskiano.<<strong>br</strong> />

3. 0 status das concepOes espontaneas: olhando de fora ou por dentro do<<strong>br</strong> />

sistema<<strong>br</strong> />

Um terceiro element() de analise das pesquisas consiste em<<strong>br</strong> />

identificar a maneira pela qual os autores interpretam a existencia,<<strong>br</strong> />

origem e evolucao das concepcoes espontaneas. A esse respeito, preciso<<strong>br</strong> />

salientar que boa parte dos modelos de aprendizagem por mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual pressupoem a existencia de uma estrutura alternativa<<strong>br</strong> />

(alternative frameworks) subjacente As explicacoes e respostas fornecidas<<strong>br</strong> />

379

Orlando Aguiar dr.; dodo Pitom Saraira<<strong>br</strong> />

espontaneamente pelos sujeitos em testes e entrevistas . clinicas.<<strong>br</strong> />

Entretanto, parece nao haver acordo quanto ao carater de tais esquemas<<strong>br</strong> />

conceituais.<<strong>br</strong> />

Uma primeira interpretagao e aquela que adota o referencial<<strong>br</strong> />

cientifico para avaliar as caracteristicas das concepgaes espontaneas.<<strong>br</strong> />

Desta maneira, os "modelos" de raciocinio intuitivo sao considerados em<<strong>br</strong> />

termos da linguagem e da logica•da ciencia formal, o que resulta numa<<strong>br</strong> />

imagem deformada dos mesmos, como se fossem apenas um arremedo<<strong>br</strong> />

das teorias cientificas (Saraiva, 1987). 0 paralelo do contendo das<<strong>br</strong> />

concepgoes alternativas com teorias cientificas ja superadas (em geral,<<strong>br</strong> />

relativos ao periodos anteriores ao advento da ciencia moderna) reforga<<strong>br</strong> />

esse tipo de visao acerca do pensamento espontaneo. De acordo com essa<<strong>br</strong> />

interpretagao, as estrategias de ensino destinadas a promover a mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual pretendem, num primeiro momento, permitir a expressao de<<strong>br</strong> />

tais modelos e sua tomada de consciencia para entao desengana-los,<<strong>br</strong> />

fornecendo um conjunto de anomalias, de forma a criar insatisfagao e<<strong>br</strong> />

promover a busca de um modelo explicativo mais adequado.<<strong>br</strong> />

Guidoni (1985), ao analisar o pensamento espontaneo (natural<<strong>br</strong> />

thinking), critica esse tipo de abordagem, afirmando que seria um erro<<strong>br</strong> />

considera-lo como se fosse um sistema teorico coerente a respeito do<<strong>br</strong> />

mundo. Tal equivoco seria a base de modelos de ensino por mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual como aquele proposto por Posner et al.(1982), cuja<<strong>br</strong> />

fundamentagao decorre de uma visao epistemologica de mudanga<<strong>br</strong> />

paradigmatica na historia das ciencias. Talvez a mudanga mais<<strong>br</strong> />

significativa proposta por Strike e Posner (1992) em sua "teoria revista"<<strong>br</strong> />

do processo de mudanga conceitual tenha consistido precisamente em<<strong>br</strong> />

admitir que "nossa formulagao da teoria da mudanca conceitual<<strong>br</strong> />

enfatizava a importancia da criagdo de insatisfacoes com as concepcaes<<strong>br</strong> />

previas. Essa enfase parece ser apropriada apenas se assumimos que as<<strong>br</strong> />

concepcaes dos estudantes sao como paradigmas, no sentido de comporem<<strong>br</strong> />

formas altamente articuladas e suportadas por muitas evidencias e uma<<strong>br</strong> />

historia de uso bem sucedido (..) Tentar (*gar as concepcoes dos<<strong>br</strong> />

estudantes em Ullt "mar de anomalias"parece nap ser a melhor estrategia<<strong>br</strong> />

quando as coitcepciies espontetneas SCI:0 fracamente<<strong>br</strong> />

conceptualizadas"(1581159).<<strong>br</strong> />

A busca compulsiva de coerencia parece ser a caracteristica central<<strong>br</strong> />

do modelo inicialmente proposto por Posner et al.. No entanto, ao<<strong>br</strong> />

contrario do pensamento cientifico, cuja busca de coerencia e um trago<<strong>br</strong> />

distintivo, o pensamento natural, por seus propositos e objetivos,<<strong>br</strong> />

considera sempre a realidade a partir de varias -perspectivas distintas.<<strong>br</strong> />

Alguns autores (Millar, 1989; Claxton, 1986; Osborne, 1985), questionani<<strong>br</strong> />

a existencia mesmo das estruturas conceituais (alternative conceptions24),<<strong>br</strong> />

24 Driver & Easley (1978) introduziram essa expressiio, largamente difundida na<<strong>br</strong> />

literatura. Segundo eles, a expressao serve para descrever ulna "sduacdo na quata crianca<<strong>br</strong> />

desenvolueu de ',Janeiro autonoma um 11197r0 para conceplualizar sua experiencia cont o<<strong>br</strong> />

380

Ulna ilualiavio do Programa...<<strong>br</strong> />

e afirmam que o pensamento espontaneo seria melhor descrito por<<strong>br</strong> />

"memories of an episodic kind." (Osborne, 1985, p.146), ou por um<<strong>br</strong> />

conjunto de esquemas dependentes do contexto (di Sessa, citado por<<strong>br</strong> />

Driver, 1989). Villani(1992), utilizando a filosofia de Laudan, afirma que<<strong>br</strong> />

a manutencao de perspectivas distintas e uma dimensao comum tanto a<<strong>br</strong> />

ciencia quanto ao pensamento espontaneo.<<strong>br</strong> />

De qualquer maneira, tal discussao se manifesta tambem nas<<strong>br</strong> />

propostas para encaminhamento de atividades pedagogicas. Enquanto<<strong>br</strong> />

Posner et al.(1982) sugerem que a construcao da teoria pressupoe uma<<strong>br</strong> />

confrontacao imediata com o conhecimento previo julgado relevante pelo<<strong>br</strong> />

estudante, Rowell e Dawson (1985) propelem que o conflito cognitivo<<strong>br</strong> />

ocorra apenas apos a introducao das concepcoes cientificas.<<strong>br</strong> />

Outro problema a ser considerado decorre do carater muitas vezes<<strong>br</strong> />

estatico dos "modelos" concebidos para descrever o pensamento<<strong>br</strong> />

espontaneo. Disso resulta um "mosaico de concepcoes" (Saraiva, 1986),<<strong>br</strong> />

uma especie de "geografia pre-nocional" (Astolfi & Develay, 1991) que<<strong>br</strong> />

pouco informa a propOsito da hierarquia das concepcoes e das razoes para<<strong>br</strong> />

seu progresso. Embora ateis no sentido de informar o ensino, pressupoem<<strong>br</strong> />

o carater estavel e invariavel das representacoes, o que limita suas<<strong>br</strong> />

possibilidades em promover mudancas significativas na educacao em<<strong>br</strong> />

ciencias.<<strong>br</strong> />

Pesquisas tem informado ainda que concepcoes espontaneas<<strong>br</strong> />

surgem muitas vezes da interacao com o ensino formal (Dreyfus et al,<<strong>br</strong> />

1990). Driver e Easley (1978) utilizam o termo misconception para<<strong>br</strong> />

designar situagoes nas quais a crianca foi introduzida a modelos ou<<strong>br</strong> />

teorias formais tendo-as assimilado incorretamente. Inicialmente<<strong>br</strong> />

preocupados apenas com o conteado especifico das nocoes espontaneas, os<<strong>br</strong> />

autores passaram a considerar tambem e especialmente os elementos de<<strong>br</strong> />

seu sistema cognitivo que dao suporte criacao, manutencao e validacao<<strong>br</strong> />

dos novos conceitos.<<strong>br</strong> />

De qualquer forma, o conhecimento espontaneo parece cumprir<<strong>br</strong> />

uma fang-do paradoxal nos modelos de aprendizagem por mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual, como denunciam Pintrich et al (Pintrich, Marx & Boyle,<<strong>br</strong> />

1993). De um lado, o conhecimento previo aparece como uma das<<strong>br</strong> />

principais razoes das dificuldades encontradas pelos estudantes nos<<strong>br</strong> />

cursos de ciencias, de outro lado, ele fornece o marco utilizado para<<strong>br</strong> />

interpretar novos conhecimentos.<<strong>br</strong> />

Do nosso ponto de vista, a interpretacao negativa tem ainda<<strong>br</strong> />

predominado os trabalhos na area. Por exemplo, Champagne et al.<<strong>br</strong> />

(Champagne, Gungstone & Klopfer, 1985, p.62), afirmam que um fator<<strong>br</strong> />

que contribui para as dificuldades dos estudantes no aprendizado da<<strong>br</strong> />

mecanica reside no fato deles iniciarem seus cursos de fisica com teorias<<strong>br</strong> />

firmemente consolidadas so<strong>br</strong>e como e porque os objetos se movem. Da<<strong>br</strong> />

mundo fisico"(p.62).Segundo Millar(1989) o termo sugere uma maneira mais rigida e<<strong>br</strong> />

regular de pensamento.<<strong>br</strong> />

381

Orlando Aguiar Jr.; Joao Mlocre &filar('<<strong>br</strong> />

mesma forma, Hashweh (1986, p.229) sustenta que, em certos casos, as<<strong>br</strong> />

concepgoes previas dos • estudantes podem impedir a aquisicao de<<strong>br</strong> />

conceitos cientificos. Nessa perspectiva, os conhecimentos espontaneos<<strong>br</strong> />

aparecem como um inimigo a ser combatido, e assume-se implicitamente<<strong>br</strong> />

que o aprendiz com pouco conhecimento do conteado a ser ensinado teria<<strong>br</strong> />

poucas barreiras em aprender o novo conteado. Pintrich et al. (p. 171)<<strong>br</strong> />

afirmam entretanto que a literatura esta repleta de estudos mostrando os<<strong>br</strong> />

efeitos beneficos do conhecimento previo na aprendizagem de novos<<strong>br</strong> />

conceitos.<<strong>br</strong> />

As pesquisas em ensino de ciencias deveriam apontar para uma<<strong>br</strong> />

dimensao mais favoravel quanto aos conhecimentos elaborados pelos<<strong>br</strong> />

alunos dentro ou fora do ambiente escolar, de forma a manter um<<strong>br</strong> />

discurso e uma pratica coerente com a perspectiva construtivista em que<<strong>br</strong> />

se diz fundamentar. A nogao de obstaculo episternologico de Bachelard<<strong>br</strong> />

(1972/1938) expressa com clareza o fato de que todo conhecimento, uma<<strong>br</strong> />

vez consolidado, encerra obstaculos ao seu progresso. Entretanto, isso nao<<strong>br</strong> />

significa que nao possam ser exploradas suas potencialidades, nem<<strong>br</strong> />

tampouco reconhecida sua legitimidade.<<strong>br</strong> />

Uma perspectiva mais recente, inaugurada pelos trabalhos de<<strong>br</strong> />

Solomon (1983, 1987), defende uma cognigao contextualizada, segando a<<strong>br</strong> />

qual o pensamento cientifico consiste numa esfera que nao engloba nem<<strong>br</strong> />

tampouco anula a validade do senso comum. Alem de nao pressupor a<<strong>br</strong> />

coerencia enquanto traco distintivo dos sistemas cognitivos, tal<<strong>br</strong> />

abordagem tem permitido avaliar o pensamento espontaneo a partir de<<strong>br</strong> />

seus proprios objetivos e criterios de validagao.<<strong>br</strong> />

4. Mudanca conceitual em sala de aula: o que isso significa?<<strong>br</strong> />

As diferengas apontadas nas secOes precedentes determinam<<strong>br</strong> />

enfoques diferenciados quanto ao que se pretende com a expressao<<strong>br</strong> />

"mudanca conceitual". Podemos dizer que, quanto aos objetivos<<strong>br</strong> />

identificados para o ensino de ciencias, os modelos de aprendizagem por<<strong>br</strong> />

mudanca conceitual apresentam uma clara evolucao. A perspectiva mais<<strong>br</strong> />

ingenua na area considerava o proCesso de mudanga conceitual como uma<<strong>br</strong> />

troca de concepcoes, assim como se troca uma peca defeituosa em uma<<strong>br</strong> />

maquina.<<strong>br</strong> />

Em razao das dificuldades encontradas para efetivar as mudangas<<strong>br</strong> />

pretendidas e da pesquisa sistematica relativa ao como e ao por que de<<strong>br</strong> />

tais construgees, o olhar passou a ser dirigido Mais aos pressupostos<<strong>br</strong> />

ontologicos e epistemologicos que dao suporte ao conhecimento de senso<<strong>br</strong> />

comum. Nesse sentido, a mudanga conceitual passa a ser entendida como<<strong>br</strong> />

"mudanga metodologica"(Gil-Perez,1993; Villani,1992; Hashweh, 1986),<<strong>br</strong> />

como mudanca no "quadro epistemico"(Desaultels e Larochelle, 1990) ou<<strong>br</strong> />

ainda enquanto mudanca na "ecologia conceitual" do sujeito(Hewson,<<strong>br</strong> />

1985; Strike & Posner, 1992).<<strong>br</strong> />

382

Uma Aualiacao do Programa...<<strong>br</strong> />

Mesmo assim, para boa parte dos autores, a avaliagao era ainda a<<strong>br</strong> />

de que o olhar da ciencia deveria se impor so<strong>br</strong>e o conhecimento comum,<<strong>br</strong> />

de forma que, ao final do processo, o estudante se convencesse da<<strong>br</strong> />

superioridade do conhecimento cientifico abandonando definitivamente a<<strong>br</strong> />

velha maneira de encarar os ferthmenos.<<strong>br</strong> />

Outra tendencia dos trabalhos em curso parece finalmente admitir<<strong>br</strong> />

a coexistencia das duas formas de conhecer o mundo. 0 objetivo do ensino<<strong>br</strong> />

de ciencias estaria portanto em ampliar as possibilidades do sujeito,<<strong>br</strong> />

dando-lhe acesso as maneiras de explicar o real consagradas<<strong>br</strong> />

historicamente pela ciencia e, ao mesmo tempo, permitindo distinguir os<<strong>br</strong> />

contextos nos quais um conceito particular se mostra adequado. Embora<<strong>br</strong> />

fazendo a critica ao modelo original de aprendizagem por mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual, entendemos que tais trabalhos se situam ainda nesse campo,<<strong>br</strong> />

desde que entendamos a expressao "mudanga conceitual" num sentido<<strong>br</strong> />

mais amplo de transformagoes no sistema conceitual que um individuo<<strong>br</strong> />

utiliza para interpretar e agir so<strong>br</strong>e o real nas varias instancias de sua<<strong>br</strong> />

vida social.<<strong>br</strong> />

Sao essas as diferengas que julgamos crucial analisar para que a<<strong>br</strong> />

mudanga conceitual nao seja apenas um chavao no ensino de ciencias,<<strong>br</strong> />

mas que resulte em opgoes claras quanto as varias posigoes existentes.<<strong>br</strong> />

Na revisao que fizemos, em lugar de posigoes cristalizadas encontramos<<strong>br</strong> />

uma diversidade ins<strong>usp</strong>eita quanto aos varios elementos que permitem<<strong>br</strong> />

formular uma intervengao pedagogica conseqnente no ensino de ciencias.<<strong>br</strong> />

Alem disso, nos foi possivel constatar um questionamento de seus<<strong>br</strong> />

pressupostos iniciais e uma renovacao dos problemas a serem<<strong>br</strong> />

investigados. Do nosso ponto de vista, a diversidade em seu tratamento<<strong>br</strong> />

positiva apenas na medida em que for claramente enunciada, de forma a<<strong>br</strong> />

permitir a coordenagao desses pontos de vista ou, em caso de<<strong>br</strong> />

incompatibilidade, a escolha consciente de um referencial que nos parega<<strong>br</strong> />

mais apropriado ao contexto da sala de aula.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, infelizmente subsistem ainda varios problemas<<strong>br</strong> />

especialmente quando se trata de aprofundar os mecanismos psicologicos<<strong>br</strong> />

que permitem ao sujeito a evolucao de suas estruturas conceituais, bem<<strong>br</strong> />

como a interpretagao cristalizada dos "modelos" de raciocinio espontaneo,<<strong>br</strong> />

sem que se aprofunde na sua interpretacao. Akin disso, apesar da<<strong>br</strong> />

discussao epistemologica suscitada pelo construtivismo, podemos<<strong>br</strong> />

constatar que a ruptura com o velho paradigma empirico-indutivista<<strong>br</strong> />

ainda nao se completou. Tais questoes sao cruciais se pretendemos<<strong>br</strong> />

formular uma nova concepgao para a educagao em ciencias.<<strong>br</strong> />

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386

Paineis

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileiro de Fisica<<strong>br</strong> />

VERIFICAcA0 DA SUBSTITUIcA0 DE CONCEITOS ESPONTANEOS<<strong>br</strong> />

POR CONCEITOS CIENTIFICOS EM UM CURSO DE OTICA<<strong>br</strong> />

GEOMETRICA<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Jesus de Oliveira e Sergio L. Talim (talim@colleaufmg.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Setor de Fisica -Colegio Tecnico - UFMG<<strong>br</strong> />

Av. AntOnio Carlos 6627 - _Belo Horizonte, MG - CEP 31270.010<<strong>br</strong> />

Nossa pretensao foi organizar um curso introdutorio de Otica<<strong>br</strong> />

visando o objetivo de introduzir o estudo desta ciencia como uma parte<<strong>br</strong> />

significativa da educagao geral dos estudantes. 0 curso foi aplicado a<<strong>br</strong> />

professores de ciencias que trabalham de 5a a 8a serie do primeiro grau,<<strong>br</strong> />

que ensinam esta materia em sua disciplina.<<strong>br</strong> />

Procuramos dar enfase aos processos ligados A interpretagao das<<strong>br</strong> />

informagoes recebidas do nosso meio ambiente pelo sentido da visao.<<strong>br</strong> />

Dada a importancia e a quantidade dessas informacaes, as pessoas<<strong>br</strong> />

elaboram, muito cedo, conceitos e modelos espontaneos dos fenemenos<<strong>br</strong> />

Oticos 1, 2, 3 , que muito frequentemente estao em conflito com os modelos e<<strong>br</strong> />

conceitos da Fisica oficial. Por exemplo, foram detectados entre<<strong>br</strong> />

estudantes de 13 e 14 anos a existencia de tres modelos que pretende<<strong>br</strong> />

explicar a visao : o modelo do banho de luz que nao atribui papel algum<<strong>br</strong> />

ao olho, basta a presenga da luz para que os objetos sejam vistos, um<<strong>br</strong> />

segundo model° que atribui luz a fling-do de iluminar os objetos<<strong>br</strong> />

permanecendo o olho sem funcao, e um terceiro model° que admite que o<<strong>br</strong> />

olho participa da fluminacao dos objetos.<<strong>br</strong> />

A experiencia tem demonstrado que os cursos introdutorios de otica<<strong>br</strong> />

nao modificam de modo significativo a situagao, por nao terem a intengao<<strong>br</strong> />

clara de atuar neste campo. Nossa experiencia demonstrou tambem que<<strong>br</strong> />

tuna parcela razoavel dos estudantes ja tem um modelo dos processos de<<strong>br</strong> />

visao correto e coerente com as concepgoes cientificas `1.<<strong>br</strong> />

Organizacao do curso<<strong>br</strong> />

Procuramos utilizar uma metodologia baseada na atividade do<<strong>br</strong> />

aluno fazendo sugestoes de trabalhos experimentais, de investigagoes<<strong>br</strong> />

praticas e de discussao de problemas e dificuldades ligadas ao processo de<<strong>br</strong> />

visao e formacao e interpretagao de imagens. Os textos apresentados<<strong>br</strong> />

sao bastante sucintos, mas ha uma lista grande de problemas, questoes e<<strong>br</strong> />

observagOes experimentais envolvendo equipamentos simples Este<<strong>br</strong> />

,modelo tem como objetivo motivar os alunos.<<strong>br</strong> />

Os assuntos que tratamos no curso sao :<<strong>br</strong> />

1. Fontes de luz - um texto curto de introducao seguido de<<strong>br</strong> />

. observagoes experimentais de algumas fontes incandescente<<strong>br</strong> />

• 388

17erifiraciio<<strong>br</strong> />

Substilitivio...<<strong>br</strong> />

e fluorescente de luz com a intencao de relacionar luz com a<<strong>br</strong> />

temperatura da fonte, e algumas questoes de discussao;<<strong>br</strong> />

2. A visa° - um resumo historic° <strong>br</strong>eve a respeito do processo da<<strong>br</strong> />

visa° e de como dois olhos formam uma imagem Unica, e-<<strong>br</strong> />

algumas questoes de discussao;<<strong>br</strong> />

3. Propagagao retilinea e raios de luz - sao experiencias que<<strong>br</strong> />

levam nogao de que a luz se propaga em linha reta em<<strong>br</strong> />

meios homogeneos, formacao de som<strong>br</strong>as e explicacao de<<strong>br</strong> />

eclipses, e algumas questoes de discussao;<<strong>br</strong> />

4. Materiais transparentes e coloridos - discute-se e observa-se<<strong>br</strong> />

a absorgao e reflexao da luz pelos materiais transparentes e<<strong>br</strong> />

coloridos, e algumas questoes de cliscussao;<<strong>br</strong> />

5. Velocidade de propagagao e alcance da luz - um <strong>br</strong>eve<<strong>br</strong> />

historic° da ideia de velocidade finita da luz e consideracoes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o alcance da luz, e algumas questoes de discussao;<<strong>br</strong> />

6. Independericia dos raios luminosos e localizagao de objetos<<strong>br</strong> />

pela visao - discute-se como o olho obtem informacoes de<<strong>br</strong> />

distancia atraves da acomodacao da visao, e algumas<<strong>br</strong> />

questoes de discussao;<<strong>br</strong> />

7. Reflexao e refragao da luz - tres capitulos onde se trabalham<<strong>br</strong> />

a formagao de imagens em espelhos planos e curvos e<<strong>br</strong> />

prismas, afim de formar as bases para a discussao da<<strong>br</strong> />

formagao de imagens nos instrumentos Oticos, e varias<<strong>br</strong> />

questoes de discussao;<<strong>br</strong> />

8. Lentes e instrumentos oticos - sao observadas a formagao de<<strong>br</strong> />

imagens por lentes, lupas, microscepio e telescopic',<<strong>br</strong> />

discutindo-se o conceito de ampliacao e dificuldades de<<strong>br</strong> />

interpretacao das imagens seguidos de algumas questoes de<<strong>br</strong> />

discussao.<<strong>br</strong> />

Aplicacao e avaliacao da curso<<strong>br</strong> />

Este curso foi aplicado a tres turmas de professores de ciencia<<strong>br</strong> />

participantes de um curso de capacitacao de 45 horas de professores da<<strong>br</strong> />

rede estadual de ensino de Minas Gerais, totalizando 32 professores.<<strong>br</strong> />

Para avaliar o sucesso do curso na substituicao de conceitos espontaneos<<strong>br</strong> />

por conceitos cientificos, aplicamos um pre-teste que foi uma modificagao<<strong>br</strong> />

de um teste originalmente publicado por Harres 5. Este teste consiste de<<strong>br</strong> />

15 questoes de milltipla escolha que mede a presenca de conceitos<<strong>br</strong> />

espontaneos so<strong>br</strong>e o processo da visao, a propagacao retilinea da luz,. a<<strong>br</strong> />

velocidade finita e o alcance da luz, e a formacao de imagens por espelhos<<strong>br</strong> />

planos. Um escore elevado neste teste mostra a ausencia de conceitos<<strong>br</strong> />

espontaneos e a presenga de conceitos cientificos. 0 pre-teste nao foi<<strong>br</strong> />

discutido nem os seus resultados foram divulgados para os alunos, que ao<<strong>br</strong> />

final entregavam todo o material do teste ao instrutor.<<strong>br</strong> />

389

Jesus de Oliveira; Sergio L. Tolle!<<strong>br</strong> />

Ap6s o curso o teste foi reaplicado ( agora como um pos-teste) e os<<strong>br</strong> />

resultados dos dois testes foram comparados. Uma das turmas (6 alunos),<<strong>br</strong> />

nao fez o pre-teste e o resultado no teste final nao foi significamente<<strong>br</strong> />

diferente das outras turmas mostrando que o efeito de memoria nAo<<strong>br</strong> />

relevante neste caso.<<strong>br</strong> />

Resultados e conclusao<<strong>br</strong> />

0 pre-teste foi corrigido e teve como media do grupo total 8,4 e<<strong>br</strong> />

desvio padrao 2,8. Estes resultados estao de acordo com os obtidos antes<<strong>br</strong> />

por nos em um estudo so<strong>br</strong>e as concepcOes espontaneas de alunos de<<strong>br</strong> />

segundo grau so<strong>br</strong>e Otica 4 , mostrando que os cursos formais de Otica nao<<strong>br</strong> />

modificaram muito as concepgoes espontaneas.<<strong>br</strong> />

0 p6s-teste foi corrigido e teve como media do grupo total 14,1 e<<strong>br</strong> />

desvio padrao 2,1. Comparando com o resultado do pre-teste, notamos<<strong>br</strong> />

que houve uma diferenga significativa ( mesmo do ponto de vista<<strong>br</strong> />

estatistico ) entre o desempenho do grupo antes e depois do curso.<<strong>br</strong> />

Os Tesultados obtidos nos levam a acreditar que o curso teve<<strong>br</strong> />

sucesso no seu objetivo de provocar uma mudanga nas concepgoes<<strong>br</strong> />

espontaneas do grupo so<strong>br</strong>e os assuntos introdutorios de otica.<<strong>br</strong> />

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390

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UM MODELO SIMPLES E DE BAIXO CUSTO PARA 0 TUBO DE RAIOS<<strong>br</strong> />

CATODICOS - CONSTRUCAO E APLICAcOES<<strong>br</strong> />

Historic°<<strong>br</strong> />

Ferdinand Martins da Silva (ferdgf<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Maria Beatriz Fagundes (bealriz@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Norberto Cardoso Ferreira (norberto@il<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica da Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

0 tubo de raios catodicos, um instrumento bastante utilizado no<<strong>br</strong> />

desenvolvimento da teoria quantica, envolve a interacao da radiacao<<strong>br</strong> />

eletromagnetica com a materia.<<strong>br</strong> />

A partir da segunda metade do seculo XIX, a exploracao da<<strong>br</strong> />

conducao de eletricidade atraves dos gases tornou-se uma pratica popular<<strong>br</strong> />

entre os pesquisadores. Os arranjos experimentais utilizados eram<<strong>br</strong> />

constituidos, basicamente, por dois eletrodos carregados com cargas<<strong>br</strong> />

opostas, inseridos em um tubo lacrado preenchido por um gas qualquer<<strong>br</strong> />

(ar por exemplo) a baixa pressao.<<strong>br</strong> />

A aplicacao de uma alta tensao entre dois eletrodos produz um<<strong>br</strong> />

fluxo de corrente atraves do gas. Devido aos efeitos dessa corrente,<<strong>br</strong> />

observa-se o aparecimento de camadas <strong>br</strong>ilhantes no gas.<<strong>br</strong> />

Esse efeito despertou a curiosidade dos fisicos e proporcionou o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento desses tipos de arranjos. 0 tubo de raios catodicos foi<<strong>br</strong> />

tambem utilizado na corroboracao do modelo corpuscular do eletron.<<strong>br</strong> />

Atualmente, montagens muito semelhantes aquelas desenvolvidas<<strong>br</strong> />

com finalidade de pesquisa, foram adaptadas para serem utilizadas nos<<strong>br</strong> />

aparelhos de televisao, sao os conhecidos tubos de raios catedicos e sao<<strong>br</strong> />

responsaveis pela formacao da imagem na tela, 0 tubo tem a funcao de<<strong>br</strong> />

produzir a imagem vista na tela a partir da deflexao de um feixe de<<strong>br</strong> />

eletrons acelerados no seu interior. 0 choque desses eletrons com a<<strong>br</strong> />

superficie interna, recoberta com um material fotoluminescente, provoca<<strong>br</strong> />

a emissao de luz.<<strong>br</strong> />

Este aparelho, com o circuit° associado, forma tambem a base do<<strong>br</strong> />

osciloscopio, instrumento largamente usado em laboratorio para<<strong>br</strong> />

observacao e medida de variace5es de voltagem muito rapidas.<<strong>br</strong> />

A tela de um aparelho de televisao semelhante ao tubo do<<strong>br</strong> />

osciloscopio, exceto que o feixe e defietido por campos magneticos. A<<strong>br</strong> />

voltagem de aceleracao em tubos de televisores a cores e tipicamente de<<strong>br</strong> />

20 a 25 kV.<<strong>br</strong> />

Preocupados com a deficiencia de materiais de apoio para<<strong>br</strong> />

atividades experimentais no ensino de Fisica nas escolas, procuramos<<strong>br</strong> />

desenvolver uma montagem, dentro da filosofia do projeto RIPE de<<strong>br</strong> />

produzir materiais de baixo custo, que possa ser utilizada como um<<strong>br</strong> />

modelo para o estudo do tubo de raios catodicos.<<strong>br</strong> />

391

Ferdinand Martins...<<strong>br</strong> />

Este modelo, embora bastante simplificado em relacao ao tubo real,<<strong>br</strong> />

alem de proporcionar varias combinagoes e possibilidades de utilizagdo -<<strong>br</strong> />

algumas das quais estao descritas mais adiante - pode ser explorado,<<strong>br</strong> />

durante sua construgdo, no estudo de alguns fenomenos fisicos,<<strong>br</strong> />

principalmente eletricos.<<strong>br</strong> />

Modelo do tubo de Raios Catodicos<<strong>br</strong> />

Nos propomos, com esse trabalho, oferecer um model° atraves do<<strong>br</strong> />

qual possam ser explorados, rnais especificamente, os fenomenos<<strong>br</strong> />

relacionados a eletrizagdo e a deflexao do feixe de eletrons sob a acdo de<<strong>br</strong> />

campos eletricos. Para isso desenvolvemos uma montagem baseada na<<strong>br</strong> />

analogia entre um feixe estreito eletrizado de agua e um feixe colimado<<strong>br</strong> />

de eletrons, ambos sob a agdo de um campo eletrico externo gerado entre<<strong>br</strong> />

placas metalicas carregadas.<<strong>br</strong> />

Funcionamento do modelo - Gotas como eletrons<<strong>br</strong> />

No nosso modelo utilizamos um feixe de agua eletrizada, obtido<<strong>br</strong> />

atraves de uma maquina eletrostatica, em substituicao ao feixe de<<strong>br</strong> />

eletrons.<<strong>br</strong> />

Essa maquina produz cargas eletricas por atrito que podem ser<<strong>br</strong> />

transferidas, atraves de fios condutores, para outros corpos, permitindo<<strong>br</strong> />

assim carrega-los positivamente ou negativamente.<<strong>br</strong> />

No modelo proposto as seringas sao preenchidas com agua e as<<strong>br</strong> />

placas eletrizadas com a maquina eletrostatica, produzindo-se uma<<strong>br</strong> />

diferenga de potencial entre elas. Os filetes de agua sao, entdo,<<strong>br</strong> />

direcionados para a regido entre as placas. Notamos, assim, a deflexdo<<strong>br</strong> />

dos feixes de agua, como mostra a. figura baixo:<<strong>br</strong> />

392

Um Modelo Simples e...<<strong>br</strong> />

Deflexao do feixe de agua<<strong>br</strong> />

A deflexao, ou seja, o comportamento do filete de agua, como<<strong>br</strong> />

mostra a figura a baixo.<<strong>br</strong> />

A deflexao, ou seja, o comportamento do filete de agua esta<<strong>br</strong> />

relacionado com campo eletrico existente entre as placas.<<strong>br</strong> />

Na descrigao abaixo apresentamos uma comparagdo entre o modelo<<strong>br</strong> />

proposto e o tubo de raios catodicos procurando relacionar as diversas<<strong>br</strong> />

partes constituintes dos mesmos:<<strong>br</strong> />

Tubo de Raios Catodicos (TRC) Modelo Proposto<<strong>br</strong> />

Aquecedor ou filamento<<strong>br</strong> />

Seringa<<strong>br</strong> />

Catodo<<strong>br</strong> />

Fio de seringa agulha<<strong>br</strong> />

Placas de deflexao horizontal<<strong>br</strong> />

Placas cilindricas<<strong>br</strong> />

Placas de deflexao vertical<<strong>br</strong> />

Placas cilindricas<<strong>br</strong> />

Feixe de eletrons<<strong>br</strong> />

Filete de agua<<strong>br</strong> />

Camada metalica<<strong>br</strong> />

Laterais do recipiente<<strong>br</strong> />

Tela fluorescente<<strong>br</strong> />

Fundo do recipiente<<strong>br</strong> />

Essa analogia podera ser vista a partir dos experimentos que serao<<strong>br</strong> />

realizados com o modelo proposto.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Acreditamos que essa -proposta possa contribuir para o ensino de<<strong>br</strong> />

conceitos de fisica proporcionando, aos professores e aos alunos, uma<<strong>br</strong> />

oportunidade de aprender a partir da construcao e manuseio da<<strong>br</strong> />

experiencia.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, pretendemos superar as dificuldades da falta de<<strong>br</strong> />

materiais didaticos utilizando materiais de baixo custo e facil aquisicao,<<strong>br</strong> />

desmistificando a concepgdo de que o ensino de fisica experimental<<strong>br</strong> />

necessita de instrumentos sofisticados para sua realizacao.<<strong>br</strong> />

393

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

PROBLEMAS ABERTOS EM INDUCAO ELETROMAGNETICA<<strong>br</strong> />

Fernando Cesar Ferreira' (fcesar@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Moacyr Ribeiro do Valle Filho2<<strong>br</strong> />

1 - IF/FE-<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

2 - <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Nan ha necessidade de reafirmar que a fisica apresentada no 2.<<strong>br</strong> />

grau esta distante da fisica que e praticada nos laboratorios e centros de<<strong>br</strong> />

pesquisa, tanto em termos ontolOgicos como metodologicos. A fisica da<<strong>br</strong> />

escola ja conhece os resultados de seus experimentos e suas teorias sao<<strong>br</strong> />

frequentemente apresentadas como cieutifica,meitte corretas e a prova de<<strong>br</strong> />

erros. Alem desta visao deformada de ciencia que transmitida na escola,<<strong>br</strong> />

deveriamos nos perguntar ate que ponto esta fisica esta prOxima do aluno<<strong>br</strong> />

num sentido que considere a sua visao de mundo, o seu imaginario e suas<<strong>br</strong> />

fantasias? Nao apenas as suas concepcoes espontaneas so<strong>br</strong>e forca, calor<<strong>br</strong> />

ou eletricidade, mas qual a importancia destes conceitos na sua estrutura<<strong>br</strong> />

cognitiva. Estas questoes nos levam a Bachelard e a sua Poetica do<<strong>br</strong> />

Espaco (1978, p. 258), quando este nos fala so<strong>br</strong>e o ninho: "Quantas vezes<<strong>br</strong> />

no meu jardim, conheci a decepcao de desco<strong>br</strong>ir um ninho Inuit() ta,rde. Ja<<strong>br</strong> />

chegou o outono, a folhagem ja se torna menos densa. No 'Angulo formado<<strong>br</strong> />

por dois galhos, eis um ninho abandonado. Portanto, eles estavam ali, o<<strong>br</strong> />

pai, a mde e os filhotes e eu nao os vi."<<strong>br</strong> />

Utilizando em parte o modelo de resolucao de problema abertos,<<strong>br</strong> />

apresentado por Gil Perez (1987), propusemos situagoes de abordagem<<strong>br</strong> />

onde sao discutidos, corn os alunos, ferthmenos da inducao<<strong>br</strong> />

eletromagnetica. Ern. principio, a inducao apresenta um fator motivador<<strong>br</strong> />

imediato: vivemos imersos em ondas eletromagneticas, nossa casa,<<strong>br</strong> />

empresa ou escritorio funcionam a partir de dispositivos eletromagneticos<<strong>br</strong> />

e o ironic° e a pouca importancia que isto parece ter em nossas vidas. A<<strong>br</strong> />

primeira e a apresentacao da experiencia do anel saltante; uma bobina,<<strong>br</strong> />

um conjunto de aneis metaliccis (um de aluminio e dois de co<strong>br</strong>e). 0 aluno<<strong>br</strong> />

observa o salto do anel quando e fechado o circuito da bobina que esta<<strong>br</strong> />

ligada a rede eletrica e a partir deste ponto tenta responder a questao<<strong>br</strong> />

que organiza toda a entrevista:<<strong>br</strong> />

0 que faz o anel pular?<<strong>br</strong> />

Na segunda situacao abdica-se do aparato experimental para<<strong>br</strong> />

introduzir a combinacao de um genero literdrio e afirmacaes cieutificas<<strong>br</strong> />

suficientemente gerais para constituir o enunciado de um problema<<strong>br</strong> />

aberto. Note-se que a primeira situacao, alem de um levantamento de<<strong>br</strong> />

concepcoes espontaneas e de temas de interesse para o aluno ja e um<<strong>br</strong> />

problema aberto: envolve a analise qualitativa e o levantamento de<<strong>br</strong> />

hipoteses fundamentadas so<strong>br</strong>e o feniimeno. Nesta segunda entrevista<<strong>br</strong> />

394

Problemas Abertos em...<<strong>br</strong> />

busca-se tanto resgatar as lem<strong>br</strong>ancas que os alunos guardaram da<<strong>br</strong> />

primeira situacao como verificar quais as possibilidades que o enunciado<<strong>br</strong> />

do problema a<strong>br</strong>e para a compreensao, ainda a nivel qualitativo, do<<strong>br</strong> />

fenomeno da inducao eletromagnetica. Para a entrevista selecionamos 29<<strong>br</strong> />

alunos alunas (os) de magisterio de uma escola da rede estadual de Sao<<strong>br</strong> />

Paulo. A intencao de utilizar alunos de magisterio baseia-se nas<<strong>br</strong> />

possibilidades que os problemas abertos apresentam para a compreensao<<strong>br</strong> />

global de conceitos fisicos, tao necessaria a estes futuros professores nas<<strong>br</strong> />

series iniciais.<<strong>br</strong> />

Encontramos nos resultados ideias semelhantes aquelas descritas<<strong>br</strong> />

por outros pesquisadores so<strong>br</strong>e as concepcOes que os alunos tem so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

eletricidade e magnetismo, alem das interpretaci5es especificas para o<<strong>br</strong> />

fenemeno:<<strong>br</strong> />

• os alunos colocam no mesmo nivel conceitos como forca,<<strong>br</strong> />

corrente eletrica, campo magnetic° e energia. Sentem<<strong>br</strong> />

dificuldade para estabelecer uma conceituacao um pouco mais<<strong>br</strong> />

precisa ou algum tipo de relacao entre eles;<<strong>br</strong> />

• afirmam que a energia da bobina precisa de um condutor para<<strong>br</strong> />

ser transmitida. Uma bobina secundaria com led's soldados nos<<strong>br</strong> />

terminaiS precisa estar encaixada no nude° de ferro para que<<strong>br</strong> />

eles acendam quando o circuito da bobina principal for<<strong>br</strong> />

acionado;<<strong>br</strong> />

• confusao com polos: a atracao ou repulsao provocada por dois<<strong>br</strong> />

imas e descrita pelos alunos como sendo provocada por cargas<<strong>br</strong> />

eletricas de sinais opostos ou iguais. Na maioria dos casos<<strong>br</strong> />

fazem referencia a apenas uma carga;<<strong>br</strong> />

• uma form, presselo, form dentro do campo magnetic° ou a<<strong>br</strong> />

pr6pria eletricidade sao os responsaveis pela repulsao do anel;<<strong>br</strong> />

• ainda que nao tenham utilizado a palavra campo descrevem a<<strong>br</strong> />

presenca de uma regielo de influencia em torno da bobina;<<strong>br</strong> />

• afirmam que a energia da bobina pode sair pelas extremidades<<strong>br</strong> />

do nude° de ferro em uma linha que segue a direcao da<<strong>br</strong> />

repulsao do anel.<<strong>br</strong> />

Os resultados da segunda rodada de entrevistas indicam que<<strong>br</strong> />

alguns alunos perceberam certas caracteristicas do campo, alem disso<<strong>br</strong> />

aceitaram bem a insercao do genero literario na atividade. Percebe-se o<<strong>br</strong> />

uso de certas metaforas interessantes. Transcrevemos alguns trechos:<<strong>br</strong> />

GIS (17 anos) ao falar da "reacao dos eletrons a materia" (acao de um<<strong>br</strong> />

campo eletrico):<<strong>br</strong> />

DLO°, um, bando de eletrons...<<strong>br</strong> />

GIS: Um monte.<<strong>br</strong> />

isso, um mute. Resolveu reagir...<<strong>br</strong> />

GIS: Como se fosse uma <strong>br</strong>iga. Um dado eletron queria combater a<<strong>br</strong> />

tirania, e isso? Da materia. Entao houve uma <strong>br</strong>iga entre os dois. Foi isso?<<strong>br</strong> />

uma <strong>br</strong>iga.. E puseram-se ein moviniento...<<strong>br</strong> />

395

Fernando Ferreira; IIloacyr 1,71h o<<strong>br</strong> />

GIS: Porque em uma <strong>br</strong>iga nao fica so entre eles, sempre pega ao redor<<strong>br</strong> />

das coisas.<<strong>br</strong> />

/sso.<<strong>br</strong> />

GIS: Ah, captamos. Que mais?<<strong>br</strong> />

Depois que des comecaram a <strong>br</strong>igar?<<strong>br</strong> />

GIS: Vai se alastrando. Se o eletron ganha da tirania? Meu Deus. como<<strong>br</strong> />

se fosse... tivesse aquela <strong>br</strong>iga e comegasse a soltar bombas, ia pegar ao redor<<strong>br</strong> />

das coisas.<<strong>br</strong> />

VIV (16 anos) a respeito da imagem de campo:<<strong>br</strong> />

Quando wee foi lendo (o enunciaclo do problema aberto), o que foi<<strong>br</strong> />

passanclo tut sua cabeca?<<strong>br</strong> />

VIV: Ah, eu entendi um pouco... o que eu nao entendi mesmo foi as<<strong>br</strong> />

cargas eletricas em movimento geram magnetismo, assim, quando elas estao<<strong>br</strong> />

em movimento nao deixam... forma assim tipo um campo que nao passa nada?<<strong>br</strong> />

4 forma um camp°, um camp° magnetico... 711CIS como assint ni5o deixa<<strong>br</strong> />

passar ltada?<<strong>br</strong> />

VIV: Nao sei explicar... como, assim, na atmosfera. Tem .coisas que nao<<strong>br</strong> />

passam pela atmosfera. Agora no campo magnetic° tem como nao passar as<<strong>br</strong> />

coisas? (...)<<strong>br</strong> />

Na segunda, surgiu alguma imagent?<<strong>br</strong> />

VIV: Ah, foi assim que nem um cometa que veio na minha cabega. Que<<strong>br</strong> />

parece uma bola de fogo que forma com ele e ai quando eles se chocam eles se<<strong>br</strong> />

que<strong>br</strong>am. Se partem.<<strong>br</strong> />

Esperamos que, a partir do cruzamento e analise detalhada dos<<strong>br</strong> />

resultados obtidos possamos elaborar estrategias de resolugdo de. problemas em<<strong>br</strong> />

nivel quantitativo e formal.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

BACHELARD, G. A poetica do espago em Os pensadores. Sao Paulo:<<strong>br</strong> />

Editora A<strong>br</strong>il, 1978.<<strong>br</strong> />

FEYNMAN, R. P. Fisica - volume II. Delaware, E.U.A: Addison-<<strong>br</strong> />

Wesley Iberoamericana, 1987.<<strong>br</strong> />

GII, PEREZ, DANIEL; TORREGROSA, JOAQEIN MARTINEZ. La resolucion<<strong>br</strong> />

de problemas de fisica: una didactica alternativa.<<strong>br</strong> />

Madrid/Barcelona: Ediciones Vicens-Vives S.A.,1987.<<strong>br</strong> />

MENESES VILLAGRA, J. Secuencia de ensefianza so<strong>br</strong>e el<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo. Enselianza de las Ciencias, 1995, 13 (1), 36-45.<<strong>br</strong> />

MORTIMER, E. F. Construtivisnio, mudanga conceitual. e ensino de<<strong>br</strong> />

ciencias: para onde minas? Inuestigacoes ern. Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

vol. 1, n 1, a<strong>br</strong>il de 1996.<<strong>br</strong> />

NARDI, A. A genese, a psicogenese e a aprendizagem do conceito de campo:<<strong>br</strong> />

subsidios para a construcao do ensino desse conceito. Caderno<<strong>br</strong> />

Catarinense de Ensitto de Fisica, 7 (nurnero especial), jun 1990, 46-69.<<strong>br</strong> />

RODARI, G. Gramatica da fantasia.: Sao Paulo: Summus Editorial, 1982.<<strong>br</strong> />

396

XII Siinposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

IDENTIFICAcA0 DE MODELOS MENTAIS EM ALUNOS DE FISICA<<strong>br</strong> />

GERAL, NA AREA DE MECANICA<<strong>br</strong> />

Isabel Krey, Marco Antonio Moreira, Ileana Greca, Maria do Carmo B. Lagreca, Mauro Costa<<strong>br</strong> />

de Andrade, Alessandro Aquino Bucussi, Luciana Mallmann<<strong>br</strong> />

lnstituto de Fisica - UFRGS<<strong>br</strong> />

Caixa Postal 15051<<strong>br</strong> />

CEP 91501-970 POA-RS<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

Trata-se de um estudo preliminar realizado com base na Teoria<<strong>br</strong> />

dos Modelos Mentais de Johnson-Laird (1983). Sou objetivo geral foi de<<strong>br</strong> />

tentar identificar modelos mentais referentes a alguns conceitos fisicos<<strong>br</strong> />

(na area de Mecanica) utilizados por estudantes universitarios.<<strong>br</strong> />

Trabalhamos em situacao real de sala de aula desenvolvendo, alem das<<strong>br</strong> />

atividades usuais de avaliacao da disciplina, diversas atividades tais<<strong>br</strong> />

como elaboracao de mapas conceituais, praticas experimentais<<strong>br</strong> />

orientadas, monitoria e entrevistas com a finalidade de inferir modelos<<strong>br</strong> />

mentais utilizados pelo alunos. Aparentemente alguns alunos<<strong>br</strong> />

simplesmente nao formam modelos mentais dos conceitos cientificos,<<strong>br</strong> />

enquanto outros os formam, porem, n'ao modelos integrados de toda<<strong>br</strong> />

mas sim modelos parecidos aos cientificos apenas para certos<<strong>br</strong> />

tipos de problemas. Mais detalbes sao apresentados nos resultados.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

As pesquisas em ensino de ciencias nos filtimos anos referem-se<<strong>br</strong> />

principalmente as ideias so<strong>br</strong>e os fenemenos fisicos que os alunos trazem<<strong>br</strong> />

para sala de aula e que sao construidas a partir de suas experiencias, as<<strong>br</strong> />

chamadas concepgOes alternativas. Nelas tem-se verificado que estas<<strong>br</strong> />

ideias intuitivas sao muito resistentes, pois um namero elevado de<<strong>br</strong> />

alunos, tanto ao nivel de 2' como de 3' grau, apes o periodo instrucional,<<strong>br</strong> />

voltam a explicar as situagOes fisicas baseando-se em suas ideias<<strong>br</strong> />

intuitivas. Concluiu-se, entao, que para os alunos compreenderem os<<strong>br</strong> />

conceitos e estruturas conceituais da Ciencia seria necessario uma<<strong>br</strong> />

mudanga conceitual, ou seja, a mudanga das concepgoes alternativas que<<strong>br</strong> />

os alunos possuem para concepgOes cientificamente aceitas.<<strong>br</strong> />

Surgiram, assim, estrategias para esta mudanga de concepgoes,<<strong>br</strong> />

sendo o modelo de conflito cognitivo (Nussbaum, 1989) e o model° de<<strong>br</strong> />

Posner et al (1982) as duas principais estrategias que, segundo Moreira<<strong>br</strong> />

(1993), sugerem a mudanca conceitual como uma substituicao de uma<<strong>br</strong> />

concepgao por outra na estrutura cognitiva do aprendiz.<<strong>br</strong> />

Pesquisas nacionais e internacionais, e uma revisao bibliografica<<strong>br</strong> />

realizada por Duit (1993), mostraram que as estrategias propostas pouco<<strong>br</strong> />

contribuiram para uma mudanga conceitual. E possivel que estas<<strong>br</strong> />

estrategias nao tenham atingido seu objetivo devido a ma colocagao das<<strong>br</strong> />

397

Isabel Krey...<<strong>br</strong> />

questoes so<strong>br</strong>e os processos de aprendizagem das estruturas conceituais,<<strong>br</strong> />

parecendo necessario estudar e pesquisar quais sac) estes processos<<strong>br</strong> />

(Moreira, 1994). Diante da fragilidade dos resultados em termos de<<strong>br</strong> />

mudanca conceitual, baseados explicita ou implicitamente em teorias de<<strong>br</strong> />

desenvolvimento cognitivo, como por exemplo, Piaget,.Ausubel, Vygotski,<<strong>br</strong> />

nesta pesquisa optou-se por um outro ponto de vista baseado na teoria de<<strong>br</strong> />

modelos mentais de Johnson-Laird (1983).Segundo esta teoria, seria<<strong>br</strong> />

possivel inferir quais sao as representagoes mentais dos alunos - tanto as<<strong>br</strong> />

que correspondem As concepeoes alternativas quanto as construidas a<<strong>br</strong> />

partir dos conhecimentos cientificos ensinados - em termos de modelos<<strong>br</strong> />

mentais, imagens e proposigOes. Talvez isto possa nos ajudar a entender o<<strong>br</strong> />

processo de construe-do e a possivel mudanga dessas representagoes,<<strong>br</strong> />

assim como verificar qual o papel delas no process° de aprendizagem.<<strong>br</strong> />

A seguir, apresentaremos nocoes basicas da teoria de Johnson-<<strong>br</strong> />

Laird e, ap6s, alguns resultados preliminares.<<strong>br</strong> />

A Teoria de Modelos Mentais de Johnson - Laird<<strong>br</strong> />

A formulagdo moderna do conceito de modelo mental deve-se As<<strong>br</strong> />

ideias de Kenneth Craik (1943). Ele diz que os seres humanos traduzem<<strong>br</strong> />

eventos externos em modelos internos' e raciocinam manipulando estas<<strong>br</strong> />

representagoes, ou seja, traduzindo os simbolos resultantes dessa<<strong>br</strong> />

manipulagdo de representagoes em ago-es ou avaliacoes de fatos externos.<<strong>br</strong> />

Johnson-Laird, a partir desta ideia diz que a compreensao esta,<<strong>br</strong> />

essencialmente, baseada na existencia de um "modelo de trabalho" na<<strong>br</strong> />

mente de quem compreende. Quando se explica algo a alguem e<<strong>br</strong> />

necessario dar uma especie de manual ou receita para que essa pessoa<<strong>br</strong> />

seja capaz de construir um modelo de trabalho. Esse manual pode ser<<strong>br</strong> />

bem ou mal sucedido, dependendo do conhecimento e habilidade da<<strong>br</strong> />

pessoa para compreende-lo.<<strong>br</strong> />

Os modelos mentais sao estruturas simbolicas internas, e por isso,<<strong>br</strong> />

quando "observamos" o mundo, estamos "observando" uma representacdo<<strong>br</strong> />

dele, conforme nossos modelos, formada ,pelo que sabemos, o que<<strong>br</strong> />

conhecemos ou imaginamos. Entdo, nosso mundo e limitado pelo limite<<strong>br</strong> />

de nossos modelos de mundo e estes modelos podem ser construidos como<<strong>br</strong> />

resultado da percepgao, da interagdo com pessoas ou coisas e da<<strong>br</strong> />

experiencia interna.<<strong>br</strong> />

Na teoria de Johnson-Laird, um model° mental pode ser definido<<strong>br</strong> />

como uma representacao de um conhecimento, a longo ou a curto prazo,<<strong>br</strong> />

que satisfaz as seguintes condicoes:<<strong>br</strong> />

1. sua estrutura corresponde estrutura da situacdo que ele<<strong>br</strong> />

representa; e um analogo estrutural dessa situagdo;<<strong>br</strong> />

2. ele pode consistir de elementos correspondentes a entidades<<strong>br</strong> />

perceptiveis (neste caso ele pode ser concebido como uma<<strong>br</strong> />

imagem perceptivel ou imaginaria), ou ele pode conter<<strong>br</strong> />

elementos correspondentes a nocaes abstratas, cujo<<strong>br</strong> />

398

Identificacao de Modelos Mentais...<<strong>br</strong> />

significado depende dos procedimentos para manipulacao dos<<strong>br</strong> />

modelos;<<strong>br</strong> />

3. ao contrario de outras formas de representacoes, os modelos<<strong>br</strong> />

nao contem variaveis.<<strong>br</strong> />

Para Johnson-Laird, existem, alem dos modelos mentais, pelo<<strong>br</strong> />

menos outros dois tipos de representacoes internas (mentais): as<<strong>br</strong> />

representagoes proposicionais e as imagens.<<strong>br</strong> />

As representagoes proposicionais sao geralmente interpretadas<<strong>br</strong> />

como representacOes mentais que consistem em cadeias de simbolos.<<strong>br</strong> />

Estas representacoes sao interpretadas luz de modelos mentais, de<<strong>br</strong> />

modo que entende-las e saber como seria o mundo caso elas fossem<<strong>br</strong> />

verdadeiras.<<strong>br</strong> />

As imagens sao interpretadas como uma perspectiva particular de<<strong>br</strong> />

um modelo, representando aspectos perceptiveis dos objetos. Sao muito<<strong>br</strong> />

especificas e nao possuem capacidade explicativa, pois sac) "visoes do<<strong>br</strong> />

modelo".<<strong>br</strong> />

Poderiamos dizer que as representacoes proposicionais sao<<strong>br</strong> />

sequencias de simbolos que correspondem A linguagem natural, os<<strong>br</strong> />

modelos mentais sao estruturas analogas a estados de coisas do mundo e<<strong>br</strong> />

as imagens sao correlativos dos modelos desde um particular ponto de<<strong>br</strong> />

vista.<<strong>br</strong> />

Entao, segundo a teoria dos modelos mentais, pensar em termos de<<strong>br</strong> />

uma teoria cientifica implica a construcao de modelos mentais. Os<<strong>br</strong> />

conceitos cientificos podem ser, e na maioria das vezes sae, codificados<<strong>br</strong> />

proposicionalmente (nos enunciados de principios ou em formulacoes<<strong>br</strong> />

matematicas), no entanto, p ar a compreende-los e interpreta-los<<strong>br</strong> />

necessitamos construir um model° mental da situacao fisica<<strong>br</strong> />

correspondente. Se os alunos nao conseguem formar um modelo mental<<strong>br</strong> />

das estruturas conceituais apresentadas durante as aulas, nao chegardo<<strong>br</strong> />

a compreende-las, embora possam manipular leis e formulas<<strong>br</strong> />

matematicas muito bem (seria uma operacao somente a nivel de<<strong>br</strong> />

representacoes proposicionais).<<strong>br</strong> />

Neste trabalho preliminar tentamos identificar modelos que os<<strong>br</strong> />

alunos possuiam acerca de conceitos envolvidos na Mecanica<<strong>br</strong> />

Newtoniana. Estes modelos poderiam ser tanto aqueles que eles trazem<<strong>br</strong> />

para sala de aula, ou seja, os modelos que os alunos ja possuiam para<<strong>br</strong> />

explicar fenomenos cotidianos e que muitas vezes conflitam com o que e<<strong>br</strong> />

ensinado na aula, como modelos que pudessem vir a ser formados<<strong>br</strong> />

durante a instrucao. Outra das nossas hipoteses era que os alunos que<<strong>br</strong> />

nao formassem modelos, onde os principios da teoria fizessem sentido,<<strong>br</strong> />

tenderiam a trabalhar so a nivel de representacoes proposicionais,<<strong>br</strong> />

voltando para seus modelos "intuitivos" em situagoes ou contextos<<strong>br</strong> />

diferentes daqueles onde tivessem que aplicar sO formulas.<<strong>br</strong> />

399

Metodologia<<strong>br</strong> />

Isabel Kre,y...<<strong>br</strong> />

Trabalhamos com um grupo de 12 estudantes de engenharia<<strong>br</strong> />

cursarido a disciplina de Fisica Geral I sob a modalidade de "Metodo<<strong>br</strong> />

Keller". Nesta modalidade, .os alunos estudam sozinhos, nao ha aulas<<strong>br</strong> />

teOricas, e avangam na disciplina conforme sao aprovados nas avaliacoes<<strong>br</strong> />

(testes) de cada unidade (Moreira, 1983) que sac) baseadas no livro de<<strong>br</strong> />

Halliday e Hesnick (1994). 0 curso foi divididb em 21 unidades: um grupo<<strong>br</strong> />

de monitores colaborou com o professor25. Os testes das unidades<<strong>br</strong> />

continham problemas tradicionais (do tipo Halliday e Resnick) e<<strong>br</strong> />

problemas e/ou questoes conceituais. Durante o cursO foram recolhidos<<strong>br</strong> />

todos os testes que os alunos fizeram e para obter o maxim° de<<strong>br</strong> />

informagdo "livre" por parte dos alunos (ou seja, explicacoes nao muito<<strong>br</strong> />

padronizadas) comecamos a agregar perguntas abertas, como por<<strong>br</strong> />

exemplo: "Explique, com palavras, formulas e/ou desenhos o que voce<<strong>br</strong> />

entende por...". A ideia riestes casos, era ver se as respostas tinham<<strong>br</strong> />

algum tipo de elaboragao pessoal, que pudesse ser reflex° de um model()<<strong>br</strong> />

subjacente, ou eram simplesmente reflex° do que aparecia no livro. Como<<strong>br</strong> />

observamos que os alunos, ap6s falar com os monitores, mudavam suas<<strong>br</strong> />

respostas, apagando as originais, passamos a guardar tambem -estas,<<strong>br</strong> />

solicitando-lhes que as novas respostas estivessem em folhas a parte.<<strong>br</strong> />

Em tres momentos do curso - antes de comegar os capitulos<<strong>br</strong> />

correspondentes as leis de conservagdo, apes estas e ao final do curso - os<<strong>br</strong> />

testes incluiam um item que consistia na confecg5o de um mapa<<strong>br</strong> />

conceitual. Os alunos escolhiam, dentre os conceitos estudados ate esta<<strong>br</strong> />

parte do curso, de 6 a 10 conceitos que julgavam mais importantes.<<strong>br</strong> />

Segundo um estudo anterior (Moreira e Greca, 1996), os mapas<<strong>br</strong> />

conceituais poderiam servir como indicadores do grau de modelizacao<<strong>br</strong> />

mental dos alunos em tarefas de Fisica.<<strong>br</strong> />

Apes o teste, os alUnos foram entrevistados individualmente<<strong>br</strong> />

durante 20-25 minutos. Nestas entrevistas, que foram gravadas, os<<strong>br</strong> />

pesquisadores propuseram uma serie de problemas, desde aqueles mais<<strong>br</strong> />

similares aos resolvidos durante o .curso ate outros superficialmente<<strong>br</strong> />

distintos, mas que exigiam a aplicacao do mesmo sistema conceitual.<<strong>br</strong> />

Uma vez que a situacao era colocada oralmente, pedia-se que explicassem<<strong>br</strong> />

o que acontecia, deixando-os livres para 'fazer qualquer tipo de<<strong>br</strong> />

suposigOes, desenhar ou escrever formulas. As Unicas perguntas que o<<strong>br</strong> />

entrevistador respondia e/ou fazia era- para esclarecer thavidas so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

enunciado, quando uma explicacao nao era exposta de maneira<<strong>br</strong> />

suficientemente clara pelo aluno, evitando,- na medida do possivel,<<strong>br</strong> />

intervengoes que induzissem um determihadu raciocinio. Em alguns<<strong>br</strong> />

casos, o entrevistador solicitava ao aluno que raciocinasse em voz alta.<<strong>br</strong> />

25 Todos os autores deste trabalho atuarazn como monitores e o orientador teve<<strong>br</strong> />

tambem o papel de professor responszivel.<<strong>br</strong> />

400

Identificacao de Modelos Menials...<<strong>br</strong> />

Quando o aluno dava por terminada sua explicagdo, independentemente<<strong>br</strong> />

desta estar correta ou ndo, passava-se ao problema seguinte.<<strong>br</strong> />

A analise deste material - respostas escritas dos testes, mapas<<strong>br</strong> />

conceituais e entrevistas, alem das notas de campo tomadas pelo<<strong>br</strong> />

pesquisadores ao longo do semestre - tinha por objetivo geral a<<strong>br</strong> />

identificacdo de modelos mentais; para isso buscou-se:<<strong>br</strong> />

a) tentar determinar o nivel de representagdo mental -<<strong>br</strong> />

representagOes proposicionais, imagens ou modelos<<strong>br</strong> />

utilizado pelo alunos;<<strong>br</strong> />

b) tentar identificar nikleos conceituais que aparecessem mais<<strong>br</strong> />

de uma vez ao longo do curso;<<strong>br</strong> />

c) tentar identificar caracteristicas ou atributos dos nucleos<<strong>br</strong> />

conceituais que integrassem conjuntos explicativos e/ou<<strong>br</strong> />

preditivos, a fim de obter indicios dos modelos mentais<<strong>br</strong> />

utilizados pelos alunos - tanto aqueles que trazem antes da<<strong>br</strong> />

instrucdo como aqueles desenvolvidos ao longo do curso.<<strong>br</strong> />

A metodologia de analise foi do tipo qualitativa, sendo que os<<strong>br</strong> />

criterios de analise para o primeiro objetivo foram os mesmos utilizados<<strong>br</strong> />

em um estudo anterior so<strong>br</strong>e eletromagnetismo (Greca e Moreira, 1996).<<strong>br</strong> />

No estudo que aqui apresentamos aparentemente alguns alunos<<strong>br</strong> />

trabalhavam de duas maneiras distintas durante o curso:<<strong>br</strong> />

proposicionalmente (ou seja, simplesmente manipulando formulas e<<strong>br</strong> />

definigoes ndo referidas A modelos ) durante os testes mas recorrendo na<<strong>br</strong> />

entrevista aos seus modelos anteriores instrucdo.<<strong>br</strong> />

ApOs feita esta procurava-se, para cada aluno, os<<strong>br</strong> />

conceitos ou conjuntos de conceitos que aparecessem com freqiiencia ao<<strong>br</strong> />

longo do curso e que se destacassem especialmente durante as<<strong>br</strong> />

entrevistas, assim como ver se estes conceitos apareciam nos mapas e o<<strong>br</strong> />

lugar que ocupavam, alem de suas relacoes com os outros conceitos<<strong>br</strong> />

escolhidos. A finalidade era mapear a existencia de algum modelo<<strong>br</strong> />

referente a nucleos conceituais mais especificos, visto que uma das<<strong>br</strong> />

dificuldades foi que, aparentemente, os modelos ndo abarcavam todo<<strong>br</strong> />

conteudo da disciplina, existindo, As vezes, uma convivencia de distintos<<strong>br</strong> />

modelos para aplicar a coisas aparentemente "distintas", mas que do<<strong>br</strong> />

ponto de vista cientificamente compartilhado ndo o seriam.<<strong>br</strong> />

Como a detecedo dos modelos ndo e uma tarefa "a priori', a partir<<strong>br</strong> />

destes conceitos e/ou macleos conceituais se tentava identificar os<<strong>br</strong> />

atributos ou caracteristicas dadas pelos alunos a estes conceitos, a fim de<<strong>br</strong> />

reconstruir o modelo que o aluno teria utilizado. 0 processo de<<strong>br</strong> />

identificaedo dos conceitos e atributos conceituais teve que ser repetido<<strong>br</strong> />

17-arias vezes para cada aluno. Juntamente se determinava, a partir da<<strong>br</strong> />

andlise dos testes. e da entrevista, se os fenomenos eram descritos e/ou<<strong>br</strong> />

explicados e, neste Ultimo caso, o tipo de explicagdo. Ou seja, se a<<strong>br</strong> />

explicacdo se baseava em formulas, se copiava o formato do livro, se eram<<strong>br</strong> />

explicagdes "superficiais" (chamamos de superficiais aquelas que so<<strong>br</strong> />

enunciavam o principio envolvido) ou se incluiam algum senso de<<strong>br</strong> />

401

Isabel tirey...<<strong>br</strong> />

mecanismo. Conjuntamente com isto, se determinava tambem se a<<strong>br</strong> />

linguagem utilizada na entrevista era cientifica ou nao (entendemos por<<strong>br</strong> />

linguagem cientifica o fato de o aluno usar repetidamente termos<<strong>br</strong> />

cientificos, independentemente da correcao da sua utilizacao), se os<<strong>br</strong> />

alunos explicavam "o mundo real", ou se reduziam situagoes reais a<<strong>br</strong> />

modelos onde podiam ser aplicados os principios fisicos, se eram capazes<<strong>br</strong> />

de detectar distintas variaveis envolvidas nos problemas e como as<<strong>br</strong> />

manipulavam.<<strong>br</strong> />

Resultados Parciais<<strong>br</strong> />

Apresentaremos resultados preliminares onde nenhum tipo de<<strong>br</strong> />

categorizacao referente aos possiveis modelos utilizados pelos alunos foi<<strong>br</strong> />

ainda feito, pois este estudo sera continuado no segundo semestre de<<strong>br</strong> />

1996. Da amostra de 12 alunos deste primeiro momento, analisamos ate<<strong>br</strong> />

agora apenas quatro casos. A analise de cada um deles e apresentada a<<strong>br</strong> />

se guir.<<strong>br</strong> />

Caso NUmerol: Paulo26<<strong>br</strong> />

Nivel de Representacao Mental: trabalho proposicional que nao se<<strong>br</strong> />

modifica ao longo do curso. Nos testes trabalhava problemas e questoes a<<strong>br</strong> />

partir de formulas e definicoes, como mostra a resposta referente<<strong>br</strong> />

questao "Qualquer corpo apoiado no chao de um carro escorregard se a<<strong>br</strong> />

aceleragdo for suficientemente grande. Que aceleracao maior: a que<<strong>br</strong> />

provoca o deslizamento de pequenos blocos ou a que provoca<<strong>br</strong> />

deslizamento de blocos mais pesados? Justifique."<<strong>br</strong> />

"F= Ina. A aceleracao e major 7LOS blocos mais pesados,<<strong>br</strong> />

porque para mouimentar estes blocos preciso uma forca inaior do<<strong>br</strong> />

que para movimentar LL171 bloco de menos peso. Entao, C01110 a<<strong>br</strong> />

forca e a aceleragab seio grandezas diretamente proposicionais,<<strong>br</strong> />

quando aumenta a forca,, a aceleracao tambem aumenta."<<strong>br</strong> />

Nas aulas nao demostrava interesse em compreender os<<strong>br</strong> />

fenOmenos, bastava saber a formula que se aplicava em situacoes<<strong>br</strong> />

especificas.<<strong>br</strong> />

"NCto tem uma regra para fazer tudo de ulna so vez?"<<strong>br</strong> />

No entanto, na entrevista pareceu recorrer a um modelo bastante<<strong>br</strong> />

intuitivo, que compartilha caracteristicas das teorias implicitas (Pozo,<<strong>br</strong> />

1993), onde descreve-se mais do que se explica.<<strong>br</strong> />

NUcleos Conceituais: ernbora resolvesse muito bem os problemas<<strong>br</strong> />

questoes utililando todos os conceitos estudados, durante a entrevista suas<<strong>br</strong> />

explicacoes foram centradas nos conceitos de forca e movimento, sendo que<<strong>br</strong> />

o conceito de for-ca. tambem ocupava lugar de destaque nos seus tres mapas<<strong>br</strong> />

conceituais. Os mapas foram confeccionados com conceitos isolados cujas<<strong>br</strong> />

relacoes foram feitas atraves de formulas. Na figura 1 apresenta-se o<<strong>br</strong> />

terceiro mapa conceitual deste aluno.<<strong>br</strong> />

402<<strong>br</strong> />

26 Nome ficticio, assim como os dos casos 2 a 4.

Identificacao de Modelos Meidais...<<strong>br</strong> />

diagrama<<strong>br</strong> />

Figura 1. Terceiro Mapa Conceitual de Paulo<<strong>br</strong> />

Caracteristicas do Nude° Conceitual e das ExplicacOes: suas<<strong>br</strong> />

explicacoes parecem baseadas na descricao dos fenomenos cotidianos, e<<strong>br</strong> />

estas descricOes nao sac. associadas a mecanismos, e sim a "objetos". Nao<<strong>br</strong> />

403

Isabel limy...<<strong>br</strong> />

usava vocabulario cientifico, como mostram as respostas dadas em<<strong>br</strong> />

variadas situagoes da entrevista. Conceitos como gravidade, forga<<strong>br</strong> />

resultante, energia, momento nao apareceram na entrevista.<<strong>br</strong> />

"Val descer, uma rampa..."<<strong>br</strong> />

"..isso aqui e ulna superficie lisa?"<<strong>br</strong> />

"...tem que firmar o pe 11,0 chao."<<strong>br</strong> />

Em suas explicagoes, durante a entrevista, aparentemente usava<<strong>br</strong> />

um modelo intuitivo que relaciona forga e movithento, utilizando<<strong>br</strong> />

indiscriminadamente as palavras velocidade, movimento e aceleracdo,<<strong>br</strong> />

como mostram as respostas de diversas situacoes.<<strong>br</strong> />

elas ue-to fazer este movimento ate parctr, ate esta,<<strong>br</strong> />

forga aqui que foi aplicada, 'testa bola se igualar a zero."<<strong>br</strong> />

"...o que tem ',tenor maisa vai se mouimentar mais<<strong>br</strong> />

porque tem major aceleragdo...e a que tem a, major uai se<<strong>br</strong> />

niovintentar menos porque tem a menor aceleragao do que a<<strong>br</strong> />

que tem menor ntassa,."<<strong>br</strong> />

"Se ele aver parado tem acelerageio..."<<strong>br</strong> />

"...ate parar, ate esta forga se igualar a zero."<<strong>br</strong> />

Talvez este modelo inclua a ideia de forca impressa, como mostra a<<strong>br</strong> />

resposta dada em um teste referente pergunta "Critique as afirmativas,<<strong>br</strong> />

justificando a resposta. '0 movimento de um corpo ocorre sempre na<<strong>br</strong> />

direcao da forga resultante."'<<strong>br</strong> />

"0 mouintento de UM corpo ocorre deuido atuagao das<<strong>br</strong> />

forgas que nele existent, eutdo a, forga resultante ndo interfere<<strong>br</strong> />

ita diregoo do mouintento."<<strong>br</strong> />

Em algumas situagoes,. como poi; exemplo na resposta dada na<<strong>br</strong> />

entrevista referente questao "Um macaco e uma caixa estao unidos por<<strong>br</strong> />

uma corda que egta .ao redor de uma roldana, ambos a mesma altura do<<strong>br</strong> />

solo. 0 que acontece com a caixa quando o macaco comega a subir pela<<strong>br</strong> />

corda?", apenas descreve o que vai'acontecer, possivelmente porque com<<strong>br</strong> />

seu modelo nao consegUe explicar tal situacao.<<strong>br</strong> />

Aluno: "...subir, por causa da roldczna, ne? Como eu vou<<strong>br</strong> />

te explicar...mas, qua,ndo sobe a ca,ixa,, desce o macaco".<<strong>br</strong> />

Elttrevistador: "NAO, 0 MACACO NAO ESTA<<strong>br</strong> />

DESCENDO, ESTA SUBINDO"..<<strong>br</strong> />

Aluno: "...Se ele estd subindo, ele tci botando a corda<<strong>br</strong> />

para baixo dela, entdo uai subir o bloco ate o bloco encostar<<strong>br</strong> />

aqui na roldana, dai ndo tem coin° subir mais..."<<strong>br</strong> />

Entreuistador: "MAS COMO SOUBESTE DISTO?"<<strong>br</strong> />

Aluno: "...Sei ne...eu vi uma, roldana fazer isto."<<strong>br</strong> />

Casos Numeros 2 e 3:Ana Maria e Silvio<<strong>br</strong> />

Nivel 'de Representacao Mental: aparentemente estes dois alunos<<strong>br</strong> />

possuem aistintas maneiras de trabalhar. Silvio parece trabalhar com<<strong>br</strong> />

modelos mais analogicos, enquanto Ana Maria parece trabalhar com<<strong>br</strong> />

modelos mais 'proposicionais. Contudo, nao uma manipulacdo de<<strong>br</strong> />

404

Identificaccio de Modelos Mentais...<<strong>br</strong> />

formulas como, aparentemente, ocorre com Paulo, pois ela consegue "dar<<strong>br</strong> />

significado" as formulas.<<strong>br</strong> />

"...eu olho o probleina e imagino ulna coisa, unta<<strong>br</strong> />

resposta,...vent na cabega, parece que aquilo e certo, ai tu<<strong>br</strong> />

comega a calcular, dal tu uai ver se e certo ou nao...quando tu<<strong>br</strong> />

comega calcular, comega a lem<strong>br</strong>ar coisas que tu nao<<strong>br</strong> />

imaginou, tu imagina coisas assim, mais simples de resolver,<<strong>br</strong> />

tu comega a calcula,r...al muitas vezes, pelo manos pra<<strong>br</strong> />

mint, o que eu inta,ginava, tava erra,do." (Ana Maria)<<strong>br</strong> />

Nacleos Conceituais: estes dois alunos durante a entrevista<<strong>br</strong> />

pareceram delegar especial atencao aos conceitos de energia e a triade<<strong>br</strong> />

velocidade constante aceleracao nula forca nula.<<strong>br</strong> />

Caracteristicas dos Conceitos e das ExplicagOes: ao contrario do<<strong>br</strong> />

primeiro caso, nao respondem simplesmente descrevendo a situacao,<<strong>br</strong> />

sempre buscam uma explicacao. Aparentemente explicam utilizando<<strong>br</strong> />

conceitos cientificos e, em principio, possuem um modelo que relaciona<<strong>br</strong> />

velocidade constante com aceleracao nula e forca nula que "dispara"<<strong>br</strong> />

encadeado e de uma s6 vez, como mostram as respostas dadas na<<strong>br</strong> />

entrevista para a questao: "0 que acontece com dois blocos ligados por<<strong>br</strong> />

uma corda, colocados num plano inclinado."<<strong>br</strong> />

"Born aqui tein um peso... Aqui tent atrito no pla,no...os<<strong>br</strong> />

blocos veio se decoinpor, o peso dele em x e num peso aqui que<<strong>br</strong> />

seria...aqui seria a normal que se a,nula...Entao teria, Px<<strong>br</strong> />

pra co, tens& lambent, ciao° os blocos tenderiain a<<strong>br</strong> />

descer...tei supondo que eles estdo descend° C0111 velocidade<<strong>br</strong> />

constante...aceleracao nula,, forga resultante tem que ser<<strong>br</strong> />

igual a zero..." (Alta, Ma.ria.)<<strong>br</strong> />

"Para a velocidade ser constante, a acelera,gdo tem que<<strong>br</strong> />

ser zero, ne? Entao a forga tem que ser zero tambem, not)<<strong>br</strong> />

pode ter forgas externa,s ao sistema, a forga mg teria que ser<<strong>br</strong> />

contrabalancada com a forca de atrito e o sontatOrio da,s<<strong>br</strong> />

duas da zero, dai, tenho uelocidade constante." (Silvio)<<strong>br</strong> />

Possivelmente este modelo os permite entender o conceito de<<strong>br</strong> />

inercia e resolver bem problemas de corpos isolados. Esse `modelo' tanto<<strong>br</strong> />

para Ana Maria como para Silvio parece basicamente proposicional. Ou<<strong>br</strong> />

seja, ao parecer nao esta vinculado a imagens, o que seria de se esperar<<strong>br</strong> />

no caso do Silvio. Dizemos que esta triade e um modelo e nao uma<<strong>br</strong> />

representagao proposicional aprendida de mem6ria (o que teria<<strong>br</strong> />

acontecido no caso de Paulo), pois transferido e aplicado corretamente<<strong>br</strong> />

em diferentes situagoes. Porem, em sistemas em interagao (situagoes<<strong>br</strong> />

onde ha corpos em contato, como por exemplo pendulos.que se chocam)<<strong>br</strong> />

nao utilizado, aparentemente recorrendo para outro modelo que esta<<strong>br</strong> />

associado a palavra energia, como mostram as respostas dadas na<<strong>br</strong> />

entrevista referentes a questao "0 que acontece quando pendulos de<<strong>br</strong> />

mesma massa e de massas diferentes se chocam?"<<strong>br</strong> />

405

Isabel Kre,y...<<strong>br</strong> />

"No 2° caso, como a massa dela e °tenor, ela uai voltar<<strong>br</strong> />

prci cot e ne-to ua,i mexer COM esta bola grande. Porque isto<<strong>br</strong> />

ocorre?....Bom...ocorre unto, transferencia de energia, ne?<<strong>br</strong> />

Quer dizer, a energia cinetica do sistema tem que ser igual,<<strong>br</strong> />

entelo a energia cinetica que tem esta, aqui uai se transformar,<<strong>br</strong> />

vai passar pra esta aqui...e a energia potencial qtte tinha essa<<strong>br</strong> />

aqui, vai ficar COM esta aqui, entao esta, aqui fica parada, e<<strong>br</strong> />

esta continua aqui...." (Silvio)<<strong>br</strong> />

Aluno: "...esta aqui uai bater nesta, a energia mecattica<<strong>br</strong> />

vat: ter que se conseructr, enteio a energia cinetica desta aqui<<strong>br</strong> />

que massa vezes -a uelocidatle desta aqui a,o quadrado so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

dois, vai ser igual a energia mecanica, do sistema aqui, ott<<strong>br</strong> />

melhor, se esta ern repouso tenho nigh...."<<strong>br</strong> />

Entreuista,dor: "PORQUE A BOLA QUE BATEU FAZ<<strong>br</strong> />

COM QUE A QUE ESTAVA PARADA SE MOVIMENTE?"<<strong>br</strong> />

Aluno: "...Porque ela bate e a otttra tem qtte se<<strong>br</strong> />

mexer...porque...transferencia de energia..." (Ana Maria)<<strong>br</strong> />

Parece que o conceito de energia para estes alunos engloba a ideia<<strong>br</strong> />

de impulso, agao e reacao e momento, embora tais conceitos nao sejam<<strong>br</strong> />

citados.<<strong>br</strong> />

Caso Numero 4: Roberto<<strong>br</strong> />

Nivel de Representagao: basicamente trabalha proposieionalmente.<<strong>br</strong> />

Nucleos Conceituais: este aluno, durante suas respostas na<<strong>br</strong> />

entrevista respondeu utilizando dois nficleos que sao os de forca<<strong>br</strong> />

associado ao principio da inercia e o de conservagao.<<strong>br</strong> />

Caracteristicas das Explicacoes e Conceitos: assim como o caso 2 e<<strong>br</strong> />

3 observou-se a utilizagao de vocabulario cientifico e diferentemente<<strong>br</strong> />

destes aparece destacado o conceito de conservacao tanto para energia<<strong>br</strong> />

como para momento. No entanto, nos mapas (como o que aparece na<<strong>br</strong> />

Figura 2) e na entrevista aparecem dissociadas as condigoes para que<<strong>br</strong> />

estas conservacoes se cumpram, ou seja, nao estao integradas ao conceito<<strong>br</strong> />

de forca que, por sua vez, forma um nikleo isolado. Possivelmente, o fato<<strong>br</strong> />

de nao com'preender o conceito de forga como uma interagao o leve a<<strong>br</strong> />

considerar estes conceitos desvinculados. A resposta dada na prova,<<strong>br</strong> />

antes e apos corregao, referente questa° "Nas alternativas abaixo diga<<strong>br</strong> />

se a sentenga verdadeira ou falsa e justifique. 'Para que um corpo se<<strong>br</strong> />

mova necessario que a acao seja um pouco maior que a reacao, do<<strong>br</strong> />

contrario nao ha forga resultante, e portanto, ele nao pode se mover."<<strong>br</strong> />

mostra a falta de compreensao do conceito de forga como.interacao.<<strong>br</strong> />

"Parct que um corpo se mova necesscirio que haja unta form.<<strong>br</strong> />

resultante maior do que zero, a, acao e rea,coo se-to contrarias e de<<strong>br</strong> />

mesma intensidade portant° se anulam".<<strong>br</strong> />

"Para, .que 11,711 corpo entre ent movimento a. partir do repouso e<<strong>br</strong> />

necessario que ha ja unta form resultante major que zero. A ago.° e<<strong>br</strong> />

reacao sc-to contrarias e de mesma intensida.de portant° se anulant,<<strong>br</strong> />

406

Metall:teat:do de Modeles Menials...<<strong>br</strong> />

porem nab significa dizer que sob acao e reacao um objeto na,o se<<strong>br</strong> />

mova, ele pode se mover de.sde que esteja ern movimento. Logo a<<strong>br</strong> />

acao /Lao precisa ser maior que a reaccio pois ambas atuam em<<strong>br</strong> />

corpos diferentes."<<strong>br</strong> />

conservam-se<<strong>br</strong> />

Momento<<strong>br</strong> />

Linear<<strong>br</strong> />

Interval°<<strong>br</strong> />

Energia<<strong>br</strong> />

Mecanica<<strong>br</strong> />

Momento<<strong>br</strong> />

Angular<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

Forga<<strong>br</strong> />

Massa<<strong>br</strong> />

_5f<<strong>br</strong> />

Conclusoes<<strong>br</strong> />

Tem po<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

147/,;7 Interval°<<strong>br</strong> />

Llepende<<strong>br</strong> />

Aceleracao<<strong>br</strong> />

Velocidade<<strong>br</strong> />

Energia<<strong>br</strong> />

Cinetica<<strong>br</strong> />

IS°177aEnergia<<strong>br</strong> />

Potencial<<strong>br</strong> />

Va lam<<strong>br</strong> />

Momento<<strong>br</strong> />

de Inercia<<strong>br</strong> />

Figura 2- Terceiro mapa conceitual de Roberto<<strong>br</strong> />

Prodato<<strong>br</strong> />

Velocidade<<strong>br</strong> />

Angular<<strong>br</strong> />

0 que aqui apresentamos sao os resultados parciais do segundo<<strong>br</strong> />

estudo a respeito das representac5es internas de conceitos fisicos de<<strong>br</strong> />

alunos de nivel universitario.<<strong>br</strong> />

Do primeiro trabalho (Greca e Moreira, 1996) resultou que era<<strong>br</strong> />

possivel o estudo dessas representagOes, tal como definidas por Johnson-<<strong>br</strong> />

Laird. 0 objetivo deste segundo foi o de detectar possiveis modelos que os<<strong>br</strong> />

alunos possuem so<strong>br</strong>e conceitos de Mecanica Newtoniana. Neste sentido,<<strong>br</strong> />

dos casos estudados, parece que alguns alunos nao formam modelos dos<<strong>br</strong> />

conceitos cientificamente compartilhados, a pesar de trabalharem<<strong>br</strong> />

eficientemente ao longo do curso coin representacoes proposicionais<<strong>br</strong> />

(formulas e definigoes). No entanto, voltam aos seus modelos intuitivos<<strong>br</strong> />

(onde aparentemente nao aparecem diferenciados os conceitos de<<strong>br</strong> />

movimento, velocidade e aceleracao) quando devem dar explicacoes a<<strong>br</strong> />

fenomenos fora do contexto especifico de problemas dos testes, embora<<strong>br</strong> />

eles sejam similares. Estes modelos intuitivos descrevem mais do que<<strong>br</strong> />

explicam.<<strong>br</strong> />

Tambem foi possivel observar que outros alunos formam modelos<<strong>br</strong> />

integrados, porem nao para toda a disciplina, coexistindo modelos<<strong>br</strong> />

parecidos aos cientificamente aceitos para determinado tipo de problemas<<strong>br</strong> />

(corpos isolados) e nao para outros (por exemplo, corpos em contato). Isto<<strong>br</strong> />

poderia evidenciar uma falta de integracao, possivelmente associada a<<strong>br</strong> />

nao compreensao de forca como interacao.<<strong>br</strong> />

407

Isabel Krey...<<strong>br</strong> />

Outro resultado interessante que a metodologia de pesquisa e de<<strong>br</strong> />

analise implementada neste estudo parece adequada para os fins desta<<strong>br</strong> />

pesquisa.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

DUIT, R. (1993). Research on students'conceptions - developments<<strong>br</strong> />

and trends. Proceedings of the Third Internatinal Seminar on<<strong>br</strong> />

Misconceptions and Educational .Strategies in Science and<<strong>br</strong> />

Mathematics, Ithaca, N.Y., Cornell University.<<strong>br</strong> />

JOHNSON-LAIRD, P.N. (1983 ). Mental Models. Cam<strong>br</strong>idge, MA,<<strong>br</strong> />

Harvard University Press.<<strong>br</strong> />

GRECA, I. e MOREIRA, M.A. (1996). Kinds of Mental representations<<strong>br</strong> />

- models, propositions and images - used by College physics<<strong>br</strong> />

students regarding the concept of field. Aceito para publicagdo<<strong>br</strong> />

no International Jounal of Science Education, Inglaterra.<<strong>br</strong> />

HALLIDAY, D. e RESNIK, R. (1994). Fundamentos de Fisica I. Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro, Livros Tecnicos e Cientificos Editora.<<strong>br</strong> />

MOREIRA, M.A. ( 1994 ). Cambio conceptual: critica a modelos<<strong>br</strong> />

actuales y una proposta a la luz de la teoria del aprendizaje<<strong>br</strong> />

significativa. Trabajo presentado en el II Simposio so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

Investigacion en EducaciOn en Fisica, Buenos Aires, 3 al 5 de<<strong>br</strong> />

agosto de 1994, y en la Conferencia Internacional "Science and<<strong>br</strong> />

Mathematics Education for the 21 st Century: Towards<<strong>br</strong> />

innovatory approaches ", Concepcion, Chile, 26 de septiem<strong>br</strong>o a<<strong>br</strong> />

lero de octu<strong>br</strong>e.<<strong>br</strong> />

MOREIRA, M.A. ( 1983 ) 0 sistema de Instrucao Personalizada. Agao<<strong>br</strong> />

Docente na Universidade. Porto Alegre, Ed. da Universidade.<<strong>br</strong> />

MOREIRA, M.A. e GRECA, I. (1996). Concept mapping and mental<<strong>br</strong> />

models. Aceito para publicacao em Meaningfull Learning Forum,<<strong>br</strong> />

U.S.A.<<strong>br</strong> />

NUSSBAUN, J. ( 1989 ). Classrom conceptual .change: philosophical<<strong>br</strong> />

perspectives. Intrnational Journal of Science Education, 11 (<<strong>br</strong> />

special issue ): 530-540.<<strong>br</strong> />

POSNER, G. et al ( 1982 ). Accomodation of a scientific conception: toward<<strong>br</strong> />

a theory of conception change. Science Education, 66 (2): 211-227.<<strong>br</strong> />

POZO, J. I. (1993). Psicologia y didactica de las Ciencias de la<<strong>br</strong> />

naturaleza: concepciones alternativas? Infancia y Aprendizaje,<<strong>br</strong> />

Vol. 62-63, 187-204. .<<strong>br</strong> />

408

Xil Simposio Nacional (le Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

ALGUMAS ATIVIDADES DE ENSINO VISANDO ALTERACOES NAS<<strong>br</strong> />

CONCEPOES DE ESTUDANTES SOBRE ASPECTOS DO CAMPO<<strong>br</strong> />

GRAVITACIONAL TERRESTRE.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Luiz Eduardo da Costa Ferreira (/uizgasercom<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi (narch§azutbauru.unesp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

Pesquisas anteriores que mostram concepgoes espontaneas de<<strong>br</strong> />

estudantes so<strong>br</strong>e aspectos como espago, forma, e forca gravitacional do<<strong>br</strong> />

planeta Terra, bem como a psicogenese dessas concepgoes (Nussbaum e<<strong>br</strong> />

Novack, 1979, Nussbaum e Sharoni-Dagan, 1983; Mali e Howe, 1979;<<strong>br</strong> />

Nardi, 1990, 1991, e 1994) apresentam a existencia de uma concepgdo,<<strong>br</strong> />

proxima a cientifica, onde a grande diferenga entre ela e a concepgao<<strong>br</strong> />

cientificamente aceita e a existencia de um "limite" de atuacao para o<<strong>br</strong> />

campo gravitacional, geralmente coincidente com o "final da atmosfera".<<strong>br</strong> />

Observa-se que esta concepgdo bastante semelhante proposta<<strong>br</strong> />

de Gilbert (1540-1603), encontrada na Historia da Ciencia, citada em seu<<strong>br</strong> />

De Magnete de 1600, que.considerava a Terra como um imenso onde,<<strong>br</strong> />

no centro estavam concentradas as Mrtudes magneticas (Gilbert, 1958)<<strong>br</strong> />

(figura 1). Neste modelo se pode observar a presenga de uma "Orbis<<strong>br</strong> />

Virtutis", ou seja, um limite de atuagao para o campo magnetico, que<<strong>br</strong> />

eqiiivaleria ao campo gravitacional. Esta semelhanca concorda com<<strong>br</strong> />

estudos de alguns pesquisadores, como por exemplo Piaget e Garcia<<strong>br</strong> />

(1987) que veem um paralelo entre a evolugao do conhecimento em certos<<strong>br</strong> />

periodos da historia e a construcao do conhecimento na crianga, ja<<strong>br</strong> />

apontados por Nardi (1994).<<strong>br</strong> />

Esta concepgao encontrada com maior freqiiencia entre<<strong>br</strong> />

estudantes do final do segundo grau, podendo, contudo, aparecer entre<<strong>br</strong> />

universitarios e mesmo entre portadores de curso superior, conforme<<strong>br</strong> />

observado pelo autor em entrevistas informais.<<strong>br</strong> />

Uma leitura construtivista do ensino leva a buscar atividades onde<<strong>br</strong> />

se possibilite aos alunos mudarem suas concepg5es, ou pelo menos<<strong>br</strong> />

produzir nos mesmos desequili<strong>br</strong>ios em suas explicacoes de um<<strong>br</strong> />

determinado conceito, um estagio proposto por Piaget e outros autores<<strong>br</strong> />

para que ocorra uma nova acomodagdo nos conhecimentos em um novo<<strong>br</strong> />

patamar, se possivel, mais prOximo da concepgoes cientificas vigentes.<<strong>br</strong> />

Em outras palavras: atividades que gerem no sujeito insatisfagao,<<strong>br</strong> />

podem leva-lo ao chamado conflito cognitivo que, por sua vez, podera<<strong>br</strong> />

gerar uma chamada "mudanca conceitual", ou seja, fazer mudar sua<<strong>br</strong> />

concepcao anterior com uma nova concepgao, ou, pelo menos, segundo<<strong>br</strong> />

alguns autores, levar o sujeito a conviver com as duas concepgaes: a<<strong>br</strong> />

antiga e a nova.<<strong>br</strong> />

409

Luiz Eduardo Ferreira; Roberto Nardi<<strong>br</strong> />

Figura 2 Ilustracao mostrando a "Orbis Virtutis" de Gilbert em seu<<strong>br</strong> />

livro "De Magnete"publicado em 1600 (Fonte: Gilbert, 1958).<<strong>br</strong> />

Segundo essa linha, os estudantes ja possuem previamente ao<<strong>br</strong> />

ensino formal, um conhecimento proprio do mundo em que vivem ou das<<strong>br</strong> />

coisas que os cercam (Villani,, 1984). Levar em consideracdo essa<<strong>br</strong> />

premissa e um dos pontos fundamentals dentro de uma proposta de<<strong>br</strong> />

ensino construtivista, onde o pressuposto basic° e permitir ao Atm°<<strong>br</strong> />

exercer o papel central na construcao de seu proprio conhecimento, numa<<strong>br</strong> />

analogia possivel, segundo alguns autores, com a propria construcao do<<strong>br</strong> />

conhecimento, historicamente acumulado pela soCiedade. A busca do<<strong>br</strong> />

conhecimento, tanto na ciencia quanto na escola, ou seja, tanto pelos<<strong>br</strong> />

cientistas quanto pelos alunos, pode ser considerado como um processo<<strong>br</strong> />

onde avancos e recuos sao necessarios para se chegar a estruturas mais<<strong>br</strong> />

complexas.<<strong>br</strong> />

Propostas<<strong>br</strong> />

As atividades de ensino sao desenvolvidas atraves de tres situacoes<<strong>br</strong> />

problematizadoras.<<strong>br</strong> />

Na primeira, com a classe dividida em grupos de aproximadamente<<strong>br</strong> />

cinco alunos, sao apresentados modelos de Terra, escolhidos entre<<strong>br</strong> />

conhecidos da HistOria da Ciencia,. realcando a diversidade de modos de<<strong>br</strong> />

se compreender o Mundo, algumas delas sendo mostradas nas figuras 1 a<<strong>br</strong> />

3, visando levar os alunos a se sentirem mais seguros coin seus pr6prios<<strong>br</strong> />

modelos. Ao final da apresentacao e mostrado um diapositivo (figura 4),<<strong>br</strong> />

410

Algnmas Atiuidades de Ensino...<<strong>br</strong> />

solicitando-se que os grupos facam um desenho onde aparecam o<<strong>br</strong> />

astronauta e o planeta Terra, explicando como eles entendem o que esta<<strong>br</strong> />

ocorrendo com o astronauta.<<strong>br</strong> />

Figura2- Ilustracao so<strong>br</strong>e a forma da Terra, segundo os sabios da China antiga<<strong>br</strong> />

apresentada aos alunos (Fonte: Tomiline, 1985).<<strong>br</strong> />

Apes o termino o professor recolhe os desenhos de cada grupo e, ao<<strong>br</strong> />

mostrar cada um deles para a classe, solicita que um dos, componentes do<<strong>br</strong> />

grupo expliquem o desenho de seu grupo a todos os estudantes.<<strong>br</strong> />

Percebe-se, como previsto anteriormente, que :os desenhos da<<strong>br</strong> />

maioria dos estudantes mostram um limite para :d acao da forca<<strong>br</strong> />

gravitacional, como forma de explicacao para o fato de,b astronauta estar<<strong>br</strong> />

"flutuando".<<strong>br</strong> />

Na segunda atividade utilizada uma analogia coin o campo<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

magnetic° e seu aparente limite de atuacao: Com ima so<strong>br</strong>e uma<<strong>br</strong> />

transparencia em um retroprojetor sao lancados, pequenos objetos<<strong>br</strong> />

metalico de diferentes massas, iniciando-se por aqueles com maior massa,<<strong>br</strong> />

ate o de menor massa (como sugestao usar pregos de sapateiro de<<strong>br</strong> />

diferentes nUmeros, como sao classificados, limalha de ferro tradicional e<<strong>br</strong> />

palha de ago triturada) marcando, em cada uma das',gituacoes, o ponto<<strong>br</strong> />

em que os alunos considerem ser o "limite" de atuacao:do ima. Solicitar<<strong>br</strong> />

aos alunos que imaginem o que ocorreria se colocassemos limalha cada<<strong>br</strong> />

vez menor, induzindo-os a concluir que o efeito poderia se estender ao<<strong>br</strong> />

infinito.<<strong>br</strong> />

Na terceira atividade a analogia utilizada e com d luz: solicita-se a<<strong>br</strong> />

ajuda de dois alunos: o primeiro encarrega-se de iluminar uma superficie<<strong>br</strong> />

qualquer na sala (os alunos podem decidir qual 6 a thais adequada,) o<<strong>br</strong> />

411

Luiz Edium/a Ferreini;,lioberto Nardi<<strong>br</strong> />

segundo fica encarregado de observar se a superficie esta sendo<<strong>br</strong> />

iluminada pela lanterna. 0 primeiro aluno deve se afastar ate que o<<strong>br</strong> />

segundo afirme que a lanterna deixou de iluminar a superficie. Neste<<strong>br</strong> />

momento o professor deve reduzir parcialmente a iluminacao da sala,<<strong>br</strong> />

com o auxilio• de um controlador de luminosidade. 0 procedimento. de<<strong>br</strong> />

afastamento deve ser retomado, ate novamente desaparecer a influencia<<strong>br</strong> />

da luz so<strong>br</strong>e a superficie. Novamente o professor deve reduzir<<strong>br</strong> />

parcialmente a iluminagao da sala. Esta seqiiencia deve .ser -repetida<<strong>br</strong> />

quantas vezes forem possiveis ou necessarias. Aos alunos e solicitado que<<strong>br</strong> />

irnaginem o que ocorreria se pudessemos reduzir indefinidamente a<<strong>br</strong> />

iluminagdo da sala, induzindo-os, se necessario, a entender:que o aluno<<strong>br</strong> />

deveria se afastar aa infinito quando a luz na sala se reduzisse a zero.<<strong>br</strong> />

Figura 3 Outra concepcdo de Terra, dos Hindus, apresentada ao alunos<<strong>br</strong> />

(Fonte: Tomiline, op. cit.)<<strong>br</strong> />

Numa discussao final o professor procura relacionar as analogias<<strong>br</strong> />

mostradas questdo do campo gravitacional terrestre, onde a atuagao se<<strong>br</strong> />

reduz gradativamente sem nunca ser isoladamente nula. Durante essa<<strong>br</strong> />

discussao interessante que o professor esclarega que, com a atrnosfera,<<strong>br</strong> />

ocorre um fenomeno semelhante, uma vez que ela nunca termina<<strong>br</strong> />

realmente, se reduzindo ate se confundir com o gas interestelar.<<strong>br</strong> />

Outro aspecto a se destacar e a importancia do professor mostrar a<<strong>br</strong> />

explicacao cientifica para o fato do astronauta flutuar: sua manutencao<<strong>br</strong> />

em orbita atraves do movimento ao redor da terra.<<strong>br</strong> />

412

Algumas Atiuidades de Ensino...<<strong>br</strong> />

A primeira das atividades pode ser considerada como introdutoria<<strong>br</strong> />

ou preparatoria para as duas seguintes, onde sao encontrados os<<strong>br</strong> />

momentos desestabilizadores. Na discussao final e importante o professor<<strong>br</strong> />

reunir os ontos relevantes da aula.<<strong>br</strong> />

Figura 4 Reproducao do diapositivo apresentado aos alunos como situagao<<strong>br</strong> />

problema para explicagdo do Campo Gravitacional.<<strong>br</strong> />

Agradecimentos<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

Os autores agradecem FUNDUNESP pelo suporte financeiro.<<strong>br</strong> />

GILBERT, W. - 1958 - De Magnete. Trad. de Fleury Mottelay. New<<strong>br</strong> />

York, Dover Publication Inc., 368p.<<strong>br</strong> />

MALI, G. B. e HOWE, A. - 1979 - Developement of Earth and Gravity<<strong>br</strong> />

Concepts Among Nepali Children. Science Education, 63(5):<<strong>br</strong> />

685-691.<<strong>br</strong> />

NARDI, R. - 1990 Um Estudo Psicogenetico das ideias que<<strong>br</strong> />

evoluem para a noedo de campo - Subsidios para a<<strong>br</strong> />

construed° do ensino desse conceito. Tese de doutorado.<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educagdo, Universidade de Sao Paulo. 292p.<<strong>br</strong> />

NARDI, R. - 1991 - Campo de Forga: Subsidios Historicos e<<strong>br</strong> />

Psicogeneticos para a Construed° do Ensino desse<<strong>br</strong> />

Conceito. Editora da Universidade de Sao Paulo, 98p.<<strong>br</strong> />

NARDI. R. - 1994 - Historia da Ciencia x Aprendizagem - Algumas<<strong>br</strong> />

Semelhangas Detectadas a partir de um Estudo Psicogenetico<<strong>br</strong> />

413

Luiz Eduardo Ferreira; Roberto Nardi<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o Conceito de Campo de Forca. Ensenanza de las<<strong>br</strong> />

Ciencias, 12(1), 101 - 106.<<strong>br</strong> />

NUSSBAUM, J. e NOVICK, D. - 1979 - Children's Conceptions of the<<strong>br</strong> />

Earth as a Cosmic Body: A cross Age Study. Science<<strong>br</strong> />

Education. 63(1): 83-93.<<strong>br</strong> />

NUSSBAUM, J. e SHARONI-DAGAN, N. - 1983 - Changes in Second<<strong>br</strong> />

Grade Children's Preconceptions about the Earth as a Cosmic<<strong>br</strong> />

Body Resulting from a Short Series of Audio Tutorial Lessons.<<strong>br</strong> />

Science Education, 67(1):99-114.<<strong>br</strong> />

PIAGET, J. e GARCIA, R. - 1987 - Psicogenese e Historia das<<strong>br</strong> />

Ciencias.•Trad. de M.F.M.R. Jesuino., Colecao Ciencia Nova,<<strong>br</strong> />

no. 6, Lisboa, PublicacOes Dom Quixote, 251p.<<strong>br</strong> />

VILLANI, A - Reflexoes so<strong>br</strong>e 'o Ensino de Fisica no Brasil: Praticas,<<strong>br</strong> />

Contendos e Pressupostos. Revista de Ensino de Fisica, 6(2):<<strong>br</strong> />

76-95, dez/84.<<strong>br</strong> />

414

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

I. I ntrod Ka°<<strong>br</strong> />

EXPLORANDO A FiSICA DO COTIDIANO<<strong>br</strong> />

Eduardo de Campos de Valadares (ecampos@oraculo.lcc.ufmg<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Alysson Magalhaes Moreira (alyssongcce.ufmg.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica - ICEx<<strong>br</strong> />

Universidade Federal de Minas Gerais<<strong>br</strong> />

0 Curso Noturno de Licenciatura em Fisica da UFMG e recente e<<strong>br</strong> />

nao dispose da mesma infra-estrutura dos cursos diurnos no tocante a<<strong>br</strong> />

demonstragoes para aulas expositivas. Alem disso, constatamos a<<strong>br</strong> />

necessidade de adequar o curriculum do Cursos Basicos de Fisica as<<strong>br</strong> />

demandas especificas dos professores do segundo grau no que se refere a<<strong>br</strong> />

material didatico. Neste particular, e importante salientar que a grande<<strong>br</strong> />

maioria das escolas dispel-ern de recursos financeiros muito limitados para<<strong>br</strong> />

a aquisicao de equipamentos para demonstragao experimental. Um fator<<strong>br</strong> />

ainda mais critico e a falta de conexao entre a fisica da sala de aula com a<<strong>br</strong> />

fisica do cotidiano. Cientes destas deficiencias, tomamos a iniciativa de<<strong>br</strong> />

implantar uma Sala de Demonstracoes que funcionara como laboratorio<<strong>br</strong> />

de criacao, desenvolvimento de experiencias ilustrativas de fisica basica e<<strong>br</strong> />

recuperagdo de equipamentos voltados para o ensino de Fisica nos 2° e 3°<<strong>br</strong> />

Graus. Para implementar nossa proposta recorremos a materiais simples<<strong>br</strong> />

e baratos, como cartolina, gominhas, rolhas, canudinhos de plastic°,<<strong>br</strong> />

balsoes de festa ou itens cujo destino invariavelmente e a lata de lixo,<<strong>br</strong> />

como latas de cerveja, garrafas de plastic° e de vidro, tampinhas, etc. No<<strong>br</strong> />

presente trabalho apresentamos, em linhas gerais, nosso enfoque e<<strong>br</strong> />

alguns exemplos praticos.<<strong>br</strong> />

II. Objetivos e estrategias<<strong>br</strong> />

Ao incorporar demonstragoes durante as aulas expositivas,<<strong>br</strong> />

pretendemos estimular os alunos a relacionar a fisica da sala de aula com<<strong>br</strong> />

situaceses reais que vivenciamos no dia-a-dia. Alem disso, utilizamos<<strong>br</strong> />

alguns experimentos simples e paineis explicativos para associar a fisica<<strong>br</strong> />

basica a problemas ambientais, seguranga no transit° e a fontes<<strong>br</strong> />

alternativas de energia, entre outros, que dizem respeito so<strong>br</strong>evivencia<<strong>br</strong> />

de nossa sociedade. A estrategia de se utilizar material reciclado, alem do<<strong>br</strong> />

fator custo, visa ilustrar tambem a importancia de se reaproveitar a<<strong>br</strong> />

enorme quantidade de material produzido por nossa sociedade industrial<<strong>br</strong> />

que e posteriormente jogado no lixo, com graves consequencias<<strong>br</strong> />

ambientais. Nosso ponto de vista e que o ensino basic° de fisica muito<<strong>br</strong> />

tem a contribuir para uma melhor compreensao de problemas que<<strong>br</strong> />

usualmente sao relegados a outras disciplinas, gerando assim uma visa°<<strong>br</strong> />

estanque do mundo em que vivemos. Alem disso, os rapidos avangos<<strong>br</strong> />

tecnolegicos que estamos presenciando, com impacto direto em nossas<<strong>br</strong> />

415

Eduardo Valadares; Alysson Moreira<<strong>br</strong> />

vidas, tem estimulado professores de fisica de varies paises a realizar um<<strong>br</strong> />

esforgo no sentido de incorporar a fisica basica subjacente a tecnologia<<strong>br</strong> />

atual ao ensino tradicional. Esta preocupagao tambem esta presente em<<strong>br</strong> />

nossa proposta (um artigo correlato, de nossa autoria, intitulado<<strong>br</strong> />

"Ensinando Fisica Moderna no Segundo Grau: Efeito Fotoeletrico, Laser<<strong>br</strong> />

e Emissao de Corpo Negro" encontra-se tambem nos Anais). Finalmente,<<strong>br</strong> />

buscamos estimular os estudantes a trabalhar em equipe e de forma<<strong>br</strong> />

criativa, sugerindo-lhes montagens simples que posteriormente poderao<<strong>br</strong> />

ser incorporadas ao acervo de nossa Sala de Demonstrag5es.<<strong>br</strong> />

Exemplos ilustrativos de "como funciona"<<strong>br</strong> />

1) Spray e extintor de incOndio (painel)<<strong>br</strong> />

As figuras abaixo ilustram o principio de funcionamento de um<<strong>br</strong> />

spray. 0 recipente do spray contem uma mistura de um produto liquido<<strong>br</strong> />

(por exemplo, tinta) e uma substancia liquida propelente. Esta. Ultima<<strong>br</strong> />

facilmente se gaseifica, de modo que o liquido sofre a pressao do gas,<<strong>br</strong> />

conforme indicado.<<strong>br</strong> />

botfio<<strong>br</strong> />

spray<<strong>br</strong> />

valvula de escape<<strong>br</strong> />

. . ............,...<<strong>br</strong> />

mola<<strong>br</strong> />

vapor ejetor<<strong>br</strong> />

mistura de gas<<strong>br</strong> />

ejetor liquefeito<<strong>br</strong> />

e produto liquido<<strong>br</strong> />

(por exemplo,tinta) tubo flexivel 7<<strong>br</strong> />

A valvula do spray e mantida fechada gragas a pressao exercida<<strong>br</strong> />

pela mola indicada. Uma vez pressionada a valvula, o liquido e ejetado<<strong>br</strong> />

para fora na forma . de um spray. 0 liquido propelente usado ate<<strong>br</strong> />

recentemente era o CFC (cloro-fluor-carbono) que por destruir a camada<<strong>br</strong> />

de ozOnio foi substituido por outros liquidos. A camada de ozOnio<<strong>br</strong> />

fundamental para filtrar os raios ultra-violeta provenientes do sol, que<<strong>br</strong> />

provocam cancer de pele. Atualmente sao utilizados como propelentes<<strong>br</strong> />

propano e/ou butano (gas de cozinha) que sao inflamaveis, dai a<<strong>br</strong> />

416

Explorando Fisica...<<strong>br</strong> />

recomendacao expressa de nao incinerar a lata nem usar o spray perto de<<strong>br</strong> />

chamas, conforme as instrugoes do rotulo. Basicamente o mesmo<<strong>br</strong> />

principio e utilizado no extintor de incendio a base de agua, conforme<<strong>br</strong> />

indicado na ilustragao correspondente mostrada abaixo.<<strong>br</strong> />

bocal<<strong>br</strong> />

iato<<strong>br</strong> />

d'agua<<strong>br</strong> />

alavanca de pressao<<strong>br</strong> />

mola<<strong>br</strong> />

A press5es elevadas o<<strong>br</strong> />

gas presente forca a<<strong>br</strong> />

agua para cima.<<strong>br</strong> />

pino<<strong>br</strong> />

gas<<strong>br</strong> />

aqua<<strong>br</strong> />

tubo<<strong>br</strong> />

417

Eduardo Valadares; Alysson Moreira<<strong>br</strong> />

Forno de micro-ondas (painel)<<strong>br</strong> />

0 micro-ondas e uma onda-eletromagnetica como a luz visivel,<<strong>br</strong> />

porem seu comprimento onda e muito maior, da ordem de 2-3 cm. A<<strong>br</strong> />

energia do micro-ondas e absorvida fortemente pela agua, cujos atomos<<strong>br</strong> />

passam a vi<strong>br</strong>ar mais intensamente . Em geral os alimentos contem<<strong>br</strong> />

agua. Assim, ao serem expostos a um feixe de micro-ondas tem sua<<strong>br</strong> />

temperatura elevada, associada a maior vi<strong>br</strong>agao das moleculas de agua.<<strong>br</strong> />

Na figura abaixo indicamos esquematicamente um tipo de forno de microondas,<<strong>br</strong> />

no qual o feixe gerado por uma valvula de micro-ondas<<strong>br</strong> />

(magnetron) e refletido em varias diregoes pelas pas do ventilador e<<strong>br</strong> />

tambem pelas paredes internas, bombardeando por todos os lados o<<strong>br</strong> />

alimento, conforrae indicado.<<strong>br</strong> />

ventilador refletor de microondas<<strong>br</strong> />

,.gerador da,<<strong>br</strong> />

micrOondai<<strong>br</strong> />

feixe iefletido<<strong>br</strong> />

controle.:de<<strong>br</strong> />

, .<<strong>br</strong> />

tempa'e patencia<<strong>br</strong> />

3) Fi<strong>br</strong>as 6ticas (experrencia)<<strong>br</strong> />

As fi<strong>br</strong>as 6ticas sap, basicamente, "niangueiras de luz". Elas guiam<<strong>br</strong> />

a luz de uma extremidade da fi<strong>br</strong>a. ate a outra ponta. Isto ocorre devido a<<strong>br</strong> />

reflexoes totais do feixe de luz no interior da fi<strong>br</strong>a (veja figura abaixo).<<strong>br</strong> />

Miele° da fi<strong>br</strong>a Direcao nortnal Envoltoria da fi<strong>br</strong>a<<strong>br</strong> />

Atiaixo do anplo enticm<<strong>br</strong> />

P'Ura angulos de incidencia acima de 82° ha Feixe de luz refletido<<strong>br</strong> />

o feixe de luz sai da ti<strong>br</strong>a reflexao total: o feixe continua na fi<strong>br</strong>a intemamente<<strong>br</strong> />

418

Explorando a Fisica...<<strong>br</strong> />

Como demonstrar de um modo simples o principio da fi<strong>br</strong>a 6tica<<strong>br</strong> />

As fi<strong>br</strong>as &leas sao cada vez mai§ utilizadas em telefonia. Em vez<<strong>br</strong> />

de eletricidade, luz, em vez de cabos, de co<strong>br</strong>e, fi<strong>br</strong>as Oticas. E por que?<<strong>br</strong> />

Porque a luz se propaga a uma velocidade muito maior do que os<<strong>br</strong> />

eletrons nos fios de co<strong>br</strong>e. Alem disso e possivel transmitir muito mais<<strong>br</strong> />

informacoes atraves de uma fi<strong>br</strong>a Otica do que por via do sistema<<strong>br</strong> />

tradicional que utiliza cabos de co<strong>br</strong>e. Varias cidades do mundo contam<<strong>br</strong> />

com um sistema telefOnico baseado em fi<strong>br</strong>as oticas, inclusive ligando-as<<strong>br</strong> />

a diferentes cidades.e continentes.<<strong>br</strong> />

f Tubo de ensaio com<<strong>br</strong> />

agua e algumas gotas de<<strong>br</strong> />

leite ou detergente<<strong>br</strong> />

Caneta-laser<<strong>br</strong> />

IV. Perspectivas do projeto<<strong>br</strong> />

Nosso projeto, com duracao de dez meses, conta com 04 bolsistas do<<strong>br</strong> />

curso de licenciatura em fisica da UFMG e recursos da ordem de R$<<strong>br</strong> />

2.500,00, oriundos do "Programa de Apoio Formacao de Professores e<<strong>br</strong> />

Docencia em Ciencias e Matematica nos Ensinos Medio e Fundamental -<<strong>br</strong> />

SPEC/PADCT". Dispomos ainda de material "sucateado", acumulado<<strong>br</strong> />

durante os 40 anos de existencia do Departamento de Fisica da UFMG, e<<strong>br</strong> />

doac5es de outras unidades da Universidade. Alem disso estamos<<strong>br</strong> />

buscando patrocinio junto a empresas.<<strong>br</strong> />

Uma vez implementado o projeto, disporemos de farto material<<strong>br</strong> />

para cursos de reciclagens de professores de Fisica do 20 Grau e cursos<<strong>br</strong> />

livres de ciencias, abertos ao paha) em geral (educacao continuada).<<strong>br</strong> />

Esperamos que nosso trabalho amplie efetivamente o leque de °Noes<<strong>br</strong> />

educacionais com enfase na fisica do cotidiano. Pretendemos tambem<<strong>br</strong> />

divulgar nosso enfoque atraves de publicac6es em revistas especializadas<<strong>br</strong> />

e palestras realizadas em escolas e simpOsios.<<strong>br</strong> />

419

XII Simpdsio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

AS PERGUNTAS DO LEITOR EM PUBLICAOES DE DIVULGAQA0<<strong>br</strong> />

Lilian Cristiane Almeida dos Santos<<strong>br</strong> />

&Nile Salem<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica - <strong>USP</strong>27<<strong>br</strong> />

Esse trabalho visa levantar e analisar perguntas de leitores em<<strong>br</strong> />

publicacoes de divulgacao cientifica, que tenharn contendos relacionados<<strong>br</strong> />

a Fisica.<<strong>br</strong> />

Vivemos um momento historic° no qual torna-se cada vez mais<<strong>br</strong> />

necessario compreender e participar da cultura de nosso mundo, nos<<strong>br</strong> />

campos que mais influenciam nossa vida cotidiana, entre os quais, os<<strong>br</strong> />

conhecimentos cientificos e tecnologicos ocupam lugar de destaque. A<<strong>br</strong> />

escola 6, sem dnvida, um espaco fundamental para a aquisicao dessa<<strong>br</strong> />

cultura e formacao de um cidadao integrado em sua sociedade. Nem<<strong>br</strong> />

sempre, porem, o que ocorre. Nosso ensino escolar, quase como regra,<<strong>br</strong> />

nao acompanha os acontecimentos do mundo e deixa de dar respostas a<<strong>br</strong> />

uma enorme demanda por informacoes e conhecimentos.<<strong>br</strong> />

Fora da escola, entretanto, existe cada vez mais acesso a<<strong>br</strong> />

informacOes e um dos possiveis contatos com ciencia se cid atraves dos<<strong>br</strong> />

meios de comunicacao de massa: televisao, jornais e revistas, filmes, e<<strong>br</strong> />

atualmente a "internet". A divulgacao cientifica e, assim, um dos<<strong>br</strong> />

elementos responsaveis pela disseminacao de informacao e formacao de<<strong>br</strong> />

opinioes so<strong>br</strong>e questOes cientificas.<<strong>br</strong> />

Entre as muitas formas de divulgacao, existem revistas e jornais,<<strong>br</strong> />

que, alem de artigos, noticias, entrevistas, etc, geralmente tem uma secao<<strong>br</strong> />

onde sao respondidas questoes enviadas por leitores.<<strong>br</strong> />

Uma analise. desse material pode mostrar que tipo de demanda os<<strong>br</strong> />

leitores - supostamente leigos - tem em relacao a conhecimentos<<strong>br</strong> />

cientificos, em particular de Fisica. Pode, assim, sugerir tambem<<strong>br</strong> />

questees de interesse de estudantes, enquanto cidadaos. Existem temas<<strong>br</strong> />

privilegiados nessas perguntas? Que tipo de curiosidades se destacam?<<strong>br</strong> />

Sao questOes tratadas no 'ensino de Fisica de segundo grau? Sao<<strong>br</strong> />

contempladas pelo livros didaticos? 0 'professor pode utiliza-las em sala<<strong>br</strong> />

de aula? Sente-se preparado para responde-las?<<strong>br</strong> />

Tendo em vista essas questoes, fizemos um levantamento das<<strong>br</strong> />

perguntas de leitores das revistas Ciencia Hoje, publicada pela Sociedade<<strong>br</strong> />

Brasileira para o Progresso da Ciencia (de 1982 ate junho de 1996), Globo<<strong>br</strong> />

Ciencia, publicada pela editora Globo (de a<strong>br</strong>il de 1994 ate julho de 1996)<<strong>br</strong> />

e Superinteressante, publicada pela editora A<strong>br</strong>il (de outu<strong>br</strong>o de 1987 ate<<strong>br</strong> />

junho de 1996), e do jornal Folha de Sao Paulo (de janeiro de 1989 ate<<strong>br</strong> />

marco de 1995). Esse material foi obtido a partir do Banco de Referencias<<strong>br</strong> />

420<<strong>br</strong> />

27 Auxilio CAPES/SPEC/PADCT

As Anglin<<strong>br</strong> />

rlo Leder on_<<strong>br</strong> />

de Divulgacao Cientifica, projeto em elaboracao na Area de ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica do IF<strong>USP</strong> 28.<<strong>br</strong> />

Fonte No. de Perguntas % do Total<<strong>br</strong> />

Ciencia Rorie 17 3<<strong>br</strong> />

Folha de Sao Paulo 186 38<<strong>br</strong> />

Globo Ciencia 87 18<<strong>br</strong> />

Superinteressante 199 41<<strong>br</strong> />

Numa primeira etapa, classificamos essas questaes em dois<<strong>br</strong> />

grandes grupos:<<strong>br</strong> />

Assunto de fisica: onde agrupamos os temas segundo o contend°<<strong>br</strong> />

de Fisica em quatro blocos: Universo (Astronomia,, Astrofisica,<<strong>br</strong> />

Cosmologia Geofisica); Curricular (Mecanica, Optica,<<strong>br</strong> />

Eletromagnetismo, Fisica Termica e Hidrostatica), Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

(Relatividade, Estrutura da Materia, Fisica Nuclear, Fisica dos<<strong>br</strong> />

Materials, Fisica Quantica e Campos) e Energia (Energia, Meio<<strong>br</strong> />

Ambiente e Radiacoes).<<strong>br</strong> />

Abordagem: onde agrupamos as questoes em cinco blocos:<<strong>br</strong> />

Conceitual, Tecnologico, Instrumental, Social e Historic°.<<strong>br</strong> />

Feita essa primeira classificagao, fizemos uma distribuicao dos<<strong>br</strong> />

varios t6picos dentro dos grupos "assunto de fisica" e "abordagem",<<strong>br</strong> />

verificando os contendos e enfoques predominantes e tambem algumas<<strong>br</strong> />

interseccaes entre eles (contend° x abordagem) e as especificidades das<<strong>br</strong> />

publicacoes (assunto/abordagem x publicacao).<<strong>br</strong> />

Destacamos, aqui, alguns dos resultados obtidos nessa primeira<<strong>br</strong> />

analise: (No apendice, encontram-se graficos com alguns dos dados<<strong>br</strong> />

correspondentes)<<strong>br</strong> />

Quanto ao contend°, predomina como bloco, o Curricular (49.5%).<<strong>br</strong> />

Dentro dele, os temas se distribuem mais ou menos uniformemente, sem<<strong>br</strong> />

grandes discrepancias.<<strong>br</strong> />

Quanto abordagem, predomina o bloco Conceitual (55%), seguido<<strong>br</strong> />

pelo Tecnologico (24%). 0 mais ausente e o Historic°.<<strong>br</strong> />

Enquanto topic° mais especifico, relativamente ao contend°, ha<<strong>br</strong> />

uma predominancia do tema Astronomia e Astrofisica (19.5%).<<strong>br</strong> />

Quanto As publicacoes, as diferencas nao sao significativas, corn<<strong>br</strong> />

excecao de "Ciencia Hoje", cujas questoes publicadas tem maior<<strong>br</strong> />

incidencia nos blocos Univers° e Energia e abordagem Ambiental, e coin<<strong>br</strong> />

um menor nnmero de questoes. As demais tem uma distribuicao<<strong>br</strong> />

relativamente parecida.<<strong>br</strong> />

Diante disso, destacam-se alguns pontos para reflexao, quais<<strong>br</strong> />

sejam:<<strong>br</strong> />

• Astronomia e Astrofisica o tema mais procurado nas<<strong>br</strong> />

perguntas de leitor. Isso bastante interessante, pois<<strong>br</strong> />

percebemos ser este tambem o tema mais difundido na area de<<strong>br</strong> />

-28 Parte do Projeto Docurnentacdo e Assessoria ern Ensino de Fisica, desenvolvido<<strong>br</strong> />

no 1F<strong>USP</strong>, sob coordenacao de Maria Regina D. Kawamura<<strong>br</strong> />

421

Sun los; SOnia<<strong>br</strong> />

divulgagao cientifica e nas materia das proprias revistas e<<strong>br</strong> />

jornais. E o mais difundido por ser o mais procurado ou 6 o<<strong>br</strong> />

mais procurado por ser o mais difundido?<<strong>br</strong> />

• De certo modo surpreendente a incidencia de perguntas so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

temas curriculares e com enfoque conceitual. Seria isso<<strong>br</strong> />

influencia da escola? Ou sao nesses temas que podem estar<<strong>br</strong> />

presentes as questoes mais ligadas ao cotidiano? Ou<<strong>br</strong> />

simplesmente 6 um resultado estatistico, ligado ao fato que<<strong>br</strong> />

esse bloco abarca um maior nOmero de temas?<<strong>br</strong> />

• 0 grande nOmero de questoes com abordagem conceitual<<strong>br</strong> />

evidencia o fato de .o leitor busca a compreensao dos conceitos<<strong>br</strong> />

cientificos (os porques e comos) envolvidos nos fenOmenos, e<<strong>br</strong> />

procura encontrar meios e respostas acessiveis.<<strong>br</strong> />

• Nosso sistema escolar, via de regra, nao privilegia a parte<<strong>br</strong> />

experimental, nem tampouco as questoes relacionadas a<<strong>br</strong> />

grandezas, limites, ou unidades de medidas. Apesar o<<strong>br</strong> />

nOmero de questoes classificadas na abordagem Instrumental<<strong>br</strong> />

nao pouco expressivo (quase 15%). Este ponto merece<<strong>br</strong> />

destaque, pois esse parece ser um interesse espontaneo. •<<strong>br</strong> />

• A nivel academic°, na pesquisa em ensino de Fisica, muito se<<strong>br</strong> />

discute so<strong>br</strong>e a utilizacao da HistOria da Ciencia no ensino,<<strong>br</strong> />

porem os leitores nao parecem muito interessados nesse<<strong>br</strong> />

aspecto do conhecimento.<<strong>br</strong> />

• Na, interseccei° entre Bloco e Abordagent, a, grande porcentagem<<strong>br</strong> />

de Instrumental en,. Univers° esta rela,ciona,do com a, pesquisa<<strong>br</strong> />

espacial. Ild muita procura pelos resultados, curiosidades e<<strong>br</strong> />

perspectivas futuras dessas pesquisas.<<strong>br</strong> />

• Um outro ponto interessante que nao aparece nas tabelas 6 a<<strong>br</strong> />

grande porcentagem de perguntas so<strong>br</strong>e fenOmenos cotidianos,<<strong>br</strong> />

tais como: "Qual o real perigo dos raios, por que o ceu azul,<<strong>br</strong> />

por que a chuva cai em gotas, • como lunciona Controle<<strong>br</strong> />

remoto...", entre muitas outras. Essas perguntas'Mostram que,<<strong>br</strong> />

embora estejam dentro dos. tenias de Fisica, tem um enfoque<<strong>br</strong> />

diferenciado em relagao ao dos livros didaticos abordagem<<strong>br</strong> />

convencional do sistema escolar.<<strong>br</strong> />

• Uma ausencia notada foi o tema "Caos". Por que seria?<<strong>br</strong> />

Certarnente 6 um tema novo. Contudo, assuntos como<<strong>br</strong> />

Particulas Elementares, Antimateria, Ondas Gravitacionais,<<strong>br</strong> />

Efeito Estufa, sao tambem contemporaneos, somando no bloco<<strong>br</strong> />

"Moderno" cerca de 10% do total de perguntas. Uma possivel<<strong>br</strong> />

hipotese para essas questoes seria o espaco qUe ocupam na<<strong>br</strong> />

midia.<<strong>br</strong> />

Podemos destacar tambem algumaa caracteristicas importantes<<strong>br</strong> />

que mostram uma tendencia do "leitor medio" dessas publicacks:quanto<<strong>br</strong> />

ao conteudo, o interesse bastante diversificado, a<strong>br</strong>angendo diferentes<<strong>br</strong> />

422

As Pergii td,,; do Lei tor cm...<<strong>br</strong> />

areas da Fisica, sendo que ha uma curiosodade marcande relacionada a<<strong>br</strong> />

questaes so<strong>br</strong>e a evolucao do Universo.<<strong>br</strong> />

Uma procura pela compreensao de coisas e fenomenos presentes no<<strong>br</strong> />

"cotidiano", principalmente do. ponto de vista cientifico/conceitual (os<<strong>br</strong> />

porques) e tecnologico (como funciona, como feito,...) uma curiosidade<<strong>br</strong> />

por limites e grandezas (corn°. medir, como quantificar, qual o maior ou<<strong>br</strong> />

menor valor,...)<<strong>br</strong> />

De um modo geral, esses dados mostram que o conhe.cimento de<<strong>br</strong> />

Fisica procurado pelos leitores e predominantemente classic° e<<strong>br</strong> />

conceitual, e que nao ha preocupacao corn o desenvolvimento historic°. E<<strong>br</strong> />

dito assim, essa parece ser justamente a postura tradicional do ensino<<strong>br</strong> />

formal.<<strong>br</strong> />

Contudo, mesmo as perguntas relacionadas a temas<<strong>br</strong> />

tradicionalmente abordados em sala de aula, tem um enfoque<<strong>br</strong> />

diferenciado. Buscam "porques" e "comos" geralmente nao contemplados<<strong>br</strong> />

pelo curriculo escolar ou livros didaticos. "Por que o ceu e azul? Por que<<strong>br</strong> />

as nuvens de chuva sao mais escuras? Por que a flecha possui penas na<<strong>br</strong> />

parte traseira? Por que o calor do raio nao torra o para-raios? 0 que<<strong>br</strong> />

significa, em quantidade, uma chuva de x mm? Como funciona um forno<<strong>br</strong> />

de microondas? Por que e em que condicoes tomamos um choque<<strong>br</strong> />

eletrico?" Esses sao alguns exemplos. Tratam-se de questoes que podem<<strong>br</strong> />

ser respondidas fazendo-se uso dos contendos curriculares, mas que via<<strong>br</strong> />

de regra nao tem espaco nas aulas de fisica e tampouco sao<<strong>br</strong> />

contempladas pelos livros didaticos.<<strong>br</strong> />

Somam-se a essas, perguntas cujos temas poderiam ser ditos<<strong>br</strong> />

extracurriculares, como "0 que e antimateria? E possivel transformar o<<strong>br</strong> />

lixo atomic° em energia? Como funciona um telefone celular? 0 que sao<<strong>br</strong> />

supercondutores? 0 que, afinal, aconteceu em Tchernobyl?" Mas que,<<strong>br</strong> />

certamente, corn um esforco nao muito grande, poderiam ser pesquisadas<<strong>br</strong> />

e respondidas.<<strong>br</strong> />

A identificacao do aluno e mesmo do professor cam esse "leitor"<<strong>br</strong> />

apontam para o potencial desse material em aulas de Fisica e seu uso<<strong>br</strong> />

como instrumento didatico. Ao tratar de um contend°, o professor pode<<strong>br</strong> />

selecionar e trazer essas questOes para seu curso, enriquecendo suas<<strong>br</strong> />

aulas, estimulando os alunos e, so<strong>br</strong>etudo possibilitando um dialog° entre<<strong>br</strong> />

o conhecimento escolar e a vida, entre ciencia e sociedade., dando mais<<strong>br</strong> />

significado aos conceitos, fenOmenos e teorias estudados.<<strong>br</strong> />

0 uso do material de divulgacao cientifica em sala de aula pode:<<strong>br</strong> />

• auxiliar numa mudanca de enfoque no curso regular, tornandoo<<strong>br</strong> />

mais a<strong>br</strong>angente.<<strong>br</strong> />

• trazer, alem da atualidade de Fisica ao aluno, a discussao so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

temas cientificos, orientados por um professor da area, e nao<<strong>br</strong> />

somente pelos meios de comunicacao. Dessa maneira, pode-se<<strong>br</strong> />

auxiliar o aluno, dentro de seu estagio, a ler e analisar as<<strong>br</strong> />

informacaes obtidas desse tipo de fonte.<<strong>br</strong> />

423

DISTRIBUICAO TEMATICA - BLOCOS<<strong>br</strong> />

Lilian Santos,. SOnia<<strong>br</strong> />

• alem disso, por trazer acontecimentos atuais, encontra-se<<strong>br</strong> />

pr6ximo da realidade, do ambiente social e cultural no qual o<<strong>br</strong> />

aluno esta imerso.<<strong>br</strong> />

• as perguntas de leitores, em particular, podem ser usadas para<<strong>br</strong> />

interessar os aluno ao iniciar topic°, e/ou para<<strong>br</strong> />

complementa-lo, a<strong>br</strong>angendo aspectos diversos de interesse<<strong>br</strong> />

para o curso.<<strong>br</strong> />

Finalmente, e importante ressaltar que esse material pode ser<<strong>br</strong> />

usado como um complemento a outros recursos didaticos. Se, por um<<strong>br</strong> />

lado, atraves dessas publicacoes possivel tratar de conteUclos novos e<<strong>br</strong> />

diversos e com abordagens mais motivadoras, por otitro ele nao<<strong>br</strong> />

contempla aspectos formais necessarios aquisicao de conhecimentos<<strong>br</strong> />

Fisica. Alem disso, o seu emprego deve ser orientado e critico, pois nem<<strong>br</strong> />

sempre apresenta os conhecimentos cientificos corretamente ou<<strong>br</strong> />

estruturados de modo a se adequarem ao ensino formal.<<strong>br</strong> />

' Apendice: Distribuicoes por Assunto e Abordagem<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

cr)<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

• -d 30<<strong>br</strong> />

13)<<strong>br</strong> />

cti 20<<strong>br</strong> />

o.<<strong>br</strong> />

io<<strong>br</strong> />

Curricular universo Energia Modern° Outros<<strong>br</strong> />

Bloco<<strong>br</strong> />

DISTRIBUICAO DE TEMAS<<strong>br</strong> />

BLOCO CURRICULAR<<strong>br</strong> />

sewn 6J ad %<<strong>br</strong> />

CO •ct N 0 CO CO N 0<<strong>br</strong> />

OPTICA NECANICA TERMO ELETRO SOM HDRO<<strong>br</strong> />

Tema<<strong>br</strong> />

424

As Perguntas do Ledo,. cm_<<strong>br</strong> />

DISTRIBuIcAo POR ABORDAGEM<<strong>br</strong> />

60<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

a)<<strong>br</strong> />

a- 20<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

CONC. TECN. INSTR A MB. HIST<<strong>br</strong> />

Abordagem<<strong>br</strong> />

425

XII Simposio Nacional de Eosin° de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Introdugao<<strong>br</strong> />

UMA PERSPECTIVA HISTORICA DA FiSICA NUCLEAR<<strong>br</strong> />

Maria Cristina M. Martins<<strong>br</strong> />

<strong>USP</strong>/IF-UFBa<<strong>br</strong> />

Os avancos cientificos e tecnologicos deste seculo podem ser<<strong>br</strong> />

classificados entre as maiores realizacoes do ser humano. Desde o final do<<strong>br</strong> />

seculo passado ate hoje houve uma transformacdo surpreendente na<<strong>br</strong> />

visao fisica de mundo, com o surgimento de novos paradigmas como, por<<strong>br</strong> />

exempla, o caso da concepcdo e composicdo da materia, que naquela<<strong>br</strong> />

ocasido era constituida de seus fragmentos, componentes<<strong>br</strong> />

indivisiveis, chamados atomos. Atualmente, ja sdo conhecidas estruturas<<strong>br</strong> />

internas (quarks e gluons) nAo somente ao Atom°, como As particulas elementares<<strong>br</strong> />

- nome atribuido a estes componentes do Atomo ou provenientes<<strong>br</strong> />

do cosmo.<<strong>br</strong> />

Mas, enquanto estes avancos restringirem-se aos especialistas e<<strong>br</strong> />

pessoas ligadas As comunidades cientificas, a sociedade nao dara um<<strong>br</strong> />

salto socio-cultural de qualidade, a menos que os conhecimentos<<strong>br</strong> />

adquiridos venham a se tornar acessiveis a toda comunidade,<<strong>br</strong> />

possibilitando um maior grau de instrucao, ou seja, um aumento no<<strong>br</strong> />

conhecimento geral.<<strong>br</strong> />

E assim que nessa parte apresentamos uma pequena contribuicdo<<strong>br</strong> />

no que diz respeito tentativa de aproximar os conhecimentos so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

Fisica Nuclear daquelas pessoas, que, por um motivo ou outro, ndo<<strong>br</strong> />

tiveram oportunidade de obte-los por diferentes vias. Com esse texto,<<strong>br</strong> />

temos ainda o objetivo de auxiliar na compreensao da exposicdo "Uma<<strong>br</strong> />

Historia da Fisica Nuclear", servindo como consulta, complementacdo de<<strong>br</strong> />

informacoes, estudos preparatorios ou revisdo para os professores,<<strong>br</strong> />

permitindo-lhes, posteriormente, acompanhar e melhor orientar seus<<strong>br</strong> />

alunos nas visitas Aquela exposicdo ou outras atividades correlatas.<<strong>br</strong> />

Ainda, como referencia para alunos mais interessados. durante suas<<strong>br</strong> />

pesquisas escolares. Extraido da tese de doutorado, 1995<<strong>br</strong> />

Este artigo constitui-se essencialmente da Historia da Fisica<<strong>br</strong> />

Nuclear. Nele ndo temos pretensoes A originalidade, pois, trata-se antes<<strong>br</strong> />

de tudo, de sistematizacdo baseada em estudos e reflexoes, cujas fontes<<strong>br</strong> />

estao divididas para efeito de melhor visualizacdo, em tres categorias: -<<strong>br</strong> />

aquela que trata dos livros didaticos, onde os autores trabalham definicoes<<strong>br</strong> />

de conceitos, experimentos, descobertas, enfim, teorias da Fisica<<strong>br</strong> />

Nuclear.<<strong>br</strong> />

Na segunda categoria, estao as fontes que tratam da historia da<<strong>br</strong> />

ciencia, ligacoes e relacoes entre os conceitos e o desenvolvimento social e<<strong>br</strong> />

historico. E na terceira, encontram-se os artigos de revistas e outras<<strong>br</strong> />

publicacdes.<<strong>br</strong> />

426

Ulna Perspectiva Historica...<<strong>br</strong> />

A perspectiva histOrica e apresentada em duas partes, ainda que<<strong>br</strong> />

nao totalmente distintos, aqui sejaarados para efeito didatico. Na "A Pre-<<strong>br</strong> />

HistAria da Fisica Nuclear", fazemos um retorno As origens histOricas<<strong>br</strong> />

mostrando os acontecimentos e descobertas ocorridos antes de ser<<strong>br</strong> />

conhecido o nucleo, com o objetivo situar o leitor quanto As condicoes<<strong>br</strong> />

que propiciaram o surgimento deste campo de estudo. E dessa forma<<strong>br</strong> />

possibilitar uma apreciagdo da situagdo socio-politica e econOmica em que<<strong>br</strong> />

se encontrava a sociedade neste momento de desenvolvimento da Area<<strong>br</strong> />

especifica da Fisica. Na "A HistOria da Fisica Nuclear", encontrar-se-ao os<<strong>br</strong> />

desdo<strong>br</strong>amentos e campos surgidos apes a descoberta do made°, ou seja,<<strong>br</strong> />

uma especie de relato dicta-tic° e informativo so<strong>br</strong>e os desenvolvimentos<<strong>br</strong> />

da Fisica Nuclear, desde a descoberta do nude° atemico ate as pesquisas<<strong>br</strong> />

recentes, inclusive no Brasil. Por apresentamos algumas<<strong>br</strong> />

aplicagoes e utilizagoes da Fisica Nuclear.<<strong>br</strong> />

Predio da Universidade de Cam<strong>br</strong>idge - Londres, 1895<<strong>br</strong> />

A Pre-Historiada Fisica Nuclear<<strong>br</strong> />

Oltimos anos do seculo XIX... 0 mundo explode em crise e na<<strong>br</strong> />

efervescencia desta, um grande momento de criagao. Seja nas artes, nas<<strong>br</strong> />

ciencias ou em outros setores, ha uma modificagdo fundamental no<<strong>br</strong> />

conhecimento humano.<<strong>br</strong> />

Eram dados os primeiros passos para o desenv,olvimento de novos<<strong>br</strong> />

paradigmas como a Teoria da Relatividade e a da Medanica Quantica, em<<strong>br</strong> />

consonancia com as descobertas efetuadas. Mas estas s6 aparecem<<strong>br</strong> />

quando se tem a consciencia de que alguma coisa violou os principios ate<<strong>br</strong> />

entao estabelecidos e aceitos. E como era o mundo naqueles tempos, em<<strong>br</strong> />

termos tecnologicos e em termos de desenvolvimento cientifico?<<strong>br</strong> />

427

Cristina Al. Martins<<strong>br</strong> />

Na passagem do seculo, a Europa detinha as condicoes necessarias<<strong>br</strong> />

para que dispontassem avancos na area de ciencias. Nela estavam<<strong>br</strong> />

centradas grandes potencias, politicas e econOmicas,.como: a Alemanha,<<strong>br</strong> />

Inglaterra, a Franca e a Italia, que propiciavam tempo, dinheiro e<<strong>br</strong> />

energia humana para sustentar as investigac5es. E todos os campos da<<strong>br</strong> />

ciencia ganharam estes estimulos para desenvolverem suas pesquisas<<strong>br</strong> />

cientificas e tecnolOgicas. Nesse contexto, a Fisica Classica - representando<<strong>br</strong> />

toda fisica anterior as modificacoes provocadas pelas teorias que<<strong>br</strong> />

viriam a aparecer (Relatividade e Mecanica Quantica), apresentava<<strong>br</strong> />

grande maturidade nas respostas as questoes, permanecendo em<<strong>br</strong> />

discussao situagoes como: explicar a intensidade e . cores da luz<<strong>br</strong> />

produzidas por aquecimento, ou so<strong>br</strong>e como medir a velocidade da luz em<<strong>br</strong> />

diferentes meios de propagacao.<<strong>br</strong> />

A condutividade eletrica atraves de gases tinha sua investigacao<<strong>br</strong> />

sob a dependencia da obtencao de gases puros, de conseguirem produzir<<strong>br</strong> />

urn bom vacuo e manter fontes de alta voltagem.<<strong>br</strong> />

A nivel social e tecnolOgico o desenvolvimento daquela epoca ainda<<strong>br</strong> />

era pequeno, se comparado ao avancos de hoje. Em 1895 nao existiam<<strong>br</strong> />

automoveis nem avioes, praticamente nao havia telefones e a eletricidade<<strong>br</strong> />

era muito precaria. Os navios que cruzavam oceanos ja eram a vapor 'has<<strong>br</strong> />

estavam sempre equipados com velas suplementares para casos de<<strong>br</strong> />

emergencia. Sendo que dois anos maiS tarde, o automovel, grande<<strong>br</strong> />

novidade, era visto com curiosidade e espanto, mesmo por Rutherford,<<strong>br</strong> />

que na epoca acabava de receber bolsa kie estudo para trabalhar em<<strong>br</strong> />

Londres. Escrevendo a sua mae quando estava em visita a exposicao do<<strong>br</strong> />

Crystal Palace em Londres (1897), fez o seguinte comentario so<strong>br</strong>e os<<strong>br</strong> />

novos automOveis:<<strong>br</strong> />

"0 que mai s despertou meu interesse foram as carruagens sem<<strong>br</strong> />

caualos, duos das quais estauam treinando patios ern frente... "<<strong>br</strong> />

[Segre, 80 p.3].<<strong>br</strong> />

"As carruagens sem cavalos" causaram tal impressao e assom<strong>br</strong>o<<strong>br</strong> />

que a escritora Virginia Woolf no seu romance "Orlando" (titulo e<<strong>br</strong> />

personagem do livro, 'clue so<strong>br</strong>eviveu desde o seculo XIV ate o XX)<<strong>br</strong> />

reporta-se ao fato indicando o encantamento de Orlando frente a<<strong>br</strong> />

novidade, ao acordar de um daqueles sonos profundos:<<strong>br</strong> />

" "Olhe para aquilo!" exclamou dias depois quando uma absurda<<strong>br</strong> />

carruagem, truncada, sem caualos, se pas a deslizar por sua prOpria conta.<<strong>br</strong> />

Uma carruagem sem caualos! Sera possfuel?...Tempo esquisito, o de<<strong>br</strong> />

agora". [Woolf, 83 p166]*.<<strong>br</strong> />

No livro "Dos raios-x aos quarks" Emilio Segre faz um apanhado<<strong>br</strong> />

interessante daquele momento historic°, narrando aspectos, dos quais<<strong>br</strong> />

aqui sera° repetidos alguns, de maior relevancia, Ora bem• descrever a<<strong>br</strong> />

situacao.<<strong>br</strong> />

428<<strong>br</strong> />

* Foram grifadps os termos coloquiais, para chamar a atencTio do leitor:

Ulna Perspectiva<<strong>br</strong> />

Por exemplo, comenta, coin curiosa referencia aos tempos<<strong>br</strong> />

modernos, o problema de poluicao:<<strong>br</strong> />

"Nao haxia, Inas as estradas cheira,vain a, estrume,<<strong>br</strong> />

consequencia tao ineuitavel dos ineios de transporte daquela epoca, quanto<<strong>br</strong> />

a funtaca dos 71,0SSOS velculos movidos a, gasolina". [Segre, 80 p.3].<<strong>br</strong> />

Refere-se tambem, em continuacao, agora com relacao ao mundo<<strong>br</strong> />

fisico, dizendo em outras palavras que:<<strong>br</strong> />

- As comunicacoes eram feitas precariamente mas ja havia os<<strong>br</strong> />

correios, sendo que o mais rapid° era o parisiense, que consistia de uma<<strong>br</strong> />

rede de tubos dentro dos quais as cartas eram irnpulsionadas usando ar<<strong>br</strong> />

comprimido.<<strong>br</strong> />

- Os laboratorios de fisica nao tinham equipamentos sofisticados<<strong>br</strong> />

como os atuais, quase todos eram organizados aproveitando materiais<<strong>br</strong> />

disponiveis, sem nenhuma sofisticagao. Muitas vezes estavam localizados<<strong>br</strong> />

em poroes ou galpaes precarios.<<strong>br</strong> />

"Ent geral havia, apertas urn professor, que quase sentpre inorava no<<strong>br</strong> />

prdprio laboraterio..." [Segre, 80 p.3].<<strong>br</strong> />

Curioso pensar que havia instrucaes por menorizadas so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

manejo das baterias de pilhas de Bunsen, que alcancavam altas voltagens<<strong>br</strong> />

(na epoca ate 1,95 volts, de dificil manutencao) alem de exalarem cheiro<<strong>br</strong> />

forte e incomodo. Enquanto hoje, podem ser encontradas pilhas secas em<<strong>br</strong> />

algumas bancas de jornais da esquina ou em mercados, corn voltagens ate<<strong>br</strong> />

dez vezes maiores.<<strong>br</strong> />

Um dos instrumentos mais importantes da epoca era a bobina de<<strong>br</strong> />

inducao, que funcionava como um transformador, produzindo altas<<strong>br</strong> />

diferencas de potencial. Era composto de dois enrolamentos (cilindro<<strong>br</strong> />

isolante envolvido coin fio), sendo um deles alimentado por bateria que<<strong>br</strong> />

produzia uma corrente eletrica. Esta ao ser interrompida<<strong>br</strong> />

repentinamente, induzia corrente no enrolamento secundario, gerando a<<strong>br</strong> />

diferenca de potencial necessaria para o experimento.<<strong>br</strong> />

Bobina de inducao que produzia centelhas para descarga de eletricidade atraves<<strong>br</strong> />

de gases<<strong>br</strong> />

Um dos problemas cruciais da epoca era a producaO de vacuo<<strong>br</strong> />

(espaco vazio ocupado por coisa nenhuma), fator indispensavel na<<strong>br</strong> />

execucao de experimentos envolvendo gases. 0 vacuo possibilita a<<strong>br</strong> />

observacao dos gases porque nestas condicoes o gas permanece sob baixas<<strong>br</strong> />

pressaes. Os resultados na obtencao de vacuo nao eram satisfatorios na<<strong>br</strong> />

429

Aluriu Cristim, Al. Alurtins<<strong>br</strong> />

maioria dos casos, mas apesar disso sua utilizacao nas experiencias com<<strong>br</strong> />

descargas de eletricidade em gases, permitiu os avangos posteriores das<<strong>br</strong> />

pesquisas.<<strong>br</strong> />

Bomba de mercerio utilizac a na epoca para produzir vacuo ern recipientes.<<strong>br</strong> />

A bomba de vacuo de mercUrio compunha-se de varios tubos<<strong>br</strong> />

comunicantes sendo que um deles continha mercUrio e o outro apenas ar.<<strong>br</strong> />

Esse era conectado a um recipiente que ligava o conjunto a outro<<strong>br</strong> />

reservatorio tambem com mercurio que era usado tanto para empurrar o<<strong>br</strong> />

ar retirando-o do tubo a ser esvaziado como para medir a pressao, que era<<strong>br</strong> />

o indicador da qualidade do vacuo. 0 recipiente contend° mercUrio tinha<<strong>br</strong> />

que ser elevado varias vezes para se .conseguir um padrao de vacuo<<strong>br</strong> />

razoavel porque ao levantar um dos vasos comunicantes (ver no desenho<<strong>br</strong> />

o vaso mais a esquerda da folha), o mercUrio forgava o ar na diregao dos<<strong>br</strong> />

outros vasos. V,alvulas de escapamento permitiam a saida do ar,<<strong>br</strong> />

possibilitando a formacao de vacua no tubo mais a direita no desenho.<<strong>br</strong> />

Utilizando a bobina de indugao para descargas eletricas e<<strong>br</strong> />

conseguindo produzir um vacuo de poucos milimetros de mercUrio no<<strong>br</strong> />

interior de um tubo curvo de vidro, onde foi colocado um gas, Crookes<<strong>br</strong> />

(1832-1919) diminuindo a pressao do gas, conseguiu observar que a<<strong>br</strong> />

luminosidade produzida pelo gas desaparecia de forma geral, menos na<<strong>br</strong> />

parede oposta ao eletrodo negativo que apresentava um <strong>br</strong>ilho<<strong>br</strong> />

esverdeado. A fluorescencia era devido as radiacoes•denominadas raios<<strong>br</strong> />

catodicos porque'partiam do catodo- (eletrodo negativo). Dos seus estudos<<strong>br</strong> />

ainda resultou o conhecimento da .propagagao destes, em linha reta e da<<strong>br</strong> />

possibilidade de serem desviados por Lim campo- eletric° au magnetic°.<<strong>br</strong> />

Para que foSse possivel falar a respeito do inicio da Fisica Nuclear<<strong>br</strong> />

dever-se-ia portanto reportar-se a esse periodo (final do seculo XIX e<<strong>br</strong> />

inicio do XX) e aos seus acontecimentos. E como exemplo, foram<<strong>br</strong> />

mostradas alguinaS das dificuldades encontradas, sendo que no caso do<<strong>br</strong> />

vacuo, vale salientar que seu aperfeicoamento levou a uma producao<<strong>br</strong> />

atual um milhao de vezes melhor.<<strong>br</strong> />

Epoca, como ja foi dito, em que houve uma guinada decisiva no<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico principalmente no que se' refere questao da<<strong>br</strong> />

composigao da materia (do mundo atomic° e sub-atomic° dentro da<<strong>br</strong> />

Fisica), e ocasionada pela comprovagao cieritifica da existencia do atom° -<<strong>br</strong> />

430

Lima Perspectiva<<strong>br</strong> />

ate entao colocada como hipetese ou discussao filosofica - e seguida<<strong>br</strong> />

inclusive pelas descobertas que propiciaram o conhecimento do mundo<<strong>br</strong> />

sub-atOmico ate entao inexistente.<<strong>br</strong> />

E preciso voltar muito no tempo para sintetizar a histOria da teoria<<strong>br</strong> />

atOmica, tao rica em discussoes filosoficas, cientificas e ainda poeticas,<<strong>br</strong> />

que conta-las aqui fugiria aos objetivos deste, motivo pelo qual serao<<strong>br</strong> />

apresentadas apenas algumas de suas fases mais proeminentes. Que a<<strong>br</strong> />

materia composta de pequenas partes indivisiveis e que dependendo da<<strong>br</strong> />

forma de agrupamento, estas formaram a imensa variedade de corpos<<strong>br</strong> />

existente, tem origens, que podem ser datadas do seculo IV a.C. quando<<strong>br</strong> />

gregos como Leucipo (c.460-c.370) (estabelecendo o principio da<<strong>br</strong> />

causalidade pela primeira vez), e seu discipulo Democrito (c.470 - c.380)<<strong>br</strong> />

(que distinguia os atomos por suas caracteristicas fisicas), tiveram a<<strong>br</strong> />

intuigao de que a materia poderia ser dividida sucessivamente mas nao<<strong>br</strong> />

infinitamente. A porcao minima e indivisivel Leucipo e Democrito<<strong>br</strong> />

posteriormente, chamaram Atomo.<<strong>br</strong> />

Desde entao a polemica so<strong>br</strong>e a realidade do atom° esteve presente<<strong>br</strong> />

nas comunidades cientificas. Porem, muitas vezes de forma marginal, a<<strong>br</strong> />

exemplo da filosofia e versos de Epicuro e Lucrecio, que nao tinham a<<strong>br</strong> />

preocupacao de provar a existencia dos atomos ou suas caracteristicas<<strong>br</strong> />

pois nos versos filosOficos estavam concentrados verdadeiros estatutos de<<strong>br</strong> />

verdade.<<strong>br</strong> />

"Se se dissolvesse no nada..., todas as coisas seriam destruidas,<<strong>br</strong> />

anulando-se as partes nas quais se decompuseram". [Epicuro em OS<<strong>br</strong> />

PENSADORES, 73 p.23].<<strong>br</strong> />

"Se o vazio fosse infinito e os corpos limitados, estes nao<<strong>br</strong> />

permaneceriam em nenhum lugar, mas seriam levados a dispersar-se no<<strong>br</strong> />

vazio infinito, visto que nao teriam nenhum apoio nem seriam contidos<<strong>br</strong> />

por choques. E se o vazio fosse limitado, os corpos nao teriam lugar onde<<strong>br</strong> />

estar." [Epicuro em OS PENSADORES, 73 p.24].<<strong>br</strong> />

Ou Lucrecio, quando fala dos atomos usando os movimentos das<<strong>br</strong> />

particulas de poeira.<<strong>br</strong> />

"Efetivamente, sao os proprios elementos os primeiros a se<<strong>br</strong> />

moverem por si mesmos; vem depois os corpos cuja composicao reduzida<<strong>br</strong> />

e que estao, digamos assim, mais perto das forcas elementares; movem-se<<strong>br</strong> />

impelidos pelos choques invisiveis destas Ultimas, e, por seu turno, poem<<strong>br</strong> />

em movimento os que sao um pouco maiores. Assim o movimento sobe,<<strong>br</strong> />

desde os elementos e pouco a pouco chega aos nossos sentidos, ate que se<<strong>br</strong> />

movem aquelas coisas que podemos ver na luz do sol, embora<<strong>br</strong> />

permanecam invisiveis os choques que os causaram." [Lucrecio em OS<<strong>br</strong> />

PENSADORES, 73 p.56].<<strong>br</strong> />

Sendo que no pensamento antigo a teoria dos quatro elementos<<strong>br</strong> />

predominou em relacao as ideias do atomismo, enquanto na renascenca<<strong>br</strong> />

Descartes (1596-1650) opunha-se aos atomos propondo estruturas<<strong>br</strong> />

geometricas no seu lugar e mais adiante Leibniz (1646-1716) combateu as<<strong>br</strong> />

ideias corpusculares de Newton (1642-1727) que tambem era atomista.<<strong>br</strong> />

431

Maria Chstina Al. Martins<<strong>br</strong> />

Mas o atomismo obteve um importante destaque quando Dalton<<strong>br</strong> />

(1766-1844), elaboroU os fundamentos da primeira teoria cientifica so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

o atomo, introduzindo a nocAo de elemento quimico, para explicar sua<<strong>br</strong> />

hip6tese atemica, podendo assim demonstrar as leis de combinacao<<strong>br</strong> />

quimica que era seu maior objeto de estudo. Esta teoria pode •ser explicada<<strong>br</strong> />

resumidamente da seguinte forma: A materia e formada de<<strong>br</strong> />

moleculas resultantes da combinacao de elementos quimicos, que por sua<<strong>br</strong> />

vez constituem-se de Atomos. Os atomos de um elemento quimico sao<<strong>br</strong> />

todos Assim por exemplo, uma molecula d'Agua e resultado da<<strong>br</strong> />

combinacao de dois atomos do elemento hidrogenio e um atom° de<<strong>br</strong> />

oxigenio.<<strong>br</strong> />

A partir dai a ideia de Atom° enquanto corpusculo passou a ser<<strong>br</strong> />

admitida e adotada entre os quimicos e fisicos, sendo porem<<strong>br</strong> />

veementemente contestada pelos energeticistas ate a primeira decada do<<strong>br</strong> />

nosso seculo. Os energeticistas erana assim designados devido ao fato de<<strong>br</strong> />

considerarem que a ciencia dispensava outras elaboracoes a respeito da<<strong>br</strong> />

composicao da materia visto que eles conseguiam trabalhar coin as<<strong>br</strong> />

grandezas macrosc6picas, bem estabelecidas e determinadas •na<<strong>br</strong> />

termodinamica, tais como volume, temperatura, pressao e principalmente<<strong>br</strong> />

o conceito de energia.<<strong>br</strong> />

Ostwald (1853-1932), principal representante desse movimento,<<strong>br</strong> />

procurou trabalhar na reinterpretacao de toda a quimica em termos da<<strong>br</strong> />

energia, usando os dois principios da termodinathica; na tentativa de<<strong>br</strong> />

provar que a teoria atemica, juntamente com a concepOo da materia<<strong>br</strong> />

ligada a uma interpretacao mecanica da natureza, era ultrapassada.<<strong>br</strong> />

Polemizou suas conviccOes com diversos cientistas vindo renunciar ao<<strong>br</strong> />

combate do atomismo apos os trabalhos de Thomson (1856-1940) so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

ionizacao em gases e os trabalhos de Jean Perrin (1870-1942) so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

movimento <strong>br</strong>owniano (aquele no •qual as particulaS se movem<<strong>br</strong> />

aleatoriamente sem direcao e sentido privilegiados).<<strong>br</strong> />

So em 1895 e nos anos subseqUentes, coin as descobertas do raio-x,<<strong>br</strong> />

da radioatividade natural e do eletron, foi modificado substancialmente<<strong>br</strong> />

todo enfoque dado A composicao da materia e a essa Area do conhecimento,<<strong>br</strong> />

distinguindo-se componentes do interior dos Atomos, como<<strong>br</strong> />

tambem os estudos so<strong>br</strong>e sua estrutura interna. Antes porem do<<strong>br</strong> />

prosseguimento nessa discLissao e importante que seja feita uma<<strong>br</strong> />

descricao dessas descobertas.<<strong>br</strong> />

Tanto•a descoberta do rai6-x quanto a do eletron estavam inseridas<<strong>br</strong> />

na continuidade das pesquisas so<strong>br</strong>e descargas em gases e raios<<strong>br</strong> />

cat6dicos, enquanto que a radioatividade era um fenOmeno intei,ramente<<strong>br</strong> />

novo e inesperado, que abalou concepcoes estabelecidas-como foi caso da<<strong>br</strong> />

teoria atemica, referida anteri<strong>br</strong>mente, onde considerava-se o Atom()<<strong>br</strong> />

como particula indivisivel.<<strong>br</strong> />

0 raio-x foi descoberto por Wilhelm Conrad Rontgen em 1895,<<strong>br</strong> />

quando fazia investigagoes so<strong>br</strong>e os raios catodicos, notou que na tela de<<strong>br</strong> />

platina e bark), coloCada a certa distancia da aparelhagem, <strong>br</strong>ilhava no<<strong>br</strong> />

432

Ulna Perspectica<<strong>br</strong> />

moment° em que uma descarga era produzida, apesar da protecao de<<strong>br</strong> />

cartolina preta forrando o experiment°. Tal <strong>br</strong>ilho indicava a existencia<<strong>br</strong> />

de radiacao desconhecida. Ele repetiu diversas vezes seus procedimentos<<strong>br</strong> />

experimentais.<<strong>br</strong> />

A descoberta de Rontgen foi registrada em relatorio, apes semanas<<strong>br</strong> />

de pesquisas confinado no seu laboratorio, como se pode ler nas suas<<strong>br</strong> />

palavras, retiradas numa citacao de Segre:<<strong>br</strong> />

"Se passarmos a descarga de uma grande bobina de Ruhmkorff *<<strong>br</strong> />

atraves de um aparelho de Hittorf ** ou de Lenard, de Crookes ou de<<strong>br</strong> />

outro suficientemente esvaziado de ar, e co<strong>br</strong>irmos a valvula coin uma<<strong>br</strong> />

manta bem ajustada de cartolina negra, observaremos, em um<<strong>br</strong> />

compartimento inteiramente as escuras, que uma tela de papel coberta<<strong>br</strong> />

com platinocianeto de bario se ilumina e fosforesce da mesma forma, quer<<strong>br</strong> />

se ponha voltado para a valvula de descarga o lado tratado quer se ponha<<strong>br</strong> />

o outro lado". [Segre, 80 p.22].<<strong>br</strong> />

Como se ve, Rontgen trabalhava coin uma valvula, coberta corn<<strong>br</strong> />

uma cartolina preta, isso significava para aquela epoca, que nada poderia<<strong>br</strong> />

atravessar tal barreira. E porque nao era um fato esperado, Rontgen precisou<<strong>br</strong> />

convencer-se, investigando e explorando as propriedades da nova<<strong>br</strong> />

radiacao.<<strong>br</strong> />

"Podemos somente dizer que os raios-X surgiram em WUrsburg<<strong>br</strong> />

entre 8 de novem<strong>br</strong>o e 28 de dezem<strong>br</strong>o de 1895". [Kuhn, 92 p.84].<<strong>br</strong> />

A partir do conhecimento dos raios-x foi possivel usar novos<<strong>br</strong> />

metodos de ionizacao de gases e estudar o comportamento dos ions<<strong>br</strong> />

gasosos, trabalho efetuado por J. J. Thomson, levando-o ao estudo dos<<strong>br</strong> />

eletrons livres. Em 1897, ele comprovou a natureza corpuscular dos raios<<strong>br</strong> />

catedicos, mediu a velocidade e a razao carga/massa dos corpnsculos, que<<strong>br</strong> />

foram mais tarde chamados eletrons. Alem propiciou indagacoes<<strong>br</strong> />

corn respeito A possibilidade de materiais fluorescentes tambem emitirem<<strong>br</strong> />

raios - x.<<strong>br</strong> />

Ao tomar conhecimento destes acontecimentos, principalmente das<<strong>br</strong> />

radiacoes observadas, Henri Becquerel (1852-1908), que prosseguia nas<<strong>br</strong> />

investigagoes do seu pai so<strong>br</strong>e a fosforescencia e fluorescencia do uranio<<strong>br</strong> />

sob acao de diferentes luzes, imaginou que os dois fenemenos poderiam<<strong>br</strong> />

ter relacao, mas inicialmente, nao obteve exit° nas suas tentativas<<strong>br</strong> />

experimentais.<<strong>br</strong> />

Nos primeiros experimentos Becquerel tomou tuna placa<<strong>br</strong> />

fotografica, e so<strong>br</strong>e esta depositou uma amostragem de sulfato de urAnio<<strong>br</strong> />

e potassio, envolvendo -o em papel preto. Deixou o conjunto 'exposto por<<strong>br</strong> />

varios dias luz solar e observou, apOs revelacao, manchas escuras<<strong>br</strong> />

provenientes da posicao do material. Esses resultados, entretanto, foram<<strong>br</strong> />

item.<<strong>br</strong> />

" Tambern conhecida como bobina de induc5o, encontra-se descrita no inicio deste<<strong>br</strong> />

** 0 aparelho" a (pie se refere, s5o tubos de viciro corn eletroclos metAlicos, no<<strong>br</strong> />

interior dos qualm eram colocados os gases para estudos.<<strong>br</strong> />

433

Maria CrisJim.,<<strong>br</strong> />

analisados como decorrentes da fluorescencia ,do uranio. Numa outra<<strong>br</strong> />

tentativa, repetiu o procedimento mas como o dia estava nublado, nao foi<<strong>br</strong> />

possivel prosseguir. Guardou entao a placa fotografica e o mineral so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

esta, em uma gaveta. Dias depois, quando revelou a placa, observou que<<strong>br</strong> />

mesmo na ausencia de luz, a chapa fotografica tambem ficava marcada.<<strong>br</strong> />

Nesse caso, como consta .nas conclusoes do seu relatOrio; citado por Segre:<<strong>br</strong> />

"Como o sol voltou a aparecer durante varios dias, Tevelei as<<strong>br</strong> />

chapas fotograficas, a 1° de Marco, na expectativa. de encontrar imagens<<strong>br</strong> />

muito diferentes. Ocorreu o oposto: as silhuetas apareceram com grande<<strong>br</strong> />

nitidez". [Segre, 80 p.30].<<strong>br</strong> />

Em mare° do mesmo ano ja efetuara progressos constatando que,<<strong>br</strong> />

alem de emitir espontaneamente radiaeoes, o uranio tambem ionizava os<<strong>br</strong> />

gases, tornando-os condutores. Continuando suas pesquisas Becquerel investigou,<<strong>br</strong> />

procurando identificar as propriedades destas radiacoes mas<<strong>br</strong> />

chegou apenas a observar que ao aproximar um ima, as radiaeoes<<strong>br</strong> />

emitidas subdividiam-se em tres feixes de raios dos quais dois eram<<strong>br</strong> />

encurvados, um para a direita e outro a esquerda, e ainda que o terceiro<<strong>br</strong> />

feixe nao sofria deflexao, assemelhando-se•aos raios-x. . .<<strong>br</strong> />

A identificacao e denominacao foi feita posteriormente mostrando<<strong>br</strong> />

que os tres tipos de radiacao emitidos por um material radioativo sao; a<<strong>br</strong> />

partIcula a (alfa), que o nUcleo do atom° do gas Hello, tem carga positiva<<strong>br</strong> />

e massa de 4 protons, perde energia rapidamente ao penetrar a<<strong>br</strong> />

materia e nao consegue atravessar uma folha grossa de papel; a particula<<strong>br</strong> />

13. (beta); que o eletron em alta velocidade, portanto.tem carga negativa<<strong>br</strong> />

e pequena massa, por isso perde energia mais lentamente que a a (alfa) e<<strong>br</strong> />

pode atravessar ate uma folha rnetalica fina; e raio y (gama), uma<<strong>br</strong> />

radiacao eletromagnetica, sem carga ou Massa de repouso e consegue<<strong>br</strong> />

penetrar folhas grossas de metal. 0 raio y e 'semelhante aos raios-x, dos<<strong>br</strong> />

quais difere pela origem (o. raio-x e emitido pelo movimento do eletron no<<strong>br</strong> />

atom°, ao passo que os raios y sao provenientes do interior do ,niacleo<<strong>br</strong> />

atomico).<<strong>br</strong> />

Atualmente sabe-se que a radiaedo e um tipo de energia, que pode<<strong>br</strong> />

ser emitida por uma fonte, na forma de particUlas conr ou sem carga<<strong>br</strong> />

eletrica,. ou sob. a forma de ondas eletromagneticas; propagandoTse da<<strong>br</strong> />

fonte -em trajeterias retilineas. Em outras palaVras, a radiacao e a<<strong>br</strong> />

propagacao de energia, podendo ser classificada em dois grupos:<<strong>br</strong> />

corpusculares (feixe) de- particulas ou eletromagneticas: (constituidas de<<strong>br</strong> />

campos eletricas.e magneticos oscilantes e com velocidade igUal a da luz).<<strong>br</strong> />

Alem disso, se a radiacdo possui energia pora remover um eletron<<strong>br</strong> />

do atom° neutro, diz-se que e ionizante. 0 processo de ionizacao<<strong>br</strong> />

juStamente aquele em que, pela remocao de eletrOns, o atom torna-se<<strong>br</strong> />

um ion positivo.<<strong>br</strong> />

,• 0 estudo dos 'raios de Becquerel' foi tema da. tese de doutoramento<<strong>br</strong> />

de Mme. Marie Curie, que, no decorrer da pesquisa, modificou sua tese<<strong>br</strong> />

passando a procurar outros materiais que emitissem os mesmos 'raios'.<<strong>br</strong> />

434

Unto Perspectiro<<strong>br</strong> />

Desco<strong>br</strong>iu, de fato, outras substancias alem do uranio e propos o termo<<strong>br</strong> />

radioatividade para exprimir que o corpo emite radiacao penetrante.<<strong>br</strong> />

Voltando entao ao quadro de descobertas daquela ocasiao, resta<<strong>br</strong> />

falar so<strong>br</strong>e o primeiro dos componentes do atomo a ser classificado como<<strong>br</strong> />

tal, o Eletron. Para tanto precis() retomar as pesquisas em curso no<<strong>br</strong> />

final do seculo passado.<<strong>br</strong> />

Tendo em vista os estudos so<strong>br</strong>e os raios catOdicos,.J.J. Thomson<<strong>br</strong> />

investigou e conseguiu provar que eles eram constittndos de particulas<<strong>br</strong> />

carregadas negativamente. Tais provas foram encontradas atraves da determinacao<<strong>br</strong> />

do valor da carga (q) e da massa (m) de cada particula. Como<<strong>br</strong> />

os resultados indicavam uma constancia na razao q/m, qualquer que fosse<<strong>br</strong> />

o material utilizado, ele concluiu que todas as substancias possuiam a<<strong>br</strong> />

rnesma especie .de particula. Estas particulas foram mais tarde<<strong>br</strong> />

denominadas eletrons. Faltava identificar ainda, comprovando a unidade<<strong>br</strong> />

de carga eletrica; o que foi efetuado muitos anos mais tarde (1909) por<<strong>br</strong> />

Millikan (1868-1953), obtendo-se a prova final da natureza atOmica da<<strong>br</strong> />

materia.<<strong>br</strong> />

Todas as descobertas descritas, conduziram A hipeteses diversas<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a estrutura do atom°. Nessa epoca ja eram conhecidos muitos<<strong>br</strong> />

elementos atOmicos e uma vez ja identificados o eletron (1897) (como<<strong>br</strong> />

particula carregada negativamente e sub-atOmica) e no ano seguinte o<<strong>br</strong> />

proton (como particula carregada positivamente tambem sub-atOmica),<<strong>br</strong> />

aparece o primeiro modelo* de atomo idealizado por J.J.Thomson,<<strong>br</strong> />

apresentado atualmente em desenho esquematico e comumente chamado<<strong>br</strong> />

de "pudim de ameixas". Esse niodelo, bastante utilizado ainda hoje nas<<strong>br</strong> />

aulas de quimica das escolas secundarias, era pensado como se fosse um<<strong>br</strong> />

"pudim" carregado positivamente onde estavam imersos pequenos<<strong>br</strong> />

"carocos" carregados negativamente.<<strong>br</strong> />

Enquanto modelo, o "pudim de ameixa" apresentava inconsistencia<<strong>br</strong> />

pois nao era possivel, por exemplo, a um eletron penetrar, sem que<<strong>br</strong> />

ocorressem perturbacoes. Philipp Lenard (fisico alemao) tentou<<strong>br</strong> />

solucionar este problema, idealizando os atomos como preenchidos pelas<<strong>br</strong> />

particulas positivas (protons) e particulas negativas (eletrons) mas<<strong>br</strong> />

contendo bastante espacos vazios.<<strong>br</strong> />

Ate que em 1911, Rutherford, bombardeando uma folha fina de<<strong>br</strong> />

ouro com um feixe de particulas a, observou que a maioria delas<<strong>br</strong> />

atravessava a folha, mas algumas poucas eram refletidas e outras eram<<strong>br</strong> />

desviadas, em geral ligeiramente, da sua trajetOria.<<strong>br</strong> />

A primeira vista, esses acontecimentos observados podiam ser<<strong>br</strong> />

explicados, admitindo que eram devidos aos possiveis choques com as<<strong>br</strong> />

outras particulas. Porem, nas analises mais apuradas Rutherford,<<strong>br</strong> />

pensando no modelo de Thomson ajustado As ideias de Lenard, deduziu<<strong>br</strong> />

que: nao poderia ser um eletron a causa dos desvios pois ele devia ser<<strong>br</strong> />

"Um modelo e a representacno esquernatica de algum fenomeno ou objeto dos quais<<strong>br</strong> />

mlo se conhecem as f<strong>br</strong>mas, para melhor visualizacao eiou estudo.<<strong>br</strong> />

435

Cristina IL Martins<<strong>br</strong> />

leve demais para ,refletir uma particula a e que cargas positivas ate<<strong>br</strong> />

poderiam explicar alguns dos desvios ocasionais, mas as reflexoes como<<strong>br</strong> />

estavam apresentadas, teriam que ser causadas por uma concentracao de<<strong>br</strong> />

massa e carga no centro do atom°. Assim, a explicacao resultava que o<<strong>br</strong> />

atom° devia ser constituido de um nficleo central masSivo, com carga<<strong>br</strong> />

eletrica positiva envolvido por uma esfera de eletrons circundando-o.<<strong>br</strong> />

• Estava descoberto o n6cleo atOmico.<<strong>br</strong> />

Com esta d•escoberta, 'Rutherford idealizou o novo modelo atomic°<<strong>br</strong> />

que consistia de um n6cleo onde estariam concentradas as cargas<<strong>br</strong> />

positivas, alem de praticamente toda a massa atOmica e tendo sua volta<<strong>br</strong> />

os eletrons, girando em Orbitas circulares, formando a. eletrosfera. A<<strong>br</strong> />

grande dificuldade deste model° era explicar a estabilidade dessa<<strong>br</strong> />

eletrosfera, pois, segundo a teoria eletrodinamica da epoca, o eletron ao<<strong>br</strong> />

girar em orbita circular, adqUire uma aceleracao centripeta que e<<strong>br</strong> />

responsavel pela emissao de • radiacao. emissao causaria Perda<<strong>br</strong> />

continua de energia, e eletron se. moveria espiral ate atingir o<<strong>br</strong> />

nude°, .deixando de existir o atomo, o que contrariaria a observacao da<<strong>br</strong> />

natureza: os atomos sac) estaveis, n5o desaparecem.<<strong>br</strong> />

Tat questao foi em seguida tratada por Niels Bohr, que contestou a<<strong>br</strong> />

teoria da eletrodinamica, apresentada acima, so<strong>br</strong>e o eletron, 0 propos<<strong>br</strong> />

dois novos postulados; no primeiro determinava que no atom° as Orbitas<<strong>br</strong> />

dos eletrons seriam estacionarias coin raios bem determinados, 'send° que<<strong>br</strong> />

nesses casos, o eletron hao emitiria nem absorveria radiacao. No outro<<strong>br</strong> />

postulado argumentava que o •Atomo 'so- emitiria ou absorveria radiacao<<strong>br</strong> />

quando passasse de um,. para outro de seus estados estacionarios,<<strong>br</strong> />

introduzindo assim novas hipoteses para o •• model° :"planetario".<<strong>br</strong> />

Posteriormente o modelo foi completado por Arnold J.W.Sommerfeld<<strong>br</strong> />

(fisico alemao 1868-1951) com a introducao de Orbitas elipticas.<<strong>br</strong> />

Pode-se dizer que a partir dessa ocasiao, tiveram inicio os estudos e<<strong>br</strong> />

pesquisas so<strong>br</strong>e a estrutura e composicao do nikleo 'atomic° e dos novos<<strong>br</strong> />

modelos de atom° tanto do ponto de vista quimico quantO do fisico. Faz-se<<strong>br</strong> />

notar que todas estas deseobertas •traziain Uma modificacao<<strong>br</strong> />

surpreendente na vis5o fisica da materia, pois °•atomo que era a menor<<strong>br</strong> />

parte indivisivel, passa nao. so a ser aceito por toda comunidade<<strong>br</strong> />

cientifica, como.agora 6 constituido de. particulns positivas e .negativas,<<strong>br</strong> />

alem de conter um nUcleo dentro do qual investigava-se so<strong>br</strong>e o que<<strong>br</strong> />

poderia ter no seu interior.<<strong>br</strong> />

Estes trabalhos cram desenvolvidos paralelamente aos estudos<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a radioatividade e a difusao de raios-x atraves da materia, o que<<strong>br</strong> />

permitiu a Rutherford pOr cm. evidencia a primeira transmutacao<<strong>br</strong> />

nuclear.<<strong>br</strong> />

Num recipiente contend° nitrogenio, ele aplicou uma fonte que<<strong>br</strong> />

emitia raios a. Ao fazer variar a posicao do feixe de raios em relacao a<<strong>br</strong> />

uma tela de sulfato de zinco, esta assinalava a passagem dos raios por<<strong>br</strong> />

uma cintilacao visiVel ao microscopio. Essa reacao pode ser escrita como:<<strong>br</strong> />

436

Ulna Perspeellun<<strong>br</strong> />

4 T_T<<strong>br</strong> />

2 ie<<strong>br</strong> />

1 4<<strong>br</strong> />

7<<strong>br</strong> />

17<<strong>br</strong> />

8<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

Onde os algarismos de baixo designam o nUmero atemico Z<<strong>br</strong> />

(nnmero de eletrons) do atomo e os de cima indicam a maSsa atOmica ou<<strong>br</strong> />

'limier° de massa A (total de neutrons e protons). Como se pode observar<<strong>br</strong> />

as somas respectivas de Z e de A, no primeiro termo da reacao, sao iguais<<strong>br</strong> />

as somas respectivas de Z e de A, no segundo termo da reacao, isto 6, o<<strong>br</strong> />

nUrnero de protons, de neutrons e de eletrons sac' os mesmos antes e<<strong>br</strong> />

depois da reacao.<<strong>br</strong> />

E curios° que em 1920, Rutherford apresentava numa conferencia<<strong>br</strong> />

os resultados das pesquisas efetuadas desde 1911, onde indicava que o<<strong>br</strong> />

-1.9<<strong>br</strong> />

atom° e composto de um nUcleo denso, positivo e pequenino HO cm<<strong>br</strong> />

de raio) e logo em seguida ja se pensava no nUcleo como contendo massa<<strong>br</strong> />

(A) de protons e (A-Z) de eletrons. Sendo que o arranjo intern° desses<<strong>br</strong> />

corpUsculos era completamente desconhecido. Entretanto, muito antes ja<<strong>br</strong> />

se pensava na possibilidade de eXistir uma particula neutra. E o proprio<<strong>br</strong> />

Rutherford utilizava o termo neutron para referir-se a corpUsculos<<strong>br</strong> />

neutros. Entre 1920 e 1930 numerosos artigos so<strong>br</strong>e transmutacao foram<<strong>br</strong> />

publicadas, mas a descoberta do neutron demorou .varios anos para ser<<strong>br</strong> />

concluida, donde se pode dizer que ela nao foi nem ocasional nem<<strong>br</strong> />

inesperada.<<strong>br</strong> />

De um lado, Rutherford insistia na existencia de uma particula<<strong>br</strong> />

neutra de massa igual a do proton, concebendo-a como um Atom° de<<strong>br</strong> />

hidrogenio no qual o eletron estaria no interior do 'tilde°, neutralizando<<strong>br</strong> />

sua carga. Na Alemanha, os primeiros passos para a descoberta do<<strong>br</strong> />

neutron foram dados por W. Bothe e H. Becker que bombardearam<<strong>br</strong> />

com particulas alfa de polonio e desco<strong>br</strong>iram uma radiacao penetrante<<strong>br</strong> />

que interpretaram como raios gama.<<strong>br</strong> />

Na Franca, em janeiro de 1932 Irene Curie (1879-1956) e Frederic<<strong>br</strong> />

Joliot (1900-1958), resolveram utilizar uma amostra de polonio na<<strong>br</strong> />

experiencia em que estudavam a radiacao penetrante observada por<<strong>br</strong> />

Bothe. Esse experiment° foi feito corn uma camara de ionizacao*<<strong>br</strong> />

conectada a um eletrometro - eletroscepio cali<strong>br</strong>ado - e posteriormente<<strong>br</strong> />

*A cArnara de ionizaciio 6 um detector de radiac5o baseado na proclucno de<<strong>br</strong> />

ionizaciio no gas, ilevicio A passagem de uma partictda carregada. A cAmara 6 preenchida<<strong>br</strong> />

corn um gas onde aplicada uma certa voltagem, Com a passagem de uma partictda, o gas<<strong>br</strong> />

se ioniza, o nue permite a coleta de eletrons pelo eletrodo existente no centro da cAmara.<<strong>br</strong> />

Maiores detalhes, no proximo item.<<strong>br</strong> />

437

Mariu Cristina<<strong>br</strong> />

Aga/tins<<strong>br</strong> />

confirmada numa camara de nuvens**. Eles desco<strong>br</strong>iram que ao fazer<<strong>br</strong> />

incidir essa nova radiacao em outras substancias contend° hidrogenio,<<strong>br</strong> />

ela provocava a producao de protons coin muita energia. 0 resultado encontrado<<strong>br</strong> />

indicava que havia colisao entre esses protons e a "radiaedo"<<strong>br</strong> />

(observada), visivel na camara de nuvens por um traco da trajetoria<<strong>br</strong> />

deixado pelo proton sendo ejetado. Entretanto, eles nao perceberam que<<strong>br</strong> />

essa "radiacao— era de fato uma particula e consideraram-na uma<<strong>br</strong> />

radiacdo de energia muito alta.<<strong>br</strong> />

Conhecendo estes resultados, Chadwick repetiu os experimentos<<strong>br</strong> />

usando ainda o berilio (Be) como alvo e o polOnio como.fonte de particula<<strong>br</strong> />

alem de fazer colidir a "radiacao" emergente coin nitrogenio (N) e helio<<strong>br</strong> />

(He). Como ja tinha teritado produzir o neutron em varias•experiencias e<<strong>br</strong> />

por diversos metodos, suas analises o levaram diretamente a identificar<<strong>br</strong> />

tal radiacdo como o neutron, conseguindo avaliar a massa do neutron,<<strong>br</strong> />

comparando a ionizacao do hidrogenio com a do nitrogenio. Assim,<<strong>br</strong> />

concluiu que esse componente neutro tinha massa aproximadamente<<strong>br</strong> />

igual a do proton.<<strong>br</strong> />

Descoberto o neutron, restava a confirmacao de que este era o outro<<strong>br</strong> />

componente do nncleo atomic°. A hipotese foi defendida por. W.<<strong>br</strong> />

Heisenberg (190t-1976). A partir dessa sepoca, a nova geracaa de fisicos<<strong>br</strong> />

em muitas universidades passou a dedicar-se ao estudo dos problemas<<strong>br</strong> />

relativos FfSICA NUCLEAR. Principalmente realizando experiencias<<strong>br</strong> />

de.reaeOes nucleares, o que resultou.em evidencias da existencia de novas<<strong>br</strong> />

particulas nucleares.<<strong>br</strong> />

Todo este periodo de descobertas, rico em ocorrencias nos mais<<strong>br</strong> />

variados setores, aqui abordado, pode deixar uma ideia errOnea, de- que<<strong>br</strong> />

esses acontecimentos sucederam-se passiva e linearmente, visto que e<<strong>br</strong> />

dificil contar como ocorreram os fatos coin todas suas nuancas. Vale pois<<strong>br</strong> />

lem<strong>br</strong>ar que algumas descobertas e novos postulados ao serem<<strong>br</strong> />

apresentados comunidade cientifica, causavam uma mudanca de<<strong>br</strong> />

expectativas e de procedimentos, provocando novos estudos e pesquisas<<strong>br</strong> />

tanto experimentais quanto .teOricos, ao mesmo tempo que em alguns<<strong>br</strong> />

casos reafirmavam ou torriaVam-se mais acessiveis. Assim, no inicio do<<strong>br</strong> />

seculo, foram abertos oS caminhos para o aparecimento tanto da me7<<strong>br</strong> />

canica quantica quanto da.teoria da relatiVidade.<<strong>br</strong> />

Apesar dos estudos so<strong>br</strong>e estes campos fisica nao fazerem parte<<strong>br</strong> />

dos objetivos do trabalho, toda a.Fisica Nuclear deSenvolveu-se utilizando<<strong>br</strong> />

as teses e postulados desenvolvidos neles dois. ,<<strong>br</strong> />

A ,teoria quantica Contribuiu nas explicaOes das estruturas<<strong>br</strong> />

atOmica, da nuclear e das massas dos mdcleas. A relatividade fa6ilitou a<<strong>br</strong> />

compreensao e o estudo das reacoes nucleares.<<strong>br</strong> />

**A ciimara de nuvens 6 tambem uma chinara de ionizaciio, onde um vapor<<strong>br</strong> />

superesfriado seri"' condensado em goticulas, pela presenca de ions no seu interior. Maiores<<strong>br</strong> />

detalhes, no proximo item.<<strong>br</strong> />

438

(him Perspectlua<<strong>br</strong> />

Por estes motivos consideramos importante delinear sucintamente<<strong>br</strong> />

oscampos para possibilitar um entendimento mais a<strong>br</strong>angen te dos<<strong>br</strong> />

ferthmenos e situagoes apresentadas.<<strong>br</strong> />

A Mecanica Quantica apareceu quando os komos ainda eram<<strong>br</strong> />

imaginados como constituidos de cargas eletricas positivas e negativas, e<<strong>br</strong> />

a emissao de radiacao era devida ao movimento daquelas cargas tunas<<strong>br</strong> />

em volta das outras. 0 nome quantica vem do aprimoramento dessas<<strong>br</strong> />

ideias. Inicialmente por Planck, em 1901 quando argumentava que cada<<strong>br</strong> />

tipo de atomo podia emitir- uma certa•quantidade de energia luminosa,<<strong>br</strong> />

nao transmitida com continuidade, mas em forma ,de "'pacotes" de<<strong>br</strong> />

energia aos quais chamados quanta. Em outras palavras, o quantum ou<<strong>br</strong> />

foton e uma radiacao eletromagnetica emitida pelo atomo propagando-se<<strong>br</strong> />

em pequenos pulsos de energia, sem massa de repouso ou carga eletrica,<<strong>br</strong> />

comportando-se como onda eletromagmetica.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, em 1905, Einstein atribuindo o nome feton ao<<strong>br</strong> />

pacote de energia eletromagnetica e portanto concordando com Planck,<<strong>br</strong> />

estendeu estas hipoteses para toda a luz, mostrando que ela e quantizada<<strong>br</strong> />

e descrevendo o foton com maior precisao, particularmente estudando a<<strong>br</strong> />

questa() das propriedades corpusculares da onda. Estudos posteriores<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a natureza da luz levaram A demonstracao de que tanto a luz como<<strong>br</strong> />

as particulas ditas elementares comportam-se como onda e tambem como<<strong>br</strong> />

particula.<<strong>br</strong> />

Para conciliar a duplicidade de caracteristicas na luz a mecanica<<strong>br</strong> />

quantica vai utilizar o conceito de probabilidade para explicar que o que<<strong>br</strong> />

existe e uma grande possibilidade de ser encontrada uma particula numa<<strong>br</strong> />

dada posicao, se a onda em que esta inserida for intensa. Caso contrario<<strong>br</strong> />

pouco provavel. Ou seja, ja nao se tem a certeza de encontrar uma<<strong>br</strong> />

particula em uma determinada posicao, devido ao sett carater ondaparticula.<<strong>br</strong> />

No caso da natureza ondulatOria das particulas, nas situacAes mais<<strong>br</strong> />

usuais, as cristas das ondas estao prOximas tunas das outras, ou seja, o<<strong>br</strong> />

comprimento de onda e muito pequeno, por isso nao sao observaveis na<<strong>br</strong> />

maioria das circunstancias. Para que seja possivel observa-las e<<strong>br</strong> />

necessario que ocorra o fenomeno chamado difracao, que haja interacao<<strong>br</strong> />

com objetos de dimens6es semelhantes ao comprimento de onda, fazendo<<strong>br</strong> />

corn que cristas sucessivas fiquem longe umas das outras. Desses<<strong>br</strong> />

conceitos e setts desdo<strong>br</strong>amentos nasceu um vasto campo de estudos<<strong>br</strong> />

fisicos (a mecanica quantica), substituindo a mecanica Newtoniana nas<<strong>br</strong> />

explicacoes e descricoes dos atomos.<<strong>br</strong> />

Naquela mesma epoca, Einstein desco<strong>br</strong>iu e conseguiu provar que<<strong>br</strong> />

a lei de conservacao da energia nao era adequada a todos os fenOmenos.<<strong>br</strong> />

Atraves da equacao que relaciona a energia com a massa, mostrou que<<strong>br</strong> />

a combinacao da energia com a massa que se conserva, pois sao<<strong>br</strong> />

permutaveis. Equacao esta que formalizada em E = mC2 onde C e a<<strong>br</strong> />

velocidade da luz, a maior velocidade coin que um objeto pode se<<strong>br</strong> />

439

Maria Cristara M. Martins<<strong>br</strong> />

propagar, ou seja, nao existem velocidades maiores que a da luz, sendo<<strong>br</strong> />

seu valor medido em,aproximadamente 300.000 Iim/s.<<strong>br</strong> />

A partir dai Einstein elaborou a teoria da relatividade, que esta<<strong>br</strong> />

baseada na admissao de que o tempo e o espaco sao grandezas<<strong>br</strong> />

dependentes do ponto de observagao, logo, sao relativos aqueles que as<<strong>br</strong> />

observam.<<strong>br</strong> />

Todo o desenvolvimento verificado a partir dessa epoca leva em<<strong>br</strong> />

consideracao conceitos e teorias recentes que modificaram substancialmente<<strong>br</strong> />

a observacao do mundo fisico corn sera descrito a seguir.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

BARBOSA, HORTA. Historia da Ciencia. Rio de Janeiro, Publicacao<<strong>br</strong> />

do I.B.B.D., 1963.<<strong>br</strong> />

BASSALO, J. M. F.. "A cronica da fisica das particulas<<strong>br</strong> />

elementares"."As experiencias de Pensamento em Fisica""A<<strong>br</strong> />

cronica da fisica moderna". In: C'ronicas da Fisica, Tomo 1,<<strong>br</strong> />

Cap.1,2,5,Belem, Ed.partic.do PIDL,- 1987, paginas.1-112, 450-<<strong>br</strong> />

482.e 127-241.<<strong>br</strong> />

COHEN, B. L.. Concepts of nuclear physics. New York, McGraw-Hill,<<strong>br</strong> />

1971<<strong>br</strong> />

EISBERG. Fundamentos da Fisica moderna<<strong>br</strong> />

GOLDEMBERG, J. . 0 que Energia Nuclear. Coleg-do Novos Passos,<<strong>br</strong> />

Sao Paulo, Ed. Brasiliense ,1985. - /00 anos de 'Mica no Brasil .<<strong>br</strong> />

Mimeo.<<strong>br</strong> />

SEGRE, E.. Dos ratios x aos quarks - Fisicos modernos e suas<<strong>br</strong> />

descobertas. W.H. Freeman and Company, 1980.<<strong>br</strong> />

440

XII Simpisio Nacional Eosin() Fisicu<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 2,7 a 31 de juneiro de 19.97<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

UTILIZAcA0 DE NOVAS TECNOLOGIAS NA RELAcA0<<strong>br</strong> />

INTERDISCIPLINAR DO ENSINO DE FISICA NA UFAC<<strong>br</strong> />

Alejandro Fonseca Duarte,<<strong>br</strong> />

Murilena Pinheiro de Almeida,<<strong>br</strong> />

Maria do Carmo Cunha Forneck,<<strong>br</strong> />

Jose Carlos da Silva Oliveira,<<strong>br</strong> />

Antonio Maria Freire Passos,<<strong>br</strong> />

Francisco Eulalio Alves Santos<<strong>br</strong> />

Reginaldo Fernando Ferreira de Castelo,<<strong>br</strong> />

Maria do Socorro D'avila do Nascimento<<strong>br</strong> />

Universidade Federal do Acre, UFAC<<strong>br</strong> />

ensino daS diferentes Areas de conhecimento vem sofrendo<<strong>br</strong> />

transformacoes, objetivando o uso de novas tecnologias.<<strong>br</strong> />

Essas tecnologias a<strong>br</strong>angem Softwares, Videos e Tele-<<strong>br</strong> />

Comunicacoes em geral. Isto implica, conseqiientemente a introducao de<<strong>br</strong> />

novas metodologias de ensino que busquem articular uma relacAo<<strong>br</strong> />

interdisciplinar, desenvolvendo no educando a integracAo de habilidades<<strong>br</strong> />

e conhecimentos.<<strong>br</strong> />

Neste contexto, a Universidade Federal do Acre, na Area de<<strong>br</strong> />

Ciencias da Natureza, esta implantando essas tecnologias, utilizando<<strong>br</strong> />

meios de computacao de padroes atuais, incluindo multimidia e<<strong>br</strong> />

softwares, videos, ligacao via internet e recepcao de informacoes via<<strong>br</strong> />

satelite atraves de antenas parabOlicas (...) Dinamizando o ensino da<<strong>br</strong> />

Fisica nas Areas de Engenharia, Biologia, Quimiea e Matematica.<<strong>br</strong> />

0 Departamento de Ciencias da Natureza, vein desenvolvido<<strong>br</strong> />

acoes pedag6gicas que visam a melhoria do process° ensinoaprendizagem<<strong>br</strong> />

nas Areas de Ciencias nos diferentes niveis de ensino.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Metodologias e propostas pedag6gicas<<strong>br</strong> />

No presente trabalho pretende-se evidenciar alguns pressupostos<<strong>br</strong> />

metodologicos, principios didaticos e meioS para a eficiencia da<<strong>br</strong> />

aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Entre os principios metodolOgicos vigentes destaca-se a<<strong>br</strong> />

individualizacao de ensino, objetivando os canais prOprios de<<strong>br</strong> />

aprendizagem que devem ser descobertos pelo professor em sua atividade<<strong>br</strong> />

diaria.<<strong>br</strong> />

Tambem, destaca-se a intensificacao da aprendizagem dada pela<<strong>br</strong> />

possibilidade de elaborar e reelaborar uma maior quantidade de<<strong>br</strong> />

informacoes num menor tempo.<<strong>br</strong> />

441

Alejmul to b'on<<strong>br</strong> />

Entre os resultados de formacdo esta a integracao das habilidades<<strong>br</strong> />

de manuseio de equipamentos corn°. o computador, de forma interativa; a<<strong>br</strong> />

solucao de ,problemas de calculo; interpretkao das seqUencias dos<<strong>br</strong> />

processos; a ocorrencia- e a regularidade dos fenOmenos e as relac5es de<<strong>br</strong> />

causa e efeito, no sentido de fomentar as abstracoes da realidade fisica<<strong>br</strong> />

atraves de modelos.<<strong>br</strong> />

Para o ensino da Fisicd, nas distintas especialidades, leva-se em<<strong>br</strong> />

conta a indivisibilidade das Cie.ncias. Considera-se tambem<<strong>br</strong> />

necessidade de incentivar um ensino participativo.<<strong>br</strong> />

Meios e propositos<<strong>br</strong> />

A pertinente utilizacdo da computacao e as comunicacOes<<strong>br</strong> />

influenciam positivamente processo de ensino e aprendizagem. Tanto<<strong>br</strong> />

no que se refere aos metodos tutoriais quanto aos metodos de simulacao.<<strong>br</strong> />

Nenhum destes metodos elimina a possibilidade de interacao corn a<<strong>br</strong> />

realidade, atraves do laboratorio, bem.como coin o proprio ambiente<<strong>br</strong> />

Falando de meios, sdo possiveis de serem utilizados videos eom<<strong>br</strong> />

diferentes temdticas: a luz, incluindo sua natureza e interacoes; o<<strong>br</strong> />

calor, importante tanto para a vida como para os processos tecnologicos;<<strong>br</strong> />

os movimentos, tanto o movimento niedOnico quanto o complex°<<strong>br</strong> />

movimento biolOgico; a eletricidade e magnetismo e as- sUas relacoes<<strong>br</strong> />

homem-sociedade; o mundo dos komos, das moleculas, da-s ligagoes e da<<strong>br</strong> />

estrutura da materia, etc.<<strong>br</strong> />

Este meio se. enriquece continuamente coin as possibilidades de<<strong>br</strong> />

gravacao de novos videos recebidos via satelite atraves da TV Escola para<<strong>br</strong> />

ensino das Ciencias no primeiro e segundo graus.<<strong>br</strong> />

Os meios. computacionais contain corn ,diferentes aplieativos,<<strong>br</strong> />

interligados ao intercambio de informacao e a experimentacao direcao<<strong>br</strong> />

aluno - computador - aluno.<<strong>br</strong> />

Entre os pacotes de prograrnas em utilizacao encontram-se as<<strong>br</strong> />

temdticas de oscilacOes e ondas mecOnicas e eletromagneticas; Optica<<strong>br</strong> />

ondulatOria para simulacdo dos fenOmenos de interferencia, difracdo e<<strong>br</strong> />

polarizacao; raios-x para o estudo de estruturas cristalinas; fOtons para<<strong>br</strong> />

estudo experimental simulado do efeito foto-eletrico extern° eni- inaiS de<<strong>br</strong> />

vinte metais diferentes; atomos, que possibilita representar a ocorrencia<<strong>br</strong> />

das series espectrais, do dtomo ,de hidrogenio; termos espectrais, que<<strong>br</strong> />

permite estender a regularidade das transicOes eletrOnicas para o caso<<strong>br</strong> />

dos dtomos..com muitos eletrons; nUcleos, que possibilita estudar<<strong>br</strong> />

estrutura e as transforma(Oes dos nUcleos atOmicos e outros.<<strong>br</strong> />

. As possibilidades de transmissao -de i.nformacao corn cy u8o dos,<<strong>br</strong> />

diferentes meios e a interacao do aluno para aprender, devem estarem<<strong>br</strong> />

contempladas na .proposta pedagOgica .do professor. Como tambem<<strong>br</strong> />

equili<strong>br</strong>ar as discussoes e interpretacoes, solucOes de problemas,<<strong>br</strong> />

conclusbes, durante as secoes de trabalho individual e coletivo.<<strong>br</strong> />

1,12

d e No i•os Term)logios—<<strong>br</strong> />

As diferentes atividades de ensino nas salas de aulas tanto te6ricas<<strong>br</strong> />

quanto experimentais devem contar com literatura editada para estes<<strong>br</strong> />

fins.<<strong>br</strong> />

Avaliacao<<strong>br</strong> />

0 processo de avaliacao contempla testes de compreensao em<<strong>br</strong> />

grupo, comparacao entre diferentes grupos, qualidade dos relatorios e<<strong>br</strong> />

express6es orais, corn descricao de fenOmenos e resolucao de problemas,<<strong>br</strong> />

que envolvem as atividades de ensino mediante as novas tecnologias e as<<strong>br</strong> />

suas implicac5es com a vida.<<strong>br</strong> />

0 desenvolvimento do processo de avalia0o vein sendo realizado<<strong>br</strong> />

incorporando os resultados das experiencias positivas e aperfeicoando os<<strong>br</strong> />

metodos e meios para atingir os objetivos de formaciio de atitudes e<<strong>br</strong> />

habilidades.<<strong>br</strong> />

Os materiais didaticos escritos foram postos disposicao de<<strong>br</strong> />

instituic6es de ensino para uso desta pratica. Alguns dos resultados<<strong>br</strong> />

atingidos foram divulgados em publicac6es, tais como Revista Cubana de<<strong>br</strong> />

Educacao Superior (1987, 1993, 1995), Revista Mexicana de Fisica (1993),<<strong>br</strong> />

e no Curso de Especializacao de Ensino de Ciencias no Estado do Acre<<strong>br</strong> />

(1996).<<strong>br</strong> />

Softwares<<strong>br</strong> />

Apresentam-se, ao vivo, nOve pacotes de programas para o estudo<<strong>br</strong> />

de diferentes temas: Ondas (para o estudo de oscilacoes e ondas<<strong>br</strong> />

mecanicas e eletromagneticas), Optica (para o estudo da Interferencia,<<strong>br</strong> />

Difracdo e Polarizac5o), Raios X • (para o estudo da..determinacao dos<<strong>br</strong> />

parametros de estruturas cristalinas), FOtons (para o estudo da radiacao<<strong>br</strong> />

termica e o efeito fotoeletrico), Atomos (para o .estudo das series<<strong>br</strong> />

espectrais do hidrogenio segundo Bohr), Termos (para o • estudo dos<<strong>br</strong> />

espectros dos atomos multieletrOnicos -metals alcalinos- e o modelo<<strong>br</strong> />

vetorial do atomo), NUcleos (para o estudo das transforinac6es nucleares),<<strong>br</strong> />

Gases (para o estudo de estados nos gases ideais e reais), Processos (para<<strong>br</strong> />

o estudo das transformac6es termodinamicas incluindo ciclos).<<strong>br</strong> />

Os aplicativos DOS usam um ambiente integrad6 em Windows'95.<<strong>br</strong> />

Exposicao de alguns resultados<<strong>br</strong> />

Livros para o Ensino de 3" grau<<strong>br</strong> />

• Guia e Referencias<<strong>br</strong> />

• Optica<<strong>br</strong> />

• Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

• RelatOrios, por exemplo, elaborados por estudantes da<<strong>br</strong> />

Disciplina Fisica XI do Curso de Engenharia Civil-UFAC so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

Movimento Oscilatorio,<<strong>br</strong> />

• 'Programa de Mestrado para a Formacao de Professores no<<strong>br</strong> />

Ensino da Fisica mediante Novas Tecnologias.<<strong>br</strong> />

1,13

Simhejsio Arw•ioluil linsino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo llori:on 31.(1., 27 a :11 de jaociro de 1.997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

UMA NOVA ABORDAGEM DA FiSICA DO VO0<<strong>br</strong> />

Weltner, Klaus<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da UFBA - Rua Caetano Moura, 123 - Federagao<<strong>br</strong> />

Campus Universitario de Olinda<<strong>br</strong> />

CEP 40.210-340 - Salvador - Bahia e Universitat Frankfurt (Alemanha)<<strong>br</strong> />

A fisica do voo pode despertar interesse para as aulas de fisica nas<<strong>br</strong> />

escolas. Mas normalmente este potencial nao e usado. Ulna causa disso<<strong>br</strong> />

pode Ser a maneira pela qual este assunto tratado ordinariamente.<<strong>br</strong> />

A explicacao convencional da sustentacao da asa baseada na lei<<strong>br</strong> />

de Bernoulli segundo a qual a pressao acima da asa e explicada como<<strong>br</strong> />

conseqiiencia da maior velocidade do ar acima dela. Este raciocinio tem<<strong>br</strong> />

defeitos fundamentais, pois nao possivel dar uma raza° para a maior<<strong>br</strong> />

velocidade do ar aeima da asa.<<strong>br</strong> />

' A abordagern apresentada aqui foi elaboradu por Smith (USA) [1],<<strong>br</strong> />

Fletcher (Inglaterra) [2], IngelMan Sundberg (Suecia) e Weltner<<strong>br</strong> />

(Alemanha) [2] e se baseia nas leis de Newton e nas equacoes .de<<strong>br</strong> />

hidrodinamica de Euler em particular.<<strong>br</strong> />

A asa do aviao tem um Angulo de ataque em relacao ao ar e a<<strong>br</strong> />

direcao do prOprio movimento. A asa forca o ar em torn° dela e se mover<<strong>br</strong> />

para baixo, acelerando-o assim, para baixo pois exerce uma forca so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

ele dirigida para baixo. A contra-forca (reacao ar) orientada para<<strong>br</strong> />

cima e representa a forca de Sustentacao.<<strong>br</strong> />

Esta abordagem adotada por alguns livros textos como ,ct do<<strong>br</strong> />

Halliday - Resnick, mas as explicacOes convencionais so<strong>br</strong>evivem aindir<<strong>br</strong> />

na maioria deles com uma certa inercia.<<strong>br</strong> />

2. Analise da Explicacao Convencional da Sustentagao<<strong>br</strong> />

A explicacao convencional usa a lei de Bernoulli coin base<<strong>br</strong> />

aplicando-a ao escoamento do. ar em torno de uma asa. Em primeiro lugar<<strong>br</strong> />

a lei de Bernoulli nos diz experimental e teoricamente que: no<<strong>br</strong> />

escoamento de um fluido a pressao tanto menor quanto maior for a sua<<strong>br</strong> />

velocidade. Em segundo lugar tem-se empiricamente que no escoamento<<strong>br</strong> />

do ar em torno de'uma asa a densidade dos filetes de escoamento do ar<<strong>br</strong> />

maior acima da asa do.que abaixo dela. Conclui-se que a velocidade do ar<<strong>br</strong> />

acima da asa maior do que a de baixo. Finalmente esta velocidade<<strong>br</strong> />

maior do ar acima da asa cornbinada a lei de Bernoulli'serve coino causa<<strong>br</strong> />

de uma pressao menor acima e uma pressao major abaixo da asa.<<strong>br</strong> />

Esta explicacao incompleta. Falta uma explicacao de como a asa<<strong>br</strong> />

leva o ar a escoar assim ou como a asa causa estas diferencas nas<<strong>br</strong> />

velocidades. Esta falta. e fundamental. Sem entender como a asa<<strong>br</strong> />

modifica as velocidades ,do escoamento do ar, nao se eritende o papel da<<strong>br</strong> />

444

Uma Noua Abordagem...<<strong>br</strong> />

asa. Nos livros textos sdo encontrados os seguintes tratamentos deste<<strong>br</strong> />

problema.<<strong>br</strong> />

i) Raciocinio a respeito dos comprimentos dos caminhos<<strong>br</strong> />

percorridos pelo ar:<<strong>br</strong> />

Vejamos um exemplo, [3]: "A figura mostra o aspecto das linhas de<<strong>br</strong> />

corrente do escoamento em torno doa aerofOlio, no piano da segao<<strong>br</strong> />

transversal.<<strong>br</strong> />

Figura 01 - Escoamento do ar em torno da asa<<strong>br</strong> />

A velocidade do ar e maior na parte superior da asa do que na<<strong>br</strong> />

inferior (o ar tem uma distancia maior a percorrer por cima). Novamente,<<strong>br</strong> />

pela equagdo de Bernoulli (fenOmeno de Venturi), a velocidade maior de<<strong>br</strong> />

escoamento reduz a pressao na parte superior, e o empuxo dinamico E<<strong>br</strong> />

resultante sustenta o avido".<<strong>br</strong> />

Este raciocinio se baseia na hipOtese de que as particulas do ar que<<strong>br</strong> />

estavam juntas a frente da asa se juntem novamente atras dela. Smith<<strong>br</strong> />

(1972) [1] destacou que esta hipOtese errada.<<strong>br</strong> />

Realmente, a figura 2 mostra que as particulas do ar que estavam<<strong>br</strong> />

juntas a frente da asa nunca mais se ajuntardo atras dela.<<strong>br</strong> />

t<<strong>br</strong> />

P =ULM<<strong>br</strong> />

WY.<<strong>br</strong> />

,111 11 •• 0,.<<strong>br</strong> />

7a2a<<strong>br</strong> />

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......smamoirdigUSITSISIMMI<<strong>br</strong> />

MAIIM<<strong>br</strong> />

GPXViDWOM<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Linhas de escoamento em torno de uma asa. A esquerda: Volumes<<strong>br</strong> />

indicado frente da asa A direita: os mesmos volumes indicados atras da asa.<<strong>br</strong> />

0 caminho percorrido pelas particulas acima da asa e bem maior<<strong>br</strong> />

do que o caminho percorrido por elas abaixo dela. A diferenga dos<<strong>br</strong> />

caminhoS percorridos nao tem nada a ver com possiveis diferengas dos<<strong>br</strong> />

comprimentos geornetricos dos caminhos acima e abaixo. 0 raciocinio<<strong>br</strong> />

totalmente errado e nao deveria ser usado.<<strong>br</strong> />

ii) Raciocinio a respeito da circulagdo:<<strong>br</strong> />

A sustentagdo e sempre combinada com uma circulagdo do<<strong>br</strong> />

escoamento. Entao existem autores que dao existencia da<<strong>br</strong> />

445

Weltner, Klaus<<strong>br</strong> />

circulagao como causa da distribuigao das velocidades em<<strong>br</strong> />

torno da asa. Este raciocinio tem carater tauto logic°. 0<<strong>br</strong> />

conceito de circulagdo uma descrigao matematica da<<strong>br</strong> />

distribuigao das velocidades mas nao uma explicagao.<<strong>br</strong> />

iii) Raciocinios irrelevantes tais como: "A forma da asa leva o ar<<strong>br</strong> />

a escoar assim "<<strong>br</strong> />

Resultado: Podemos dizer que a explicagdo convencional<<strong>br</strong> />

incompleta ou errada. A origem deste dilema o fato de que<<strong>br</strong> />

a maior velocidade acima da asa 6, uma consequencia da<<strong>br</strong> />

menor pressao e nao.a,causa dela.<<strong>br</strong> />

3.A Sustentacao e a Aceleragao do Ar Para I3aixo<<strong>br</strong> />

A explicagdo da sustentagao de um motor de urn helicOptero<<strong>br</strong> />

comumente baseada nas leis da mecanica. Um fluxo de ar empurrado<<strong>br</strong> />

e acelerado para baixo. Para isso o rotor exerce uma forga so<strong>br</strong>e o ar. A<<strong>br</strong> />

reagao 6 a sustentagao. Igualmente e explicada a propulsao a Mice ou a<<strong>br</strong> />

jato.<<strong>br</strong> />

Num raciocinio global a asa faz a mesma coisa. A asa uma<<strong>br</strong> />

superficie um pouco curva corn' um certo angulo do ataque em relagao a<<strong>br</strong> />

linha de seu proprio movimento horizontal. Esta superficie desvia o<<strong>br</strong> />

escoamento do ar em torno de si mesma para baixo. Este desvio pode ser<<strong>br</strong> />

demonstrado facilmente com um secador de cabelos e um modelo uma<<strong>br</strong> />

asa feita de cartolina com uma tira de papel fixada na borda traseira da<<strong>br</strong> />

asa e pode se ver que a diregao do escoamento atras 'da asa tem<<strong>br</strong> />

aproximadamente .a diregao desta parte da asa. Mudando o Angulo de<<strong>br</strong> />

ataque muda-se a diregao do escoamento do ar atras da asa. A<<strong>br</strong> />

sustentagao equivale ao fluxo do impulso vertical do escoamento.<<strong>br</strong> />

A aceleragan vertical do ar pode ser demonstrada tambem parao ar<<strong>br</strong> />

em repouso. Um papel ou uma bola leve de algodao fixa num dos <strong>br</strong>agos<<strong>br</strong> />

de uma haste levissima A. haste .6 entao pendurada num suporte de modo<<strong>br</strong> />

que sua Posigao -"Cie equili<strong>br</strong>io seja a horizontal podendo-se mover<<strong>br</strong> />

livremente no plano vertical. Este arranjo serve como indicador dos<<strong>br</strong> />

movirnentos do ar:<<strong>br</strong> />

.1.<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

pr 9<<strong>br</strong> />

t •<<strong>br</strong> />

'W.<<strong>br</strong> />

A, Oda, •<<strong>br</strong> />

kvotrirr.r.ri .<<strong>br</strong> />

_ .<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Posigao do indicador antes e dep.ois que a asa passou<<strong>br</strong> />

Se um modelo de uma asa movimentado horizontalmente abaixo<<strong>br</strong> />

do papel ou algodao do arranjo, este. se move para baixo. movimento<<strong>br</strong> />

446<<strong>br</strong> />

■11/.<<strong>br</strong> />

••<<strong>br</strong> />

tAi • " •■•<<strong>br</strong> />

vrc<<strong>br</strong> />

ixta

(Inta Nol'a<<strong>br</strong> />

sera mais destacado se o Angulo do ataque (que pode ser de ate 200) e a<<strong>br</strong> />

velociclade do movimento da asa forem maiores.<<strong>br</strong> />

Este raciocinio e estes experimentos simples podem ser<<strong>br</strong> />

demonstrados sem dificuldades em classe e servem para esclarecer<<strong>br</strong> />

relagoes fundamentais.<<strong>br</strong> />

A sustentagao depende do eingido de ata.que, quer dizer, o angulo<<strong>br</strong> />

entre a diregao do escoamento do ar e a orientacao da asa. 0 fluxo do<<strong>br</strong> />

impulso vertical, que equivale sustentagao, e, em primeira aproximacao<<strong>br</strong> />

proporcional ao Angulo de ataque quando este se situar entre -10° e<<strong>br</strong> />

+20°C. Fora desta faixa, o escoamento nao segue mais a geometria da<<strong>br</strong> />

asa. Comeca a turbulencia. Por exemplo: cam Angulos acima de 20°C a<<strong>br</strong> />

sustentagao nao aumenta mais e ate diminui.<<strong>br</strong> />

A sustentagao depende da velocidade. Se a velocidade for do<strong>br</strong>ada<<strong>br</strong> />

mas a geometria do escoamento e das linhas de escoamento permanecem<<strong>br</strong> />

as mesmas, do<strong>br</strong>arao:<<strong>br</strong> />

- a massa do ar acelerado para baixo por segundo.<<strong>br</strong> />

- a velocidade vertical do ar causada pela passagem da asa.<<strong>br</strong> />

Com os efeitos juntos, a sustentagao quadruplicada, se a<<strong>br</strong> />

velocidade for do<strong>br</strong>ada. A sustentagao e proporcional ao quadrado da<<strong>br</strong> />

velocidade relativa entre o ar e a asa.<<strong>br</strong> />

A sustentacao depende da densidade do ar. Realmente, todas as<<strong>br</strong> />

forgas sac) proporcionais massa acelerada. Se as- demais condigoes<<strong>br</strong> />

permanecerem constantes e somente a massa sofrer variagao entao as<<strong>br</strong> />

forgas serao proporcionais A densidade.<<strong>br</strong> />

Sabemos que a um altitude de 12000m a densidade do ar e a<<strong>br</strong> />

pressao atmosferica so tem um quarto de seu valor na superficie da<<strong>br</strong> />

Terra. Por isso, para um vOo a esta altura o valor da forga de sustentacao<<strong>br</strong> />

cai para 1/4. Este efeito pode ser compensado duplicando-se a velocidade<<strong>br</strong> />

do vOo (o que provocard a quadruplicagao da forga de sustentagao). Por<<strong>br</strong> />

outro lado a forca de atrito do ar e proporcional densidade e tambem ao<<strong>br</strong> />

quadrado da velocidade o que a mantera constante quer na superficie da<<strong>br</strong> />

Terra quer a 12000m. Desse modo um aviao que voe a 12000m de altura<<strong>br</strong> />

tera a sua velocidade duplicada sem gastos adicionais de combustivel.<<strong>br</strong> />

Sustentacao e atrdo iuditzicio - o ar acelerado para baixo tem<<strong>br</strong> />

energia cinetica. Esta energia deve ser fornecida pela asa. Entao a asa<<strong>br</strong> />

que se move na diregao horizontal acelerando o ar para baixo, sente um<<strong>br</strong> />

atrito que denominado atrito induzido.<<strong>br</strong> />

Mediante todos estes fatos concluimos que o raciocinio baseado nas<<strong>br</strong> />

leis da mecanica coerente e a<strong>br</strong>angente.<<strong>br</strong> />

4. A Equacao Unidimensional de Euler - Mecanismo de Gerador de Diferengas de<<strong>br</strong> />

Pressao.<<strong>br</strong> />

As equagoes de Euler tratam os gradientes de pressao em fluidos<<strong>br</strong> />

em fungao das aceleragoes sem levar em conta o atrito. Os seus alicerces<<strong>br</strong> />

447

Weliner, Klaus<<strong>br</strong> />

sao as leis de Newton. Referimo-nos sua forma mais simples, ou seja, as<<strong>br</strong> />

equacOes de Euler para um escoamento unidimensional e estacionario<<strong>br</strong> />

sem os efeitos da gravitacao [4]. •<<strong>br</strong> />

As aceleracoes de um element() tridimensional do fluid° dentro do<<strong>br</strong> />

tubo de escoamento e:<<strong>br</strong> />

rn-r = F<<strong>br</strong> />

,Para o s sterna referencial da figura 4 podemos analisar<<strong>br</strong> />

separadamente:<<strong>br</strong> />

A aceleracao tangencial, quer dizer a aceleracao na direcao do<<strong>br</strong> />

escoamento e a acelerac5o norMal quer dizer a aceleracao perpendicular<<strong>br</strong> />

do escoamento.<<strong>br</strong> />

Figura 4 - Aceleracao de um elemento retangular do ar, dentro de Um tubo curvo<<strong>br</strong> />

de escoamento. A esquerda: Aceleracao tangencial; A direita: Aceleracao normal.<<strong>br</strong> />

Aceleracao tangencial: teremos esta aceleracao se a pressao na Area A dianteira<<strong>br</strong> />

e menor do que a press5o na area A em frente. 0 gradiente da pressAo.e<<strong>br</strong> />

negativa<<strong>br</strong> />

dp<<strong>br</strong> />

m.a tan<<strong>br</strong> />

— m. dv — F — —A dt ds<<strong>br</strong> />

m = r.A. As<<strong>br</strong> />

Inserindo m obtemos:'<<strong>br</strong> />

dv dp<<strong>br</strong> />

P - -<<strong>br</strong> />

dt ds<<strong>br</strong> />

Esta eqUacao pode ser transformada e integrada e dela resulta a lei<<strong>br</strong> />

de Bernoulli:<<strong>br</strong> />

ds r<<strong>br</strong> />

pfdv • - - j dp —(v2 2 2 v2) 1 = p 1 - p 2<<strong>br</strong> />

dt<<strong>br</strong> />

A lei de Bernoulli representa uma relacao simples entre pressao e<<strong>br</strong> />

velocidade.do e.scoamento. Com esta lei pode-se medir a velocidade de um<<strong>br</strong> />

escoaniento mediante medicoes de pressao (tubo de Pitot).<<strong>br</strong> />

Aceleracdo normal - teremos esta aceleracao se o tubo de<<strong>br</strong> />

escoamento for curvo. Para acelerar um volume em direcao ao centro de<<strong>br</strong> />

curvatura a pressao na superficie superior deve ser major do que a<<strong>br</strong> />

pressao na sua superficie inferior.<<strong>br</strong> />

448

Uma Nova Abordageni...<<strong>br</strong> />

Entao neste caso a equacao M • r = F<<strong>br</strong> />

m' anormai<<strong>br</strong> />

= —PA<<strong>br</strong> />

tem a forma:<<strong>br</strong> />

dp<<strong>br</strong> />

Az<<strong>br</strong> />

Conhecemos a aceleracao normal num circulo do raio R:<<strong>br</strong> />

anormai<<strong>br</strong> />

Inserindo as expressoes para a massa m e para aceleracao radial<<strong>br</strong> />

na expressao da lei de Newton obteremos:<<strong>br</strong> />

dp<<strong>br</strong> />

dz<<strong>br</strong> />

Se o tubo de escoamento for curvo, temos gradientes de pressao<<strong>br</strong> />

perpendicular A direcao do escoamento. Estes gradientes sao<<strong>br</strong> />

proporcionais ao quadrado da velocidade e inversamente proporcionais ao<<strong>br</strong> />

raio da curvatura. Esta equacao e a chave para entender o mecanismo<<strong>br</strong> />

que gera a distribuicao das pressoes em torno de uma asa. A forma<<strong>br</strong> />

geometrica da asa, forca o ar a se escoar em torno dela seguindo sua<<strong>br</strong> />

forma. Em frente da asa o ar se divide. Uma parte escoa para cima<<strong>br</strong> />

acompanhando a superficie superior da asa e a outra parte escoa por<<strong>br</strong> />

baixo, acompanhando a superficie inferior da asa.<<strong>br</strong> />

0 fato de, dentro de certos limites, um escoamento ,acompanhar as<<strong>br</strong> />

superficies curvas mansamente e denominado "efeito de Coanda".<<strong>br</strong> />

Na superficie superior da asa os tubos de escoamento tem uma<<strong>br</strong> />

curvatura de tal forma que a aceleracao normal tem uma direcao<<strong>br</strong> />

primordial para baixo. Neste caso o ar tem uma tendencia, devida<<strong>br</strong> />

inercia, de correr tangencialmente e se afastar da superficie, gerando<<strong>br</strong> />

assim uma diminuicao de pressao suficiente para fazer surgir um<<strong>br</strong> />

gradiente exatamente para forcar o ar a acompanhar a superficie. Se<<strong>br</strong> />

escolhermos como sistema referencial o ar podemos dizer o o gradiente<<strong>br</strong> />

normal de pressao se originadas forcas centrifugas para compensa-las.<<strong>br</strong> />

Num escoamento em volta da asa se formam Areas de pressao maiores e<<strong>br</strong> />

menores de acordo com as curvaturas preponderantes. A forma<<strong>br</strong> />

geometrica da asa e a posicao da asa em relacao ao seu proprio<<strong>br</strong> />

movimento determinam a geometria do escoamento perto dela. As<<strong>br</strong> />

curvaturas determinam os gradientes normais e deles resultam as<<strong>br</strong> />

distribuicoes das pressoes. Na superficie acima da asa o ar e acelerado<<strong>br</strong> />

primordialmente para baixo. Por isso se gera um gradiente normal aos<<strong>br</strong> />

tubos de escoamento de forma a resultar numa pressao baixa na<<strong>br</strong> />

superficie.<<strong>br</strong> />

Uma conseqUencia desta pressao baixa e a aceleracAo tangencial do<<strong>br</strong> />

ar. 0 ar se deslocando de frente para tras so<strong>br</strong>e a asa acelerado e<<strong>br</strong> />

atinge uma velocidade maior nas regioes com baixa pressao. Esta<<strong>br</strong> />

v2<<strong>br</strong> />

R<<strong>br</strong> />

V 2<<strong>br</strong> />

R<<strong>br</strong> />

dz<<strong>br</strong> />

449

lima., Klaus.<<strong>br</strong> />

velocidade maior e uma conseqUencia da pressao baixa. Enfatizamos que<<strong>br</strong> />

esta velocidade nao e a cattsa da pressao baixa, mas seu efeito.<<strong>br</strong> />

Na explicacao convencional esta ordem de causa e efeito<<strong>br</strong> />

infelizmente esta permutada. Por isso a explicacao convencional esta<<strong>br</strong> />

errada.<<strong>br</strong> />

5. Notas So<strong>br</strong>e a Historia das ExplicagOes da Sustentagao<<strong>br</strong> />

Em 1889, Otto Lilienthal deu uma explicacao, embora qualificativa<<strong>br</strong> />

da sustentacao, mas correta .[5]. Niermann (1989) [6] mostrou que ao<<strong>br</strong> />

inves de se elaborar mais esta explicacao, ela foi substituida nos livros<<strong>br</strong> />

textos dos Estados Unidos e da Alemanha na decada de vinte deste seculo<<strong>br</strong> />

pela explicagdo convencional, infelizmente errada. Ate a lei de Bernoulli,<<strong>br</strong> />

que antes quase nunca era tratada nos livros textos da fisica, passou a<<strong>br</strong> />

ser introduzida com o fim de servir como base da explicacao. Nao se sabe<<strong>br</strong> />

com certeza como ocorreu esta substituicao e quais foram os motivos. SO<<strong>br</strong> />

se pode fazer tentativas para entender como pode ser feito um erro assim.<<strong>br</strong> />

Para o teOrico o calculo da distribnicao da pressao numa superficie<<strong>br</strong> />

uma asa importante. Para isso necessario conhecer<<strong>br</strong> />

quantitativamente o escoamento em torno do perfil da asa. Uma boa<<strong>br</strong> />

aproxima0o e calcular o escoamento potencial eni torno de um cilindro e<<strong>br</strong> />

superpor uma eirculacao. Pelo metodo das transformacoes conformes um<<strong>br</strong> />

cilindro pode ser transformadn num perfil de urna asa. Nesta<<strong>br</strong> />

transformacao o escoamento e transformado, mantendo-se as equacoes de<<strong>br</strong> />

Euler em.vigor [8]. Com a condicao de que o escoamento no canto traseiro<<strong>br</strong> />

da asa deve acompanhar a superficie dela determina-se o valor da<<strong>br</strong> />

circulacao. Se for o escoamento calculado, pode-se determinar a<<strong>br</strong> />

distribuigao de pressao de duas maneiras:<<strong>br</strong> />

i) integrar os gradientes de pressao em linhas ortogonais em<<strong>br</strong> />

relacao de escoamento, comecando por pontos arbitrarios<<strong>br</strong> />

da superficie da asa.<<strong>br</strong> />

ii) Calcular diretamente as pressoes usando as velocidades do<<strong>br</strong> />

escoamento ja determinadas pela-lei de Bernoulli.<<strong>br</strong> />

A segunda maneira e mais facil Assiin, utilizaram-na Lanchaster,<<strong>br</strong> />

Prandtl e von Karman no inicio deste seculo. Entao se pode entender a<<strong>br</strong> />

tendencia de usar esta .distribuicao de veloeidades tambem eomo causa<<strong>br</strong> />

das press6es o que e obviamente errado.<<strong>br</strong> />

Comb ja foi dito rid° e possivel explicar por este metodo como a asa<<strong>br</strong> />

causa as diferen.gas de velocidade no ar.<<strong>br</strong> />

Esta fraqueza desta explicacao foi observada desde o inicio, e em<<strong>br</strong> />

decorrencia disto, buscava-se uma causa para explicar como o ar escoa<<strong>br</strong> />

com maior velocidade acima da asa.<<strong>br</strong> />

A causa mais frequentemente usada era o raciocinio baseado numa<<strong>br</strong> />

comparacao entre os caminhos do ar acima e abaixo da asa e a hipotese<<strong>br</strong> />

de que particulas do ar que estavam jnritas e foram •separadas pela asa<<strong>br</strong> />

deverao se juntar novamente atras dela.<<strong>br</strong> />

450

Uma No ua Abordagem...<<strong>br</strong> />

A origem deste raciocinio errado pode esta nos desenhos desta<<strong>br</strong> />

epoca como mostra a figura 5 [7].<<strong>br</strong> />

r I 1-<<strong>br</strong> />

Figura 5 - Posicoes das particulas do ar vizinhas nos tempos de I ate IV.<<strong>br</strong> />

As linhas pontilhadas mostram particulas do ar vizinhas. Este<<strong>br</strong> />

desenho de Prandtl deveria mostrar o efeito do atrito. As particulas do ar<<strong>br</strong> />

bem perto da asa foram retardadas.Este desenho sugere que, nao<<strong>br</strong> />

obstante o efeito do atrito, particulas do ar que estavam juntas antes da<<strong>br</strong> />

asa passar se juntam depois, atras da asa. Isso e errado como mostra a<<strong>br</strong> />

figura 2. Desenhos daquele tipo talvez tenham suscitado a hipotese<<strong>br</strong> />

errada.<<strong>br</strong> />

6. Escoamento e Sistema de CirculacOes<<strong>br</strong> />

A respeito do escoamento total temos que acrescentar o seguinte<<strong>br</strong> />

quadro. Se existirem regibes na asa com maior pressao acima que abaixo<<strong>br</strong> />

dela, o ar realiza um movimento lateralmente para fora. Ja o ar fora da<<strong>br</strong> />

asa acelera-se um pouquinho para cima. Surge assim um sistema de<<strong>br</strong> />

circulacoes como mostra a figura 6.<<strong>br</strong> />

No total, os movimentos para baixo sao bastante preponderantes, e<<strong>br</strong> />

este sistema de circulacao e bem estavel e se move para baixo bastante<<strong>br</strong> />

tempo depois que o avido passou. As vezes os passaros se utilizam deste<<strong>br</strong> />

movimento do ar para cima e que acontece na extremidade da asa,<<strong>br</strong> />

voando ao lado e mas um pouco atras da asa do companheiro. Quando as<<strong>br</strong> />

andorinhas fazem longos percursos elas voam assim.<<strong>br</strong> />

451

Weltner, Klaus<<strong>br</strong> />

, • •<<strong>br</strong> />

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P • 0<<strong>br</strong> />

• N.<<strong>br</strong> />

I A 4<<strong>br</strong> />

4, 41 •<<strong>br</strong> />

V g<<strong>br</strong> />

Figura 6 - Sistema das CirculacOes.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Na explicacao convencional da sustentacao do vOo, causa e efeito<<strong>br</strong> />

sao permutadas. A maior velocidade do ar acima da asa nao e a causa<<strong>br</strong> />

mas sim a conseqUencia daipressao menor nesta regiao.<<strong>br</strong> />

•A grOsso modo.o' efeito preponderante da asa e a aceleracao do ar<<strong>br</strong> />

para baixo. Para- entender os detalhes deve-se Observar as aceleracoes<<strong>br</strong> />

normais que causam gradientes de pressao ortogonal aos tubos de<<strong>br</strong> />

escoamento cujas formas sao determinadas 'pela forma e posicao da asa.<<strong>br</strong> />

Infelizmente a inaioria dos livros textos de fisica sO menciona as<<strong>br</strong> />

acele'racOes tangenciais. Ja hora de substituir a explicacao convencional<<strong>br</strong> />

por uma explicacao correta.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

1. Smith, N.F.:, "Bernoulli and Newton and Fluidmechanics": The<<strong>br</strong> />

Physics Teacher, 10, p. 451-455,1972.<<strong>br</strong> />

2.• • Weltner, K: ''A Comparison of Explanations •of the AerodynaMic<<strong>br</strong> />

Lifting Force" American Journal of Physics Vol 55, No.1 p. 50-<<strong>br</strong> />

54,1987.<<strong>br</strong> />

Weltner, K and Ingelman SUndberg:" Physik des Fliegens".:<<strong>br</strong> />

Physik in der Schule, 1997.<<strong>br</strong> />

3. Nussenzveig, M: "Curso de Fisica Basica", Vol. 2 Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

1992, pag. 55.<<strong>br</strong> />

4. Schlichting, H., Tucken<strong>br</strong>odt, E.:,"Aerodynamik des Flugzeuges"<<strong>br</strong> />

, Berlin, 1967.<<strong>br</strong> />

5. Lilienthal, O.:, "Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst.<<strong>br</strong> />

Ein Beitrag zur Systematik der Flugtechnik" Berlin,1889,<<strong>br</strong> />

6. Niermann, K.:"Darstellung der Aerodynamik in<<strong>br</strong> />

Schulphysikbnchern", Alsbach-Bergstrasse, 1989.<<strong>br</strong> />

7. Prandtl, L.:, "Applications of modern Hydrodynamics to<<strong>br</strong> />

Aeronautics", NACA Report, No, 116, 1921, pp. 161-182.<<strong>br</strong> />

8. Joos, G.:"Lehrbuch der theoretischen Physik" 15. Auflage,<<strong>br</strong> />

Wiesbaden, 1989.<<strong>br</strong> />

452

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., .27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Ffsica<<strong>br</strong> />

1 I ntrod Ka°<<strong>br</strong> />

0 CALDEIRAO COMO CALORiMETRO EM CLASSE<<strong>br</strong> />

Klaus Weltner e Paulo Miranda<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da UFBA<<strong>br</strong> />

Rua Caetano Moura 123 - Campus Ondina - CEP 40210 340<<strong>br</strong> />

Recentemente J. H. Vuolo e C. H. Furukawa mostraram como se<<strong>br</strong> />

pode usar uma ampola de uma garrafa termica de ago inoxidavel para<<strong>br</strong> />

construir um calorimetro[1]. Este experimento deu resultados com boa<<strong>br</strong> />

precisao mas destinado ao laboratOrio da disciplina Fisica Experimental<<strong>br</strong> />

II e requer certos recursos experimentais.<<strong>br</strong> />

0 objetivo deste nosso trabalho e mostrar para um professor de 2°<<strong>br</strong> />

Grau, cuja escola nao lhe proporciona condic5es para fazer experimentos<<strong>br</strong> />

sofisticados como medir os calores especificos da agua e do aluminio e<<strong>br</strong> />

tambem os calores de vaporizacao e de fusao em classe.<<strong>br</strong> />

Os utensilios necessarios sao os do dia a dia: um caldeirao comum<<strong>br</strong> />

utilizado como calorimetro, um ebulidor electric° e se for acessivel um<<strong>br</strong> />

termometro.<<strong>br</strong> />

Ao inves de evitar as perdas do calor usando um calorimetro<<strong>br</strong> />

sofisticado nos enfatizamos a medida das perdas, levando-as em conta<<strong>br</strong> />

nos calculos. Os resultados sao estimulantes e os erros finais sao da<<strong>br</strong> />

mesma ordem de grandeza que os erros cometidos na determinacao da<<strong>br</strong> />

potencia do ebulidor e da temperatura.<<strong>br</strong> />

Para professores cujas escolas nao possuem sequer um termometro,<<strong>br</strong> />

mostramos como fazer as mesmas medicoes usando somente<<strong>br</strong> />

caldeirao,ebulidor e relogio. Neste metodo, os erros aumentam um pouco<<strong>br</strong> />

mas nao significativamente.<<strong>br</strong> />

Um valor adicional desta abordagem mostrar aos alunos o<<strong>br</strong> />

raciocinio de um fisico, que deve analisar as condicoes em que se realiza o<<strong>br</strong> />

experimento identificando as fontes de erros sistematicos, medindo- os<<strong>br</strong> />

e levando-os em conta na determinacao dos resultados finais das<<strong>br</strong> />

grandezas.<<strong>br</strong> />

2. 0 Caldeirao Como Calorimetro - Medicao das Perdas de Energia.<<strong>br</strong> />

A tarefa de um calorimetro e evitar ou pelo menos diminuir<<strong>br</strong> />

significativamente as perdas da energia. Se for usado um caldeirao<<strong>br</strong> />

comum como calorimetro tem-se pouco isolamento termico. Como ja foi<<strong>br</strong> />

mencionado ,ao inves de minimiza-las, nos propomos medi-las e leva-las<<strong>br</strong> />

em conta na determinacao dos parametros pretendidos. A medicao das<<strong>br</strong> />

perdas nao e dificil o raciocinio e bem acessivel ate mesmo para alunos<<strong>br</strong> />

de 2° Grau.<<strong>br</strong> />

453

Klaus Weltner e Paulo Miranda<<strong>br</strong> />

Um caldeirao contendo uma deterniinada massa de agua aquecida<<strong>br</strong> />

perde energia radiagdo termica,e:pela convecgao. Se o ebulidor for<<strong>br</strong> />

desligado o caldeirao nao tem fonte de energia ,exeto a sua propria<<strong>br</strong> />

energia termica. Entao, em consequencia destas perdas, o caldeirao, quer<<strong>br</strong> />

dizer, a agua dentro dele, se esfria. Medindo este esfriamento nos<<strong>br</strong> />

podemos determinar o valor das perdas.<<strong>br</strong> />

Basta aquecer um caldeirao tampado com, por exemplo, 4 litros de<<strong>br</strong> />

agua ate o ponto de ebulicao, desliga-se entao o ebulidor e deixa se o<<strong>br</strong> />

caldeirao esfriar medindo sua temperatura em intervalos de tempo<<strong>br</strong> />

definidos. A figura 1 mostra o'grafico da temperatura versus tempo.<<strong>br</strong> />

t 4.77.."...<<strong>br</strong> />

18111 /Onatini"<<strong>br</strong> />

g.<<strong>br</strong> />

••<<strong>br</strong> />

a.•<<strong>br</strong> />

Se . iv<<strong>br</strong> />

tempo .<<strong>br</strong> />

Ininutos<<strong>br</strong> />

Pigura 1 - Esfriamento. Temperatura do caldeirdo em fungdo de tempo (m = 4<<strong>br</strong> />

kg ) Dados obtidos experimentalmente<<strong>br</strong> />

Para um determinado intervalo do tempo At podemos medir o<<strong>br</strong> />

decaimento da temperatura . Neste caso a energia perdida e<<strong>br</strong> />

AQ= Cagua-m-A9,<<strong>br</strong> />

wattseg<<strong>br</strong> />

sendo o calor especifico da agua igual a Cagua= 4190 kg grau<<strong>br</strong> />

m= 4 kg a massa da agua<<strong>br</strong> />

• A energia perdida por segundo ou a potencia das perdas e:<<strong>br</strong> />

m Cag„a<<strong>br</strong> />

P —<<strong>br</strong> />

At<<strong>br</strong> />

Refiramo-nos a figura 1. Em torno do 95°C a temperatura cai num<<strong>br</strong> />

intervalo de 10 minutos de 98.5°C para 92.5°C<<strong>br</strong> />

.E em torno de 75°C a temperatura cai num intervalo de 10<<strong>br</strong> />

minutos de 75.5 °C para 72.0°C As potencias das perdas sao<<strong>br</strong> />

re spectivamente :<<strong>br</strong> />

Pperdas 95°C = 167 watt Pperdas 75°C = 97 watt.<<strong>br</strong> />

A potencia das perdas dep. ende da temperatura e e<<strong>br</strong> />

aproximadamente proporcional a diferenga entre a temperatura do<<strong>br</strong> />

caldeirao e a do ambiente.<<strong>br</strong> />

454

0 CaldeirCio como Calortmetro...<<strong>br</strong> />

Com o conhecimento desta perdas as medicoes podem ser<<strong>br</strong> />

corrigidas como se segue para obter resultados com uma precisao<<strong>br</strong> />

satisfateria.<<strong>br</strong> />

A energia efetivamente fornecida ao nosso sistema fisico (<<strong>br</strong> />

agua,caldeirao) e a I energia fornecida pelo ebulidor menos a energia<<strong>br</strong> />

perdida.<<strong>br</strong> />

Para obter a potencia efetiva temos que subtrair a potencia das<<strong>br</strong> />

perdas da potencia do ebulidor.<<strong>br</strong> />

Resta um problema. No caso da medigao do calor especifico da agua<<strong>br</strong> />

a temperatura nao e constante. Em decorrencia disto, temos que subtrair<<strong>br</strong> />

a potencia media das perdas. Se comegarmos a medic-do com uma<<strong>br</strong> />

temperatura inicial da agua pr6xima a do ambiente e se medirmos as<<strong>br</strong> />

perdas na temperatura maxima da medicao, podemos tomar a metade<<strong>br</strong> />

dela como potencia media das perdas. Aconselhamos fazer isso em classe,<<strong>br</strong> />

porque assim a medic-do pode ser concluida dnrante uma hora de aula. Se<<strong>br</strong> />

houver tempo bastante, pode se medir a potencia das perdas para o valor<<strong>br</strong> />

medio da variagao da temperatura .<<strong>br</strong> />

3. Med icties<<strong>br</strong> />

3.1 Medi* do Calor Especifico da Agua<<strong>br</strong> />

Material usado: um caldeirao de 5 litros , um ebulidor eletrico ,um<<strong>br</strong> />

termemetro.<<strong>br</strong> />

A tampa do caldeirao deve ter um corte em sua borda para adaptar<<strong>br</strong> />

o ebulidor e um orificio perto do centro para deixar o termometro entrar.,<<strong>br</strong> />

Para proteger a mesa aconselhamos usar um papelao espesso sob o<<strong>br</strong> />

caldeirao. A potencia do ebulidor consta na placa ou pode ser<<strong>br</strong> />

determinado com maior precisao medindo a tensao e a corrente.<<strong>br</strong> />

l•<<strong>br</strong> />

• .• . •<<strong>br</strong> />

- • - • - • • •<<strong>br</strong> />

• • - • .^ - • • ..<<strong>br</strong> />

• • • - - • • •<<strong>br</strong> />

• • _ •<<strong>br</strong> />

19 2:0 " 39<<strong>br</strong> />

Figura 2 Aquecimento. Temperatura da agua versus tempo. massa da agua 4 kg<<strong>br</strong> />

455

Klaus Weliner e Paulo Aliranda<<strong>br</strong> />

Procedimento: Uma determinada massa de agua dentro do<<strong>br</strong> />

caldeirao aquecida pelo ebulidor A temperatura e medida em intervalos<<strong>br</strong> />

de 1 minuto. No inicio tem diferencas de temperaturas entre as camadas<<strong>br</strong> />

de agua. Mas com as temperaturas elevadas,-estas diferencas diminuirao<<strong>br</strong> />

absoluta e relativamente porque a conveccao aumenta com a<<strong>br</strong> />

temperatura e a viscosidade diminui. Bolinhas de vapor se formam perto<<strong>br</strong> />

do ebulidor, sobem e condensam nas camadas superiores. Quando a agua<<strong>br</strong> />

ferver o ebulidor deve ser desligado ,devendo continuar a medigao das<<strong>br</strong> />

temperaturas por, pelo menos, doze minutos. Com esses dados<<strong>br</strong> />

construimos um grafico de temperatura versus tempo. Fig. 2<<strong>br</strong> />

Quando o ebulidor for ligado a energia fornecida por ele equivale a<<strong>br</strong> />

energia consumida pela agua, ou seja<<strong>br</strong> />

mCagua A a- = PAt,<<strong>br</strong> />

entdo:<<strong>br</strong> />

P • At<<strong>br</strong> />

Cagua<<strong>br</strong> />

m • A t9<<strong>br</strong> />

Vamos agora determinar Cagua com os nossos dados experimentais<<strong>br</strong> />

(veja a figura 1) sem levar em conta as perdas.<<strong>br</strong> />

P = 1340 watt m = 4 kg<<strong>br</strong> />

Aa = 960c _ 330c = 63 grau<<strong>br</strong> />

At = 15 min = 900 seg<<strong>br</strong> />

watiseg<<strong>br</strong> />

Resultado: Cagua = 4786 kg • grau<<strong>br</strong> />

Este resultado nao e bem coerente com o de tabela, fornecida<<strong>br</strong> />

anteriormente e a discrepancia e de 14%.<<strong>br</strong> />

waltseg<<strong>br</strong> />

Cagua pela tabela= 4190 kg • graus<<strong>br</strong> />

Devemos entdo corrigi-lo, levando em.conta as perdas de energia.<<strong>br</strong> />

Como foi explicado antes a potencia efectiva e a potencia do ebulidor<<strong>br</strong> />

menos a pOtencia media das perdas. No nosso caso.<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

Efectiva = Pebulidor - —Pperdas maximas<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

167<<strong>br</strong> />

Pefectiva = 1340 - ) watt = 1257 watt<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

Com esta correccao o valor de Cagua se aproxima bastante do seu<<strong>br</strong> />

valor da tabela e a discrepancia e' agora de 7 %..<<strong>br</strong> />

watiseg<<strong>br</strong> />

Cagua = 4487 kg • graus<<strong>br</strong> />

No entanto temos mais uma correccao a fazer no proximo<<strong>br</strong> />

paragrafo..<<strong>br</strong> />

456

0 Caltleinio como Colorimetro...<<strong>br</strong> />

3.2 Aquecimento do caldeirao - Capacidade termica do caldeirao<<strong>br</strong> />

A massa total aquecida nao e so a da Agua mas tambem a do<<strong>br</strong> />

caldeirdo. A massa do caldeirdo desempenha o mesmo papel que uma<<strong>br</strong> />

certa massa equivalente de Agua. Podemos medir esta massa equivalente<<strong>br</strong> />

de uma maneira simples. Separadamente do caldeirdo, aquecemos uma<<strong>br</strong> />

determinada massa m de agua ( 1 ou 2 litros) ate cerca de 90°C. Per<<strong>br</strong> />

alguns minutos medimos a sua temperatura que cai lentamente. Depois<<strong>br</strong> />

colocamos a Agua dentro do caldeirdo e o tampamos. Medindo a<<strong>br</strong> />

temperatura desta agua constatamos uma <strong>br</strong>usca queda de temperatura<<strong>br</strong> />

e depois um esfriamento lento. Figura 3.<<strong>br</strong> />

-1 2- 2, 6 14- t e.% ■■ tv6Ltttirc<<strong>br</strong> />

Figura 3 Temperatura da agua antes e depots de sua colocacao no caldeirao.<<strong>br</strong> />

A diferenga entre as duas linhas antes e depois que a agua foi<<strong>br</strong> />

colocada no caldeirdo e decorrente do aquecimento do mesmo. 0 caldeirao<<strong>br</strong> />

possuia a temperatura ambiente ai e foi aquecido A temperatura a2. Por<<strong>br</strong> />

isso a agua esfriou da temperatura 00 para a temperatura<<strong>br</strong> />

Sendo a capacidade termica do caldeirdo expressa em equivalente<<strong>br</strong> />

de Agua m', temos: Calor consumido pelo caldeirao = Calor fornecido<<strong>br</strong> />

pela agua.<<strong>br</strong> />

mvagua(a2 - ) = m caguacao — s2)<<strong>br</strong> />

ni — ni<<strong>br</strong> />

(00 — 02)<<strong>br</strong> />

— 01)<<strong>br</strong> />

Com os nossos dados, obtemos m'=218g. Repetimos esta medida<<strong>br</strong> />

vArias vezes com 1 - 2 litros de agua quente. Os resultados obtidos nao<<strong>br</strong> />

dependem da massa de Agua, e tem um erro de medida de +20%. Sendo o<<strong>br</strong> />

equivalente de Agua do caldeirao uma correccao do calculo, este erro e<<strong>br</strong> />

aceitavel.<<strong>br</strong> />

457

Klaus Weliner e Paulo Miranda<<strong>br</strong> />

Com esta correccao, adicionando o equivalente de agua de caldeirdo<<strong>br</strong> />

a massa de agua aquecido, obtemos finalmente o calor especifico da agua<<strong>br</strong> />

bem perto do valor da tabela:<<strong>br</strong> />

wallseg<<strong>br</strong> />

Cagua = 4288 kg • grau<<strong>br</strong> />

3.3 Medicao do calor de vaporizacao.<<strong>br</strong> />

Com o caldeirao pode-se tambem medir com facilidade o calor de<<strong>br</strong> />

vaporizacao. Basta deixar a agua ferver um certo tempo pesando-a antes<<strong>br</strong> />

e depoiS.<<strong>br</strong> />

Comecamos com 4000 g de agua .Depois de 30 min de ebulicao<<strong>br</strong> />

tinhamos somente 3005 g , tendo 995g se evaporado. :<<strong>br</strong> />

Igualando o calor fornecido ao calor consumido pela vaporizacao<<strong>br</strong> />

temos:<<strong>br</strong> />

P•At = Am • Cvaporizacao<<strong>br</strong> />

Como dito antes, temos que levar em conta as perdas. A potencia<<strong>br</strong> />

das perdas ja conhecida: Numa temperatura de a 95°C, as perdas<<strong>br</strong> />

equivalem a uma potencia de 168 watt. Neste caso a temperatura do<<strong>br</strong> />

caldeirao constante e entao a potencia efectiva<<strong>br</strong> />

Pefetiva ( 1350-168 ) watt= -1182watt.<<strong>br</strong> />

0 resultado da nossa medicao e:<<strong>br</strong> />

Cvaporizacao = 2138<<strong>br</strong> />

0 valor da tabela e:<<strong>br</strong> />

Cvaporizacao = 2256<<strong>br</strong> />

WailSeg<<strong>br</strong> />

Esta precisao e bastante satisfatoria para uma medicao em classe.<<strong>br</strong> />

3.4 Medicao do calor de fusao<<strong>br</strong> />

Para medir.o calor de, fusao basta colocar uma quantidade de gelo<<strong>br</strong> />

In gelo num caldeirao, contendo uma massa magLia de .agua quente de<<strong>br</strong> />

temperatura al, e deixar o gelo degelar e medir a temperaturaa2,<<strong>br</strong> />

depois. Neste easo a agua quente perde calor para fundir o gelo e aquecer<<strong>br</strong> />

a agua degelada.<<strong>br</strong> />

mgelo ( Lgelo a 2 Cagua) = Caguamagua ( al - a2)<<strong>br</strong> />

Podemos agora determinar explicitamente o calor de fusao do gelo<<strong>br</strong> />

Lgelo<<strong>br</strong> />

mug.,<<strong>br</strong> />

Lgelo = Cagua ( ( 5 - 8'2 ) - 82 )<<strong>br</strong> />

Mgelo<<strong>br</strong> />

458

0 Caldeirdo como<<strong>br</strong> />

Dados:<<strong>br</strong> />

m gelo =0,95kg magua =<<strong>br</strong> />

Resultado:<<strong>br</strong> />

0 valor da tabela e<<strong>br</strong> />

95.<<strong>br</strong> />

Lgelo 335<<strong>br</strong> />

Lgelo = 333<<strong>br</strong> />

3. 5 Meclick do calor especifico do aluminio.<<strong>br</strong> />

2,28kg a, =950c a = 42.5°C<<strong>br</strong> />

watt .seg<<strong>br</strong> />

kg<<strong>br</strong> />

watt.seg<<strong>br</strong> />

Para medir o calor especifico do aluminio nos colocamos uma certa<<strong>br</strong> />

quantidade de barras de aluminio a temperatura ambiente dentro do<<strong>br</strong> />

caldeirdo com agua quente. A figura 4 mostra a temperatura da agua As<<strong>br</strong> />

curvas "antes" e " depois" tem uma diferenga de 4.5°C para uma massa<<strong>br</strong> />

de aluminio maluminio 1,4 kg e uma massa de agua (agua e<<strong>br</strong> />

equivalente de agua ) magua = 4,2 kg.<<strong>br</strong> />

A lempondurs<<strong>br</strong> />

kg<<strong>br</strong> />

93 -,-<<strong>br</strong> />

temp o<<strong>br</strong> />

4 i e to ■ I la<<strong>br</strong> />

Figura 4. Temperatura versus tempo.<<strong>br</strong> />

Entao temos : Perda da energia da Agua = Energia consumida<<strong>br</strong> />

pelo aluminio;<<strong>br</strong> />

magua- 'Cagua • A& agua = maluminio•• Caluminio-• A8' aluminio<<strong>br</strong> />

Dados:<<strong>br</strong> />

A 9 agua = 4,5 grau Aaaluminio = 55 grau<<strong>br</strong> />

Resultado:<<strong>br</strong> />

watt .seg<<strong>br</strong> />

Caluminio = 1030<<strong>br</strong> />

kg.grau<<strong>br</strong> />

Watt .seg<<strong>br</strong> />

0 valor da tabela e:Caluminio = 960<<strong>br</strong> />

kg.grait<<strong>br</strong> />

A discordancia de 7% nao e grande, mas alem disso pode ser feito<<strong>br</strong> />

uma correccao.<<strong>br</strong> />

459

Klaus IVettner e l'aulo<<strong>br</strong> />

Para jogar o aluminio dentro do caldeirdo tem que tirar a sua<<strong>br</strong> />

tampa. Sem a tampa o sistema perde a energia mais rapidamente.<<strong>br</strong> />

Tiramos a tampa por 10 vezes a ditracao de cada retirada foi a mesma<<strong>br</strong> />

necessaria para colocar o aluminio no caldeirdo Neste caso a<<strong>br</strong> />

temperatura caiu em 3.5 graus. Portanto temos que considerar que 0.35<<strong>br</strong> />

gratis da aiferenca da temperatura da agua e atribuida a abertura do<<strong>br</strong> />

caldeirao.<<strong>br</strong> />

wait .Seg<<strong>br</strong> />

Com esta correccao obtemos : Caluminio = 95° kg.graii<<strong>br</strong> />

Pode-se medir o calor especifico de outras substancias pelo mesmo<<strong>br</strong> />

procedimento.<<strong>br</strong> />

4. MedicOes Sem Termometros.<<strong>br</strong> />

Se o professor tido dispuser de um termometro, todas as .medidas<<strong>br</strong> />

acima descritas podem ser agora realizadas como segue.<<strong>br</strong> />

4.1 Medicao do Calor de Ebulicao<<strong>br</strong> />

Neste caso observamos que n5o precisamos de um termometro para<<strong>br</strong> />

observar quando a agua ferve. Entao podemos deixa-la ferver um certo<<strong>br</strong> />

tempo e pesar o caldeirao com agua antes e depois. para medir a massa<<strong>br</strong> />

da agua evaporizada.Com estes dados a determinacao de L segue o<<strong>br</strong> />

procedimento anterior.<<strong>br</strong> />

4.2 Medicao do Calor Especifico da Agua<<strong>br</strong> />

Neste caso podemos usar a temperatura do ambiente que<<strong>br</strong> />

conhecido corn um erro de ±5°C e a temperatura da' ebulicao, 100°C,<<strong>br</strong> />

para saber por quantos graus a agua foi aquecida.<<strong>br</strong> />

Aquecemos a agua desde a temperatura .ambiente ate a ebulicao e<<strong>br</strong> />

medimos o tempo. Com este metodo obtemos valores discrepantes dos de<<strong>br</strong> />

tabela em 5-10 % .<<strong>br</strong> />

4.3 Potencia Efectiva, Potericia das Perdas<<strong>br</strong> />

Para medir a potencia das perdas aquece-se a agua ate a ebulicao.<<strong>br</strong> />

Depois deixa se a agua esfriar. por um determinado tempo ti (15-20<<strong>br</strong> />

minutos). Em seguida liga-se o aquecedor de novo e mede-se o tempo t2<<strong>br</strong> />

para a agua ferver de novo. Neste caso a energia fornecida compensa as<<strong>br</strong> />

perdas durante<<strong>br</strong> />

todo tempo + t2). A potencia das perdas:<<strong>br</strong> />

460<<strong>br</strong> />

Pperdas P<<strong>br</strong> />

+ 12<<strong>br</strong> />

Exemplo:<<strong>br</strong> />

= 15 min = 900seg t2= 105 segundos P- perdas = 140 watt<<strong>br</strong> />

t2

0 Caldeirao como Calarimetro...<<strong>br</strong> />

4.4 Medicao do Calor de Fusao<<strong>br</strong> />

Deixa-se uma quantidade. (3- litros) de agua ferver. Depois uma<<strong>br</strong> />

quantidade de gelo (1.0 kg) e colocada dentro da agua. A ebulicao acaba<<strong>br</strong> />

de repente. Com o aquecedor ligada se pode medir o tempo para a agua<<strong>br</strong> />

ferver de novo. Neste caso a energia fornecida serve para degelar o gelo e<<strong>br</strong> />

aquecer a nova agua ate 100°C.<<strong>br</strong> />

A determinacao da potencia efectiva e um pouco mais complicada,<<strong>br</strong> />

porque durante o experimento a temperatura nao e constante. Mas uma<<strong>br</strong> />

vez que a temperatura esta sempre proximo de 100°C pode-se usar a<<strong>br</strong> />

potencia das perdas para este valor sabendo que a potencia media das<<strong>br</strong> />

perdas e menos.<<strong>br</strong> />

Com os dados experimentais obtemos: Lgelo = 418<<strong>br</strong> />

0 valor da tabela: Lgelo = 334<<strong>br</strong> />

Ate neste caso obtemos resultados razoaveis, pois a discrepancia foi<<strong>br</strong> />

de 25 % .<<strong>br</strong> />

5. Conclusao e AnotacOes.<<strong>br</strong> />

Usar um caldeirao como calorimetro da resultados razoaveis se as<<strong>br</strong> />

perdas forem controladas e levados em conta. Os exemplos mostram<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>etudo como e possivel usar utensilios do dia a dia para medir<<strong>br</strong> />

grandezas fisicas se o pensamento e criativo e critico. Embora tenhamos<<strong>br</strong> />

usado utensilios simples algumas precaucoes devem ser mantidas. A<<strong>br</strong> />

tensao da rede .electrica nao muito estavel- pelo menos aqui em<<strong>br</strong> />

'Salvador. 0 erro decorrido das alteracoes da tensao podem ser os<<strong>br</strong> />

maiores. Se for possivel controlar a tensao e a corrente, isso deve ser<<strong>br</strong> />

feito.<<strong>br</strong> />

Conveccao do ar: As perdas pelo aquecimento do ar dependem da<<strong>br</strong> />

conveccao do ar. Elas sao proporcionais diferenca entre a temperatura<<strong>br</strong> />

do caldeirao e do ar, se a conveccao for constante. Entao deve-se manter<<strong>br</strong> />

a conveccao constante e nao deixa-la aumentar com a temperatura do<<strong>br</strong> />

caldeirao. Para isso aconselhamos colocar o caldeirao abaixo de um<<strong>br</strong> />

ventilador de teto. Assim aumentam a conveccao do ar e as perdas mas<<strong>br</strong> />

em compensacao a conveccao estavel.<<strong>br</strong> />

Agradecemos ao ajuda do GtZ ( Gesellschaft fuer technische<<strong>br</strong> />

Zusammenarbeit - Alemanha)<<strong>br</strong> />

Referencia<<strong>br</strong> />

Vuolo J.H. e Furukawa, C.H. " Calorimetro didatico." Revista<<strong>br</strong> />

Brasiliera de Ensino de Fisica 1995 Vol 17 (2) p 14o - 152<<strong>br</strong> />

461

XII Siinposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

SIMULACAO DE MOVIMENTOS NUM CAMPO CENTRAL BACIA DE<<strong>br</strong> />

KEPLER<<strong>br</strong> />

Paulo Miranda e Klaus VVeltner<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da UFBA- Rua Caetano Moura 123 Campus Universitario de Ondina<<strong>br</strong> />

C.E.P. 40210-340 Salvador Bahia e Universitat Frankfurt (Alemanha)<<strong>br</strong> />

1. Demonstracao Qualitativa dos Fenomenos<<strong>br</strong> />

No ensino de.Fisica e desejavel dispor de um dispositivo que simule<<strong>br</strong> />

um campo central de forcas, a exemplo do sistema solar ou de uma carga<<strong>br</strong> />

eletrica para demonstrar em classe fenOmenos fundamentais como:<<strong>br</strong> />

lancamentos verticais ou obliquos, orbitas circulares, elipticas etc. As<<strong>br</strong> />

dificuldades experimentais para demonstrar o movimento de um corpo<<strong>br</strong> />

em um campo de forcas assim sao muitas, e ate hoje dispositivos<<strong>br</strong> />

adequados sao ausentes nas escolas e universidades. Por causa disso<<strong>br</strong> />

construimos uma bacia em fiberglass, dotada de simetria rotacional e ,na<<strong>br</strong> />

qual e possivel realizar algumas demonstragoes qualitativas coin o auxilio<<strong>br</strong> />

de um dinamOmetro, de um cronometro e esieras. Os melhores resultados<<strong>br</strong> />

sao obtidos usando bolas de bilhar. Denominaremos este modelo, daqui<<strong>br</strong> />

em diante, de Bacia de Kepler em homenagem ao famoSo astrOnomo.<<strong>br</strong> />

0.25m !4<<strong>br</strong> />

0.70m<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

1.1 For-9a central<<strong>br</strong> />

Figura 01 - 0 corte mostra a forma e as dimensoes da Bacia.<<strong>br</strong> />

Se deixarmos rolar esferas, abandonadas sem velocidade inicial em<<strong>br</strong> />

pontos arbitrarios da superficie da Bacia todas serao aceleradas para o<<strong>br</strong> />

centro geometrico do modelo.<<strong>br</strong> />

Pela forma da bacia Obvio que existe uma forca central. Sua<<strong>br</strong> />

superficie inclinada e a inclinacao aurnenta de modo bem visivel de fora<<strong>br</strong> />

para dentro. Alem ,disso e aconselhavel mostrar o aument0 da forca<<strong>br</strong> />

central atuante numa esfera, com a ajuda de um dinamemetro a medida<<strong>br</strong> />

em que se aprOxima ou se afasta a esfera do eixo da Bacia..<<strong>br</strong> />

Se uma medicao for feita e uma outra for feita do<strong>br</strong>ando-se a<<strong>br</strong> />

distancia do centro, verifica-se que a faro central cai a um quarto.<<strong>br</strong> />

462

Si/nit/Arca° de Mol;im entos<<strong>br</strong> />

Consequentemente a forca central tem a forma F — c<<strong>br</strong> />

. Estas medidas<<strong>br</strong> />

r 2<<strong>br</strong> />

foram realizadas colando-se urn fio ,nas extremidades opostas de um<<strong>br</strong> />

diametro da esfera, de tal modo que ela podia rolar so<strong>br</strong>e este eixo para<<strong>br</strong> />

baixo ou para cima na Bacia como mosfra a Fig. 02.<<strong>br</strong> />

1.2 Queda livre<<strong>br</strong> />

Figura. 02 Medicao da forca central<<strong>br</strong> />

0 fenomeno da queda livre pode ser simulado de varios modos: se<<strong>br</strong> />

uma esfera em repouso so<strong>br</strong>e a Bacia e liberada, ela executa um<<strong>br</strong> />

movimento acelerado para o centro. Isto e uma simulacao da queda livre.<<strong>br</strong> />

As condicoes iniciais podem ser modificadas e a esfera pode ter<<strong>br</strong> />

velocidade inicial e direcao inicial bem definidas. Para isto usamos uma<<strong>br</strong> />

rampa de cotas cali<strong>br</strong>adas em centimetros (Fig. 03). Escolhendo uma<<strong>br</strong> />

certa altura da rampa e uma certa direcao para abandonar a esfera<<strong>br</strong> />

estaremos definindo a sua velocidade inicial de movimento.<<strong>br</strong> />

Figura 03 - Rampa de lancamento<<strong>br</strong> />

A uma distancia de 0,4 m do centro fazemos a esfera rolar<<strong>br</strong> />

radialmente para fora so<strong>br</strong>e a Bacia. Ela e acelerada para o centro e<<strong>br</strong> />

retorna. Isto simula o lancamento vertical de um objeto. Repetindo o<<strong>br</strong> />

lancamento anterior numa direcao que forme um Angulo com o raio da<<strong>br</strong> />

Bacia, simulamos lancamentos balisticos.<<strong>br</strong> />

Se formos efetuando lancamentos sucessivos nos quais o angulo<<strong>br</strong> />

entre a direcao de lancamento e o raio da bacia for paulatinamente se<<strong>br</strong> />

aproximando de 90° e se a velocidade de lancamento for adequada, a<<strong>br</strong> />

esfera descreve orbitas que vao passando de elipticas para circulares.<<strong>br</strong> />

Estamos assim simulando, por exemplo, Orbitas de satelites em torno da<<strong>br</strong> />

Terra.<<strong>br</strong> />

1. 3 Elipses de kepler<<strong>br</strong> />

Se lancarmos a esfera tangencialmente a uma circunferencia<<strong>br</strong> />

tragada so<strong>br</strong>e a Bacia e de raio<<strong>br</strong> />

463

Paulo Aliranda; Klaus IVeliner<<strong>br</strong> />

r = 0,4 m, a partir de um ponto da rampa de lancamento de altura<<strong>br</strong> />

H = 0,065 m a esfera descreve uma elipse com perigeu de 0,40 m e apogeu<<strong>br</strong> />

de 0,65 m. 0 tempo de uma volta em torno de 4 segundos permitindo<<strong>br</strong> />

uma observacdo bem comoda. Observa-se visualmente que a velocidade<<strong>br</strong> />

da esfera no perigeu e maior que no apogeu. Pode-se assim observar<<strong>br</strong> />

qualitativamente a segunda Lei de Kepler. (Fig. 04).<<strong>br</strong> />

Figura 04- Trajetoria de tuna esfera - Elipse de Kepler<<strong>br</strong> />

Embora o coeficiente de atrito de rolamento da esfera na Bacia seja<<strong>br</strong> />

pequeno (aproximadamente 0,0020) ela perde energia e as elipses se<<strong>br</strong> />

deformam gradualmente. 0 perigeti e o apogeu se aproximam do centro<<strong>br</strong> />

da bacia a cada circuitO realizado. A' esfera esta perdendo altura, mas<<strong>br</strong> />

rola sempre em elipses com focos na mesma reta (eixo maior da elipse).<<strong>br</strong> />

E possivel observar 5-7 elipses sucessivas com lancamento do<<strong>br</strong> />

mesmo ponto = 0,40 m, Inas com velocidade inicial menor pode-se obter<<strong>br</strong> />

circuloS e ate mesmo elipse com apogeo no lado oposto do ponto inicial.<<strong>br</strong> />

2. Calculos e Medicaes<<strong>br</strong> />

Alem de mostrar os fenomenos qualitativamente, o modelp da<<strong>br</strong> />

Bacia de Kepler permite o estudo teorico de alguns fenomenos e<<strong>br</strong> />

comparar os resultados teoricos com os dados obtidos experimentalmente.<<strong>br</strong> />

464

Simulacdo de Mouimentos<<strong>br</strong> />

2.1 A Forma da Bacia de Kepler<<strong>br</strong> />

Figura. 05 Corte e forca central<<strong>br</strong> />

A fig. 05 mostra um corte radial da bacia, sendo r o raio e h a<<strong>br</strong> />

altura. A forca resultante devida ao peso P da esfera e reacao normal<<strong>br</strong> />

N da Bacia e Fr= -mg sena.<<strong>br</strong> />

Para angulos pequenos, tem-se<<strong>br</strong> />

entao:<<strong>br</strong> />

sen a t g a<<strong>br</strong> />

dh<<strong>br</strong> />

dr ,<<strong>br</strong> />

F,. = -mg sen a -mg dh<<strong>br</strong> />

dr (i)<<strong>br</strong> />

Para se ter uma forca central esta tem que obedecer equacao<<strong>br</strong> />

Fc = -m<<strong>br</strong> />

sendo C uma constante.<<strong>br</strong> />

Na nossa simulagdo Fc e Fr tem que ser iguais, logo:<<strong>br</strong> />

dh C<<strong>br</strong> />

dr r<<strong>br</strong> />

Integrando esta expressao, obtem-se a equacao de uma curva que<<strong>br</strong> />

por rotagdo gerara a superficie da Bacia:.<<strong>br</strong> />

h(r)=— C( -- 1<<strong>br</strong> />

g (2)<<strong>br</strong> />

A forca central na superficie da Bacia<<strong>br</strong> />

dh C• 1<<strong>br</strong> />

F c = —m•g—= — m•g• 2 — —M<<strong>br</strong> />

dr g•r r (3)<<strong>br</strong> />

465

Paulo Illiranda; Klaus Wellner<<strong>br</strong> />

C•<<strong>br</strong> />

A aceleragdo central, e portanto: a = (4)<<strong>br</strong> />

r-<<strong>br</strong> />

Para se obter movimentos facilmente observaveis mesmo<<strong>br</strong> />

qualitativamente,- urna volta em torno de 4 segundos - escolheu-se a<<strong>br</strong> />

constante C como sendo igual a 0,4 m3/s2. Finalmente a equacdo da<<strong>br</strong> />

0,04 0,4<<strong>br</strong> />

superficie h = e a forga central neste caso Fc(r)=<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

Podemos,,com esta expressdo, .calcular a intensidade da forga central que<<strong>br</strong> />

age so<strong>br</strong>e uma esfera. A que usamos tem massa m = 0,127 Kg.<<strong>br</strong> />

Assim as forgas centrais para raios de 0,3 m e de 0,6 m sac):<<strong>br</strong> />

Fteoricd°,3) = 0,56 N<<strong>br</strong> />

Fteorico(°,6) = 0,14 N<<strong>br</strong> />

Os valores experimentais apresentaram erros menores que 10 %.:<<strong>br</strong> />

Fexp.(°,3) = 0,54 N<<strong>br</strong> />

Fexp.(°,6) = 0,13 N<<strong>br</strong> />

2.2. Movimentos em Circulos<<strong>br</strong> />

Vamos examinar este movimento na Bacia de Kepler mediante<<strong>br</strong> />

duas aproximagoes:<<strong>br</strong> />

2.2.1. Primeira aproximack<<strong>br</strong> />

Para mover-se em circulos, a forca resultante que age so<strong>br</strong>e um<<strong>br</strong> />

corpo de massa m imerso em um campo de forga central, e a centripeta.<<strong>br</strong> />

0,4<<strong>br</strong> />

=. m 2 = M CO 2 r<<strong>br</strong> />

Sendo co a velocidade angular do movimento circtilar, isto e:<<strong>br</strong> />

2 0,4<<strong>br</strong> />

CO = ou ainda<<strong>br</strong> />

r 3 0,4<<strong>br</strong> />

leor<<strong>br</strong> />

0 tempo de uma volta e entao:<<strong>br</strong> />

r 3<<strong>br</strong> />

(5)<<strong>br</strong> />

TIMM<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

2ir<<strong>br</strong> />

\ 0,4<<strong>br</strong> />

Experimentalmente medimos o tempo de uma volta de uma esfera<<strong>br</strong> />

em fungao do raio..<<strong>br</strong> />

A figura 07 fornece os resultados dOs calculos e os resultados das<<strong>br</strong> />

medigoes.<<strong>br</strong> />

466

Simulaceio de Mouimentos num...<<strong>br</strong> />

Notam-se diferencas sistematicas. Existe, de fato, um erro no<<strong>br</strong> />

raciocinio e no calculo. NOs nao consideramos que a esfera rola e tem<<strong>br</strong> />

impulso rotacional I que muda de direcao continuamente durante o<<strong>br</strong> />

movimento.<<strong>br</strong> />

2.2.2. Segunda aproximack<<strong>br</strong> />

A Figura 06 mostra a esfera em dois instantes consecutivos. A seta<<strong>br</strong> />

representa o impulso rotacional I da esfera que rola e nao desliza so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

Bacia. Observa-se que I muda de direcao. Isto sO pode ocorrer se um<<strong>br</strong> />

torque for aplicado esfera. A Onica possibilidade de se aplicar um<<strong>br</strong> />

torque e admitir a existencia de uma certa forca, digamos F2, agindo<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a esfera a partir do ponto de contato desta com a superficie da<<strong>br</strong> />

Bacia.<<strong>br</strong> />

Figura 6 -Esfera em dois instantes consecutivos<<strong>br</strong> />

Uma vez que a mudanca de direcao do impulso se da sempre no<<strong>br</strong> />

sentido de mante-lo paralelo A velocidade angular da esfera. Logo, a forca<<strong>br</strong> />

F2 tem a mesma direcao do raio r da Bacia , quer dizer para fora,<<strong>br</strong> />

diminuindo assim a faro central. 0 resultado e uma diminuicao da<<strong>br</strong> />

velocidade necessaria para manter a esfera num circulo. 0 calculo esta<<strong>br</strong> />

apresentado em detalhes num outro trabalho [ 4].<<strong>br</strong> />

0 tempo de uma volta na segunda aproximacao e entao:<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

TAproximacao2 —TAprovimactiol 7<<strong>br</strong> />

A figura 07 mostra os resultados dos experimentos e os resultados<<strong>br</strong> />

das duas aproximacoes.<<strong>br</strong> />

Nota-se a coincidencia entre a segunda aproximacao e a realidade.<<strong>br</strong> />

467

Paulo Aliranda; Klaus Illeliner<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

5 -<<strong>br</strong> />

Tempo/ seg<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

3<<strong>br</strong> />

2 -<<strong>br</strong> />

0.3 0.4 0.5 0.6 Roio / m<<strong>br</strong> />

Figura07- Tempo das voltas em funcdo do raio<<strong>br</strong> />

* medicao<<strong>br</strong> />

O primeira aproximacao<<strong>br</strong> />

• segunda aproximacao<<strong>br</strong> />

2.3. Velocidade lnicial para obter Circulos<<strong>br</strong> />

0 lancamento das esferas feito meio de uma rampa. Esta<<strong>br</strong> />

rampa pode :ser cali<strong>br</strong>ada indicando a altura do lancamento. E possivel<<strong>br</strong> />

determinar experimentalmente alturas adequadas para obter circulos<<strong>br</strong> />

para todos os raios. Alem disso e possivel calcular teoricamente estas<<strong>br</strong> />

alturas, como esta demonstrado num outro trabalho.(4). A concordancia<<strong>br</strong> />

entre os valores dos experimentos e os do calculo sao bem satisfatorios.<<strong>br</strong> />

2.4. Calculo das Perdas pelo Atrito<<strong>br</strong> />

A esfera, enquanto rola, perde energia e por causa destas perdas os<<strong>br</strong> />

circulos mudam em espirais e a esfera ,se aproxima continuamente do<<strong>br</strong> />

eixo de simetria da Bacia. 0 efeito deste fenOmeno se<strong>br</strong>e o nnmero n de<<strong>br</strong> />

voltas da esfera na Bacia ja foi calculado num. outro trabalho [4].<<strong>br</strong> />

Se comegarmos a contar o numero dos circulos n a partir do<<strong>br</strong> />

laricarnento da esfera num circulo de ri e se ela rola so<strong>br</strong>e o modelo ate<<strong>br</strong> />

um circulo de rain i-2, obtereinos:<<strong>br</strong> />

C 11(1 0<<strong>br</strong> />

n - 8 2 ri2<<strong>br</strong> />

Verificacao: 0 atrito medido independentemente numa superficie<<strong>br</strong> />

parecida com a nossa eit= 0,002. As constantes C e g sao<<strong>br</strong> />

conhecidas:<<strong>br</strong> />

468<<strong>br</strong> />

C = 0,4 M3 2 ; g — 9,8 ' 2<<strong>br</strong> />

seg seg<<strong>br</strong> />

Tomando para r os valores limites da nossa superficie, isto e:

Simulavi"o de Alouimentos<<strong>br</strong> />

raio maximo = 0,6<<strong>br</strong> />

raio minimo r, = 0,25, teremos<<strong>br</strong> />

0,4 ir 1 r 1<<strong>br</strong> />

n — 8 x 3,14 x 0,002 x 9,8 0,25) \ 0,6) )<<strong>br</strong> />

n =10<<strong>br</strong> />

A esfera pode executar 10 voltas numa espiral comegando com o<<strong>br</strong> />

raio inicial de 0,6 m e chegando a um raio de 0,25 m ao final.<<strong>br</strong> />

Os resultados obtidos experimentalmente sao de 9-12 voltas<<strong>br</strong> />

dependendo do langamento.<<strong>br</strong> />

A evolucao da esfera na Bacia e muito sensivel As condicoes iniciais<<strong>br</strong> />

(ao lancamento), a nivelamento e limpeza da bacia. No entanto a<<strong>br</strong> />

concordancia entre os calculos e os dados ackjuiridos experimentalmente<<strong>br</strong> />

bastante satisfatoria.<<strong>br</strong> />

3 Construcao da bacia<<strong>br</strong> />

Numa primeira etapa, fizemos um molde negativo da bacia. A base<<strong>br</strong> />

do molde foi um disco de madeira laminada de 8mm de espessura e de<<strong>br</strong> />

1.40 cm de diametro. Acima dessa base colocamos firmemente aneis e<<strong>br</strong> />

discos de madeira laminada de espessura de 6mm, centrados em um<<strong>br</strong> />

mesmo eixo. Os diametros foram calculados para obter uma curva do<<strong>br</strong> />

corte da forma explicada antes. So<strong>br</strong>e esta estrutura de madeira<<strong>br</strong> />

aplicamos demaos de massa corrida. A fim de obter a curva do corte com<<strong>br</strong> />

precisao, usamos uma pega de madeira bem cortada e lixada cuja borda<<strong>br</strong> />

reproduzia a curva calculada. Utilizamos esta mesma peca para lixar o<<strong>br</strong> />

molde e lhe dar forma definitiva. 0 processo de aplicar demaos da massa,<<strong>br</strong> />

corrida secar e lixar se repetiu muitas vezes, controlando-se<<strong>br</strong> />

cuidadosamente o nivel da peca. Encerramos o trabalho quando a<<strong>br</strong> />

simetria rotacional e a precisdo da curva do corte nao apresentavam<<strong>br</strong> />

defeitos visiveis e palpaveis isso significa que os erros eram abaixo de<<strong>br</strong> />

0.5mm. Numa segunda etapa contratamos um profissional da area que<<strong>br</strong> />

aplicou varias demaos de fiberglass so<strong>br</strong>e o molde e construiu uma borda<<strong>br</strong> />

cilindrica na circunferencia externa da bacia alem de fortificacoes radiais<<strong>br</strong> />

para lhe dar maior estabilidade. Finalmente a bacia foi lixada e polida. 0<<strong>br</strong> />

seu uso so possivel ap6s o seu rigoroso nivelamento o que pode ser feito<<strong>br</strong> />

com o emprego de um nivel convencional e cunhas de madeira para calgala.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

[1].Symon, Keith R: Mecanics, Reading Massachuinsetts, 1960<<strong>br</strong> />

[2].Goldstein, Herbert: Mecanica Classica Madrid, 1979<<strong>br</strong> />

[3]. Weltner, Klaus: Central drift of freely moving balls on rotating<<strong>br</strong> />

discs-A new method do measure coeficients of rolling friction.<<strong>br</strong> />

469

Paulo Miranda; Klaus WeIlucr<<strong>br</strong> />

American Jounal of Physics vol.55 (101,1987). p. 937-942.<<strong>br</strong> />

[4]Miranda, Paulo e Weltner, Klaus :<<strong>br</strong> />

Simulacao dos Movimentos dos Planetas - foi aceito para a pulicacao<<strong>br</strong> />

na revista Brasileira do ensino de Fisica.<<strong>br</strong> />

470

XII Simptisio Nacional de linsi no de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Introduck<<strong>br</strong> />

MEDICAO DE CALOR ESPECiFICO DO AR EM CLASSE<<strong>br</strong> />

Klaus Weltner<<strong>br</strong> />

UFBa, Salvador - Universitat Frankfurt.<<strong>br</strong> />

Rua Caetano Moura 123 Campus Universitario Ondina CEP:40210-340 Salvador-Bahia<<strong>br</strong> />

Experimentalmente se mede nas aulas o calor especifico de fiquidos<<strong>br</strong> />

(agua) e de solidos (aluminio, chumbo). 0 calor especifico de um gas<<strong>br</strong> />

normalmente nao e medido em classe. Mas, o calor especifico dos gases<<strong>br</strong> />

tem um papel fundamental na termodinamica, na tecnologia e na<<strong>br</strong> />

meteorologia. Por isso, e desejavel mostrar experimentalmente a medic-do<<strong>br</strong> />

do calor especifico de pelo menos um gds. Apresentamos a seguir um<<strong>br</strong> />

procedimento experimental simples e barato de medi-lo mediante o uso<<strong>br</strong> />

de um secador de cabelos e alguns conhecimentos elementares da<<strong>br</strong> />

Mecanica.<<strong>br</strong> />

Teoria e Raciocinio<<strong>br</strong> />

0 secador aquece o ar. Se conhecemos a energia fornecida pelo<<strong>br</strong> />

secador, a massa aquecida do ar e a diferenca de temperatura entre o ar<<strong>br</strong> />

aquecido e o ar ambiente, podemos determinar o calor especifico do ar,<<strong>br</strong> />

sob pressao constante. 0 calor fornecido Q, equivale ao calor absorvido<<strong>br</strong> />

pelo ar e e proporcional a diferenca de temperatura AT, a massa m e ao<<strong>br</strong> />

calor especifico do ar<<strong>br</strong> />

Q = m• Cp • AT<<strong>br</strong> />

CP M AT<<strong>br</strong> />

Ao inves de medir o calor fornecido e a massa aquecida, medimos o<<strong>br</strong> />

calor fornecido por segundo e a massa aqueCida por segundo para obter a<<strong>br</strong> />

equagao fundamental:<<strong>br</strong> />

sendo<<strong>br</strong> />

cp<<strong>br</strong> />

m • AT<<strong>br</strong> />

dQ • dm<<strong>br</strong> />

_p m - ( 2)<<strong>br</strong> />

dt<<strong>br</strong> />

dt<<strong>br</strong> />

0 calor fornecido por segundo e a potencia do secador P que consta<<strong>br</strong> />

do seu manual ou esta impressa no aparelho ou pode ser determinada<<strong>br</strong> />

com mais precisao, medindo-se a tensao e a corrente porque os valores<<strong>br</strong> />

471

Klaus IVelitici.<<strong>br</strong> />

fornecidos pelos fa<strong>br</strong>icantes nao sao muito confinveis. A diferenca de<<strong>br</strong> />

temperatura e determinada medindo -se a temperatura do jato do ar<<strong>br</strong> />

aquecido e a temperatura ambiente.<<strong>br</strong> />

Resta medir a massa de ar aquecido por segundo. Esta massa, que<<strong>br</strong> />

passa pelo secador por segundo, e determinada pelo produto da area do<<strong>br</strong> />

tubo, da densidade do ar e da velocidade do escoamento. Somente a<<strong>br</strong> />

velocidade do ar e dificil de ser medida. Mas felizmente existe um jeito<<strong>br</strong> />

para determina-la. 0 ar deixa o secador com uma velociclade (v)<<strong>br</strong> />

constante. 0 secador exerce uma forca so<strong>br</strong>e o ar para acelerar-lo. A forca<<strong>br</strong> />

de reacan (F) empurra o secador na direcao oposta e pode ser medida com<<strong>br</strong> />

um dinamOmetro. A figura mostra o arranjo experimental.<<strong>br</strong> />

r<<strong>br</strong> />

esta forca podemos determinar v. Ternos entao duas<<strong>br</strong> />

equacoes:<<strong>br</strong> />

Massa de ar por segundo e:<<strong>br</strong> />

M = A • p• v<<strong>br</strong> />

Segunda lei de mecanica de Newton:<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

F = — d (m • v) = m• v<<strong>br</strong> />

dt<<strong>br</strong> />

Sendo A=area do jato<<strong>br</strong> />

p = densidade do ar do jato da temperatura T em Kelvin<<strong>br</strong> />

P = Po<<strong>br</strong> />

To<<strong>br</strong> />

Po= 1,29M1<<strong>br</strong> />

Po = densidade do ar com temperatura 0° C ou<<strong>br</strong> />

kg<<strong>br</strong> />

To = 273°K<<strong>br</strong> />

472

Medic ao de Ca for...<<strong>br</strong> />

Entao podemos eliminar a velocidade v e obter a massa do ar por<<strong>br</strong> />

segundo:<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

To<<strong>br</strong> />

M = A • po • T. • F<<strong>br</strong> />

M =<<strong>br</strong> />

To<<strong>br</strong> />

A • po T. • F<<strong>br</strong> />

Podemos afinal inserir<<strong>br</strong> />

formula final<<strong>br</strong> />

M na equagao fundamental para obter a<<strong>br</strong> />

To<<strong>br</strong> />

AT A • pn • F T<<strong>br</strong> />

Afinal medindo-se todas as grandezas envolvidas podemos<<strong>br</strong> />

determinar C<<strong>br</strong> />

Procedimento<<strong>br</strong> />

Basta usar um aquecedor de cabelos. A potencia dele deve estar<<strong>br</strong> />

entre 800 e 1600 Watts. 0 arranjo experimental estA esquematizado na<<strong>br</strong> />

figura ja apresentada.<<strong>br</strong> />

0 jato de ar quente saindo da boca do secador nao apresenta<<strong>br</strong> />

temperatura homogeneamente distribuida em sua secao reta. Esta<<strong>br</strong> />

homogeneidade, necessaria nas medic-6es, pode ser obtida fixando-se na<<strong>br</strong> />

boca do secador um tubo de cartolina de mesmo diametro e com<<strong>br</strong> />

comprimento de 20-30 cm. 0 tubo pode ser feito na medida usando uma<<strong>br</strong> />

cartolina, uma tesoura e fita crepe. 0 tubo fixado ao secador por meio<<strong>br</strong> />

de uma fita crepe tambem. Na outra extremidade do tubo fixa-se, em<<strong>br</strong> />

pontos diametralmente opostos ,um fio ao qual se prende um<<strong>br</strong> />

dinamametro de 0 - 1 N.<<strong>br</strong> />

0 aquecedor esta s<strong>usp</strong>enso num suporte por um fio de tal modo que<<strong>br</strong> />

possa se movimentar livremente. A direcao do tubo e do jato deve ser<<strong>br</strong> />

horizontal. Um apontador deve ser ajustado pr6ximo ao fio para indicar o<<strong>br</strong> />

estado inicial do secador s<strong>usp</strong>enso.<<strong>br</strong> />

Quando o aquecedor for ligado ele sera empurrado na direcao<<strong>br</strong> />

oposta a do jato do ar. Com o dinametro se puxa o aquecedor para a<<strong>br</strong> />

posicao inicial e se mede a forca F necessaria para isso.<<strong>br</strong> />

Com um termometro (0-110 °C) se mede a temperatura ambiente e<<strong>br</strong> />

a temperatura do ar deixando o secador. 0 termometro deve ser deixado<<strong>br</strong> />

dentro do tubo bastante tempo para se atingir o equili<strong>br</strong>ia termico. Afinal<<strong>br</strong> />

a Area do tubo deve ser determinada. Para isso se mede o diametro e se<<strong>br</strong> />

473

calcula a area. Com estes dados<<strong>br</strong> />

calculado como ja foi explicado.<<strong>br</strong> />

Exemplo:<<strong>br</strong> />

Forca<<strong>br</strong> />

o valor do- calor especifico pode ser<<strong>br</strong> />

F= 0,22 N d2<<strong>br</strong> />

Klaus Wellncr<<strong>br</strong> />

Diametro tubo d = 0,038 m Area A — • 7Z- = 1 1,3.10-4 ni2<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

Temperatura ambiente 7; = 30° C<<strong>br</strong> />

Temperatura do jato 7:, = 90° C =363 OK<<strong>br</strong> />

Diferenca das temperaturas AT 60°C<<strong>br</strong> />

Potencia do secado<<strong>br</strong> />

P = 1110 watt<<strong>br</strong> />

Como resultado final, obtivemos o seguinte valor para o calor<<strong>br</strong> />

especifico do ar press-do constante:<<strong>br</strong> />

KJ<<strong>br</strong> />

Cp —<<strong>br</strong> />

— 1,191 kg°K<<strong>br</strong> />

AT Ap o T ° . F<<strong>br</strong> />

' 2<<strong>br</strong> />

KJ<<strong>br</strong> />

0 valor de tabela e 1,065 . Os erros estdo na faika de 10%.<<strong>br</strong> />

kg° K<<strong>br</strong> />

Assim a precisdo bastante razoavel para Ulna medicao em classe.<<strong>br</strong> />

Resta ' a acrescer sO' uma dica. Se' urn dinamometro nao for<<strong>br</strong> />

acessivel, existe uma saida para medir a forca. Mede-se neste casO o<<strong>br</strong> />

deslocamento do fio do apontador, a distancia do apontador da s<strong>usp</strong>ensao<<strong>br</strong> />

e o peso do secador.<<strong>br</strong> />

Com estes dddos pode.se 'calcUlar forca porque a forea e igual a<<strong>br</strong> />

forca restauradora deste pendulo.<<strong>br</strong> />

= in g sen a<<strong>br</strong> />

Agradeco a ajuda do GtZ (Gesellschaft fuer technische<<strong>br</strong> />

Zusammenarbeit- Alemanha)<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

IT.% /(11117 1a1M1<<strong>br</strong> />

Weltner, Klaus: Measurement of Specific heat capacity of air.<<strong>br</strong> />

American Journal of Physics. vol. 61, (7) pagina 661-662, 1993.<<strong>br</strong> />

. Nussenzveig, M. Curso de Fisica Basica, vol. 2. Ed. Edgard Blucher.<<strong>br</strong> />

1981.<<strong>br</strong> />

474

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

DEMONSTRACAO DAS OSCILACOES FORCADAS E DA CURVA DA<<strong>br</strong> />

RESSONANCIA EM CLASSE<<strong>br</strong> />

Klaus Weltner1; Paulo Miranda e Sergio C A Esperidiao<<strong>br</strong> />

1 - Universistat Frankfurt (Alemanha)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da UFBA-Rua Caetano Moura 123 -Campus de Ondina- 40210-340- Salvador<<strong>br</strong> />

1 Introducao<<strong>br</strong> />

Oscilacoes forcadas e ressonancia sao fundamentais na fisica seja<<strong>br</strong> />

na mecanica, na acustica, na otica e na fisica quantica. Por causa disso<<strong>br</strong> />

um tratamento qualitativo e quantitativo desses ferthmenos necessario<<strong>br</strong> />

nas escolas do segundo grau. Para uma boa compreensao por parte do<<strong>br</strong> />

aluno sempre desejavel que se demonstre os fenomenos em classe.<<strong>br</strong> />

A forca externa presente em qualquer oscilacao forcada, deve ser<<strong>br</strong> />

variavel para que se faca uma varredura de freqiiencia do sistema<<strong>br</strong> />

oscilante. Comumente se usa um motor eletrico acoplado a algum<<strong>br</strong> />

dispositivo que propicie tal variacao. Se nao existe na escola um motor<<strong>br</strong> />

deste tipo, pode-se fazer demonstracoes viaveis usando um pendulo fisico<<strong>br</strong> />

de grande massa como agente excitador externo. Este pendulo deve<<strong>br</strong> />

oscilar um tempo suficiente para funcionar como excitador. Este<<strong>br</strong> />

experimento destinado a docentes em fisica que desejarem demonstrar<<strong>br</strong> />

em classe o fenomeno de ressonancia com um arranjo experimental<<strong>br</strong> />

simples e barato.<<strong>br</strong> />

Uma forte catacteristica deste experimento e que tudo pode ser<<strong>br</strong> />

observado facilmente inclusive a.fase das oscilacoes.<<strong>br</strong> />

2 Arranjo Experimental.<<strong>br</strong> />

A fig. 1 mostra o arranjo experimental que sera descrito em<<strong>br</strong> />

se guida .<<strong>br</strong> />

0 sistema oscilante e um pendulo fisico gravitacional constituido<<strong>br</strong> />

por uma haste leve de aluminio, madeira ou outro material qualquer,<<strong>br</strong> />

cujo comprimento deve ser de aproximadamente 70cm e cuja massa deve<<strong>br</strong> />

estar na faixa de 30-50g e sera designado daqui em diante por pendia() de<<strong>br</strong> />

prova. A haste e pendurada num suporte horizontal por um fio de modo<<strong>br</strong> />

que ela oscile em um unico plano. Por isso o fio que liga as hastes (os<<strong>br</strong> />

pendulos) ao suporte horizontal deve ser preso nas bordas dos pendulos<<strong>br</strong> />

para permitir aos mesmos um movimento livre no plano das oscilaCoes e<<strong>br</strong> />

nao no plano perpendicular a este. 0 agente externo tambem um<<strong>br</strong> />

pendulo fisico, formado por uma haste semelhante a primeira mas<<strong>br</strong> />

acrescida de uma massa de pelo menos 300g que pode ser instalada em<<strong>br</strong> />

qualquer ponto da haste e sera daqui em diante designado por pendulo<<strong>br</strong> />

excitador. 0 acoplamento feito por um barbante e uma massa de<<strong>br</strong> />

aproximadamente 30g como mostra a figura 1, as extremidades do fio<<strong>br</strong> />

475

Klaus Weltrier...<<strong>br</strong> />

devem ser presas As hastes em pontos de mesma cota , observandb-se que<<strong>br</strong> />

o Angulo entre o fin e a haste quando na posigad vertiCal nao deve exceder<<strong>br</strong> />

45°.Para variar d acoplamento e aconselhavel .perfurar adeqUadamente<<strong>br</strong> />

as hastes de ambos pendUlos. Para inedir' aS amplitudes das oscilagOes<<strong>br</strong> />

forgadas deve-se cOlocar atras do oscilador, e do pendulo de prova um<<strong>br</strong> />

pedago de papel, isopor.ou madeira, com eScala bem niticla. Para variar e<<strong>br</strong> />

analisar o efeito do atrito usa-se um cartao postal ou metade dele preso a<<strong>br</strong> />

extremidade inferior da haste do pendulo de prova. Este cartao funciona<<strong>br</strong> />

como um freio de ar quando for colocado perpendicularmente direcao do<<strong>br</strong> />

movimento.<<strong>br</strong> />

3- Experimentos<<strong>br</strong> />

Figura 1- Arranjo experimental.<<strong>br</strong> />

A esquerda: agente externo(pendulo excitador).<<strong>br</strong> />

A direita: sistema oscilante(pendulo de prova.<<strong>br</strong> />

3.1 Experimentos Qualitativos<<strong>br</strong> />

Num primeiro passo coloca-se a massa do pendulo excitador nas<<strong>br</strong> />

posigoes mais .alta e mais baixa.da haste e observa-se que a freqUencia<<strong>br</strong> />

depende da posicao da massa. Colocada a massa na extremidade da haste<<strong>br</strong> />

do pendulo excitador suas oscilagOes serao de freqUencia bem abaixo da<<strong>br</strong> />

freqUencia natural do pendulo de prova. Se a mussa for colocada num<<strong>br</strong> />

ponto alto da haste.a freqUencia do pendulo excitador.sera bem acima da<<strong>br</strong> />

freqUencia natural do pendulo de .prova. As amplitudes das oscilacoes<<strong>br</strong> />

forgadas no nosso caso sao em torno de 1 cm, se o pendulo excitador tem<<strong>br</strong> />

amplitudes em torno de 10cm. Isso depende so<strong>br</strong>etudo,do acoplamento,<<strong>br</strong> />

quer dizer, da massa e da distancia do fio de acoplamento em relacao aos<<strong>br</strong> />

476

Demoostraccio das Oscilacaes...<<strong>br</strong> />

pontos de fixacao dos pendulos. Observa-se tambem o fato, de que o<<strong>br</strong> />

pendulo de prova oscila exatamente com a freqUencia do pendulo<<strong>br</strong> />

excitador e nao corn a sua freqiiencia natural. Existe uma diferenca entre<<strong>br</strong> />

oscilacoes acima e abaixo da freqiiencia natural do pendulo de prova.<<strong>br</strong> />

Com freqfiencias bem acima da freqfiencia natural a fase entre o<<strong>br</strong> />

excitador e o de prova e quase 180°. Os pendulos oscilam em contra fase.<<strong>br</strong> />

Com freqiiencias bem abaixo da freqfiencia natural do pendulo de prova<<strong>br</strong> />

ambos os pendulos oscilam em fase. A fase e aproximadamente 0°.Num<<strong>br</strong> />

segundo passo busca-se uma posicao adequada da massa na haste do<<strong>br</strong> />

pendulo excitador para que ambos os pendulos tenham a mesma<<strong>br</strong> />

freqiiencia. Observa-se como a amplitude do pendulo de prova aumenta<<strong>br</strong> />

significativamente.<<strong>br</strong> />

3.2 Experimentos Quantitativos<<strong>br</strong> />

A primeira tarefa e a cali<strong>br</strong>ar o pendulo excitador em funcao da<<strong>br</strong> />

freqfiencia. Mede-se as frequencias do pendulo excitador fixando a massa<<strong>br</strong> />

move' nas distancias de 10cm, 20cm, 30cm, 40cm, 50cm, 60cm, e 70cm, do<<strong>br</strong> />

ponto de fixacao do pendulo. Depois mede-se o tempo de 20 oscilacOes<<strong>br</strong> />

para determinar o periodo T de uma oscilacao. A freqfiencia e f =- 1 . Com<<strong>br</strong> />

estes dados se faz um grafico de freqfiencia versus distancia (d). A figura<<strong>br</strong> />

2 mostra um exemplo deste grafico. Com o auxilio do grafico e yossivel<<strong>br</strong> />

entao encontrar a freqfiencia associada a qualquer posicao. As distancias<<strong>br</strong> />

para a determinadas freqiiencias devem ser marcados em intervalos de<<strong>br</strong> />

0.02 Hz. Para marcar aconselhavel colocar uma fita crepe na haste do<<strong>br</strong> />

excitador pendulo e fazer as marcas com um lapis ou caneta<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

OAD<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

QM<<strong>br</strong> />

d ( cm)<<strong>br</strong> />

Figura 2: Exemplo de um grafico frequencia em fungdo da distancia (d) da<<strong>br</strong> />

massa mOvel do ponto de fixacao.<<strong>br</strong> />

Estamos prontos para medir as amplitudes das oscilagaes forcadas<<strong>br</strong> />

em intervalos de 0,02 Hz. As amplitudes do excitador devem ficar sempre<<strong>br</strong> />

em torno de 10cm. POr causa das perdas esta amplitude diminui<<strong>br</strong> />

OD<<strong>br</strong> />

70<<strong>br</strong> />

477

Weltner...<<strong>br</strong> />

paulatinamente. Por isso devemos comegar 'com uma amplitude bem<<strong>br</strong> />

maior e espera-la diminuir ate atingir 10cm. A medida e entao feita<<strong>br</strong> />

quando a amplitude atingir exatamente 10cm. A vantagern deste<<strong>br</strong> />

procedimento que assim as oscilagoes forgadas tem tempo bastante para<<strong>br</strong> />

atingir o estado estacionario sem a contribuigao das condigoes iniciais,<<strong>br</strong> />

pois no inicio sempre existem oscilagoes com um Oerto batiniento<<strong>br</strong> />

e que diminuern com o correr do tempo. Para que desaparegam mais<<strong>br</strong> />

rapidamente se usa um' freio de ar. Alem disso e possivel d'ar toques leves<<strong>br</strong> />

no pendulo excitador de vez.em quando para compensar as perdas ( se for<<strong>br</strong> />

necessario), observando atenciosamente a fase do pendulo excitador e<<strong>br</strong> />

tendo o cuidado para nao afeta-la. Com os dados obtidos pode ser feito um<<strong>br</strong> />

grafico da amplitude versus freqiiencia. Esta curva e, a curva da<<strong>br</strong> />

ressonancia.<<strong>br</strong> />

A figura 3. mostra um exemplo deste grafico. 0 nosso arranjo sO<<strong>br</strong> />

pode medir as frequencias em determinada faixa. Porem esta faixa e<<strong>br</strong> />

suficientemente• ampla para mostrar as propriedades importantes da<<strong>br</strong> />

curva da ressonancia, isto 6, a parte em torno da ressenancia com a<<strong>br</strong> />

<strong>br</strong>usca variacao das amplitudes em fungao da frequencia do<<strong>br</strong> />

excitador.Esta faixa contem sempre a frequencia natural do pendulo da<<strong>br</strong> />

prova.<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

3<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

Q0 C14 Q6 46<<strong>br</strong> />

f (Hz)<<strong>br</strong> />

Figura 3. Amplitudes de oscilacoes forcadas em funcao da frequencia. As linhas<<strong>br</strong> />

pontilhadas nao sac) atingiveis com o.nosso arranjo experimental.<<strong>br</strong> />

Os mesmos experimentos podem ser feitos com um airanjo<<strong>br</strong> />

experimental ainda mais simples como mostrado na figura 4. 0 pendulo<<strong>br</strong> />

de prova uma .haste de bambn ou qualquer 'Material. SO tem que ter<<strong>br</strong> />

uma massa entre 30 e 50g e um comprimento de em torno de 70cm. 0<<strong>br</strong> />

478

Demonstracao dos OscilacOes...<<strong>br</strong> />

pendulo excitador pode ser feito com um fio e uma pedra cuja massa tem<<strong>br</strong> />

que ser acima de 300g. A acoplagem e feita com um fio e uma pedra<<strong>br</strong> />

pequena. A varredura das freqiiencias feita pela variagdo do<<strong>br</strong> />

comprimento do fio do pendulo excitador. Para facilitar isso deve-se fazer<<strong>br</strong> />

uma alga no fio de acoplagem que deve ser preso ao suporte horizontal de<<strong>br</strong> />

modo que as cotas da alga e do ponto de fixacao da acoplagem ao pendulo<<strong>br</strong> />

da prova sejam a mesma. Pela alga o fio do pendulo excitador deve correr<<strong>br</strong> />

livremente para baixo e para acima. Este fio pode envolver a haste<<strong>br</strong> />

horizontal com uma ou duas voltas para facilitar a sua sustentagdo com a<<strong>br</strong> />

mao. Este experimento pode ser executado em classe ou em qualquer<<strong>br</strong> />

lugar a custo zero.<<strong>br</strong> />

Figura 4: Arranjo experimental eom material de custo zero. A frequencia do<<strong>br</strong> />

pendulo excitador e variavel em funcao do comprimento do seu fio<<strong>br</strong> />

Agradecemos a ajuda do GtZ (Gesellschaft fuer technische<<strong>br</strong> />

Zusammenarbeit, Eschborn, Alemanha).<<strong>br</strong> />

Referencia<<strong>br</strong> />

Goldstein, Herbert : Mecanica Classica, Madrid, 1979<<strong>br</strong> />

Simon,Keith,R.: Mechanics, Reading,Massachusetts, 1960<<strong>br</strong> />

479

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

MESA GIRANTE - EXPERIMENTOS DIVERSOS<<strong>br</strong> />

Klaus Weltner e Paulo Miranda<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica da UFBA - Rua Caetano Moura, 123 - Federacao<<strong>br</strong> />

Campus Universitario de Ondina<<strong>br</strong> />

CEP: 40.210-340 - Salvador - Bahia e Universitat Frankfurt (Alemanha)<<strong>br</strong> />

Uma mesa girante para muitas demonstragOes em classe. 0<<strong>br</strong> />

melhor e dispor de uma base com rolamentos de baixo atrito. Mas e<<strong>br</strong> />

possivel construir uma mesa girante usando rolamento de uma roda de<<strong>br</strong> />

bicicleta ou usando como base a de uma cadeira girante. 0 tampo da<<strong>br</strong> />

mesa pode ser feito de madeira laminada, revestindo suas duas faces corn<<strong>br</strong> />

laminas de formica lisa.<<strong>br</strong> />

2. Experimentos so<strong>br</strong>e o Atrito<<strong>br</strong> />

Coloca-se so<strong>br</strong>e a mesa uma pequena pega de madeira (200g -<<strong>br</strong> />

500g), presa a um dinamOmetro por um fio, como indica a figura 1.<<strong>br</strong> />

Figural - Medicao de atrito<<strong>br</strong> />

Quando a mesa girar mede-se a forga de atrito. A medigao em<<strong>br</strong> />

classe pode ser feita com calma, pois a rotagao da mesa pode ser mantida<<strong>br</strong> />

por tempo infinito. Variando a velocidade de rotagao demonstra-se que o<<strong>br</strong> />

atrito de deslizamento nao depende da velocidade. Variando-se o peso da<<strong>br</strong> />

pega atraves da colocagao de massas adicionais so<strong>br</strong>e a pega, demonstrase<<strong>br</strong> />

que o atrito e proporcional ao peso.<<strong>br</strong> />

3. Aceleragao de Coriolis<<strong>br</strong> />

Langando-se esferas ao longo de um raio da mesa em baixa rotagao,<<strong>br</strong> />

pode-se verificar o surgiMento de uma aceleragao normal ao raio<<strong>br</strong> />

escolhido. A esfera nao permanece rolando so<strong>br</strong>e o raio escolhido como o<<strong>br</strong> />

faria se a mesa nao girasse mas afasta-se dele descrevendo uma<<strong>br</strong> />

trajetOria curva so<strong>br</strong>e a mesa. Em relacao a um observador fixo neste raio<<strong>br</strong> />

para com um observador na Terra a esfera mantem a diregao do<<strong>br</strong> />

_rolamento (ao longo de uma reta).<<strong>br</strong> />

480

Mesa Giranie...<<strong>br</strong> />

4. Modelo do Pendulo de Foucault<<strong>br</strong> />

0 famoso experimento de Foucault que demonstrou a rotacao da<<strong>br</strong> />

Terra atrai interesse ate hoje. 0 funcionamento do pendulo de Foucault<<strong>br</strong> />

pode ser demonstrado se um pendulo gravitacional for colocado so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

mesa em baixa rotacao. Quando a mesa gira o plano de oscilacao do<<strong>br</strong> />

pendulo permanece estavel para o observador em repouso. Para um<<strong>br</strong> />

observador preso A mesa o pendulo muda o plano de oscilacao. Este<<strong>br</strong> />

pendulo e um modelo de situacao que ocorre nos pOlos da Terra. A<<strong>br</strong> />

variacao do plano de oscilacao do pendulo de Foucault depende da<<strong>br</strong> />

latitude. Esta dependencia pode ser demonstrada usando um pendulo<<strong>br</strong> />

mecanico que simule um pendulo gravitacional. Tal pendulo consiste de<<strong>br</strong> />

uma esfera de chumbo (20g), presa a uma das extremidades de uma<<strong>br</strong> />

haste fina de ago. A outra extremidade da haste foi soldado um pequeno<<strong>br</strong> />

tronco cilindrico do cali<strong>br</strong>e de um lapis para facilitar a fixacao do<<strong>br</strong> />

pendulo, de maneira que a esfera possa oscilar livremente. Veja a figura<<strong>br</strong> />

2.<<strong>br</strong> />

20cm<<strong>br</strong> />

lia -410<<strong>br</strong> />

m =20g<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Modelo do pendulo de Foucault.<<strong>br</strong> />

Para oscilacoes lineares, o plano de oscilacao e bem estavel. Se este<<strong>br</strong> />

arranjo for colocado so<strong>br</strong>e a mesa girante pode-se estuday o efeito da<<strong>br</strong> />

latitude. Se a direcao do pendulo puder ser variada o angulo entre o<<strong>br</strong> />

pendulo em repot's° e o eixo da rotacao da mesa representa<<strong>br</strong> />

mecanicamente a latitude. Assim pode-se demonstrar que o pendulo<<strong>br</strong> />

de Foucault fica em repouso no Equador [1]. Com um oscilador deste tipo<<strong>br</strong> />

as moscas e abelhas orientam-se com relacao A posicao. Se tal orgao de<<strong>br</strong> />

orientacao for desfeito, elas nao podem mais executar voos estaveis.<<strong>br</strong> />

5. Movimentos das Esferas Rolantes so<strong>br</strong>e a Mesa Girante<<strong>br</strong> />

5.1. Movimentos circulares<<strong>br</strong> />

Se a rotacao da mesa for maior do que 1 Hz pode se observar efeitos<<strong>br</strong> />

inesperados que atraem o interesse dos espectadores sejam leigos sejam<<strong>br</strong> />

fisicos. Coloca-se uma esfera (de ago ou uma bola de bilhar) so<strong>br</strong>e a mesa<<strong>br</strong> />

em rotacao de forma que a esfera comeca a girar ate nao haver mais<<strong>br</strong> />

deslizamento entre a esfera e a mesa. Por isso a esfera deve ser<<strong>br</strong> />

adequadamente segura no inicio, fixando a posicao dela mas deixando-a<<strong>br</strong> />

girar. Quando nao houver mais deslizamento a esfera pode ser liberada.<<strong>br</strong> />

Ao inves de se transladar, a esfera fica estavel no lugar inicial em relacao<<strong>br</strong> />

481

Klaus WelIner, Paulo Miranda<<strong>br</strong> />

ao laboratorio. Se for aplicado um leve toque so<strong>br</strong>e a esfera, ela comeca<<strong>br</strong> />

a descrever circulos, para o observador fixo. Veja a ilustracao na figura 3.<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Movimento circular.<<strong>br</strong> />

A velocidade rotacional deste movimento circular e 2/7 da<<strong>br</strong> />

velocidade rotacional da mesa. A velocidade rotacional deste movimento<<strong>br</strong> />

circular e independente da massa da esfera, do raio da esfera e do raio do<<strong>br</strong> />

movimento circular. Os experimentos exigem um bom nivelamento do<<strong>br</strong> />

plano da mesa girante.<<strong>br</strong> />

5.2. Movimento lateral<<strong>br</strong> />

,Se a mesa gira e a esfera permanece num ponto estavel pode-se<<strong>br</strong> />

inclinar o plano da mesa. Ao inves de rolar para baixo, a esfera rola para<<strong>br</strong> />

o lado mantendo a altura. Ela rola em diregao perpendicular a da forca<<strong>br</strong> />

atuante que e para baixo e paralela superficie da mesa. Veja figura 4.<<strong>br</strong> />

Figura 4 - Movimento lateral.<<strong>br</strong> />

A velocidade do movimento e constante. A velocidade<<strong>br</strong> />

proporcional forca ou inclinacao. A velocidade e inversamente<<strong>br</strong> />

proporcional velocidade de rotagao da mesa [2]. Se a esfera se mover em<<strong>br</strong> />

circulos este movimento lateral se superpoe.<<strong>br</strong> />

5.3. Movirnento central<<strong>br</strong> />

Se a mesa for nivelada com muito cuidado e a esfera for langada<<strong>br</strong> />

com cuidados adequados pode-se observar ,mais um fenomeno pouco<<strong>br</strong> />

esperado. A esfera faz um movimento em diregao ao centro da mesa [3].<<strong>br</strong> />

Este efeito torna-se mais impressionante ainda se duas esferas forem<<strong>br</strong> />

lancadas de pontos diametricamente opOstos. Este fenometio devido ao<<strong>br</strong> />

atrito. 0 atrito atua como uma forca tangencial e, causa assim um<<strong>br</strong> />

movimento perpendicular a forga. Como este movimento e causado pelo<<strong>br</strong> />

482

(;i run ic...<<strong>br</strong> />

atrito, pode-se utiliza-lo para medir o coeficiente de atrito de rolamento<<strong>br</strong> />

com muita precisdo (3). Veja a figura 5.<<strong>br</strong> />

5.4. Movimentos em espirais ascendentes<<strong>br</strong> />

Figura 5 - Movimento central.<<strong>br</strong> />

NOs construimos em madeira um a superficie com simetria<<strong>br</strong> />

rotacional e com uma iriclinacao pequena (tan oc 0,04) semelhante a<<strong>br</strong> />

uma calota esferica e a colocamos so<strong>br</strong>e a mesa girante, coin seus eixos de<<strong>br</strong> />

rotacao superpostos. A velocidade rotacional da mesa deve ser neste caso<<strong>br</strong> />

em torno de 2 Hz ou mais. Se uma esfera for adequadamente colocada na<<strong>br</strong> />

borda de citada superficie, ela descreve um movimento espiral subindo a<<strong>br</strong> />

superficie. A teoria e os detalhes experimentais deste efeito estao<<strong>br</strong> />

detalhadamente desenvolvidos em [2], [3] e [4]. Veja ilustracao deste<<strong>br</strong> />

fenomeno na figura 6.<<strong>br</strong> />

Figura 6 - Movimentos em espirais.<<strong>br</strong> />

Podemos adiantar que este efeito e o resultado da superposicao de<<strong>br</strong> />

dois fenomenos ja conhecidos. A inclinagao da superficie gera movimento<<strong>br</strong> />

lateral, quer dizer, um movimento perpendicular a forca atuante, isto e,<<strong>br</strong> />

um movimento em circulos mantendo a altura. 0 atrito de rolamento<<strong>br</strong> />

causa alem disso um movimento central. A superposic5o deste<<strong>br</strong> />

movimento e portanto uma espiral para cima.<<strong>br</strong> />

Agradecemos a ajuda do GtZ (Gesellschaft fuer technische<<strong>br</strong> />

Zusammenarbeit)<<strong>br</strong> />

ReferOncias<<strong>br</strong> />

1. Klaus Weltner: A new Model of the Foucault pendulum.<<strong>br</strong> />

American Journal of Physics. Vol. 47 (4) page 365-366, 1979.<<strong>br</strong> />

2. Klaus Weltner: Movement of spheres on rotating disks.<<strong>br</strong> />

483

Klaus Weliner, Paulo Miranda<<strong>br</strong> />

Mechanics Research Communications. Vol 10 (4) p223-232,<<strong>br</strong> />

1983.<<strong>br</strong> />

3. Klaus Weltner. Central drilt df freely moving balls on rotating<<strong>br</strong> />

disks: A new method to measure coefficients of rolliny friction.<<strong>br</strong> />

American Journal of PhySics 55 page 937-942, 1989.<<strong>br</strong> />

4. Harry Soudak and Martin S. Tiersten:. Perturbation analysis of<<strong>br</strong> />

rolling friction on a turntable American Journal of Physics 64<<strong>br</strong> />

(9) p 1130-1139, 1996.<<strong>br</strong> />

484

XII Simposio Nacional de Ensino Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de juneiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedadel3rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

0 ENSINO DE FiSICA E A APROPRIAcA0 DO CONHECIMENTO<<strong>br</strong> />

1- Introducao<<strong>br</strong> />

Yukimi Horigoshi Pregnolatto (yulaini@ufba.bi)<<strong>br</strong> />

IFUFBa<<strong>br</strong> />

O conhecimento fisico fortemente apoiado em- teorias, que sao<<strong>br</strong> />

estruturas complexas envolvendo conceitos, operacoes e leis articuladas<<strong>br</strong> />

no interior de uma totalidade. Na o conhecimento baseado eni<<strong>br</strong> />

teorias envolve duas faces. Uma delas diz respeito ao conjunto de relacoes<<strong>br</strong> />

entre os conceitos relevantes da teoria, associado sua estrutura<<strong>br</strong> />

conceitual. Trata-se de um tipo de conhecimento que depende bastante de<<strong>br</strong> />

um instrumental matematico-formal tendo, por isso, importante<<strong>br</strong> />

componente logic°. Ele tem um mais forte componente racional, podendo<<strong>br</strong> />

envolver uma visao sincronica das relagoes entre os varios conceitos<<strong>br</strong> />

presentes na teoria, e aqui chamaremos de conhecimento em extensao.. A<<strong>br</strong> />

outra face refere-se diretamente As entidades fundamentais que<<strong>br</strong> />

compoem o universo estudado, incorporando visoes de mundo que<<strong>br</strong> />

tambem contribuem ao conhecimento. E um conhecimento com forte<<strong>br</strong> />

componente intuitivo associado a um sentimento profundo de intimidade<<strong>br</strong> />

com o objeto de estudo e que chamaremos de conhecimento em<<strong>br</strong> />

profundidade.<<strong>br</strong> />

E de especial relevancia para a presente discussao o fato de que o<<strong>br</strong> />

"fazer fisica", principalmente nas fases de ciencia normal, e orientado por<<strong>br</strong> />

paradigmas. Esse ato de "fazer fisica" compreende, portanto, o uso de<<strong>br</strong> />

elementos conceituais compartilhados pela comunidade cientifica e<<strong>br</strong> />

difundidos entre seus pares atraves da pratica. Assim, as visbes de<<strong>br</strong> />

mundo que os mem<strong>br</strong>os desse grupo empregam para descrever a<<strong>br</strong> />

natureza, tornam-se mais ou menos privativas deles. Essa caracteristica<<strong>br</strong> />

marca bastante a "fisica de quem faz". Nesse contexto, e importante notar<<strong>br</strong> />

que, em geral, faz-se ciencia com base em estruturas, mas os processos<<strong>br</strong> />

envolvidos no ato de estruturar nao sao necessariamente conscientes.<<strong>br</strong> />

Assim, e comum que o conhecimento fisico, ao ser transformado num<<strong>br</strong> />

produto, seja "passado a limpo", linearizado. Neste processo, os embates<<strong>br</strong> />

entre ideias conflitantes sao substituidos pela lOgica dos vencedores,<<strong>br</strong> />

ocorrendo ai, uma primeira reducao do conhecimento.<<strong>br</strong> />

O "saber" fisica em toda a sua potencialidade envolve, assim, tanto<<strong>br</strong> />

o uso do instrumental formal da teoria para a solucao de problemas, como<<strong>br</strong> />

tambern uma dimensao predominantemente nao formal, mais profunda,<<strong>br</strong> />

que se traduz em imagens da natureza associadas aos conceitos que dela<<strong>br</strong> />

fazem parte, alem de seu reconhecimento como produto de um processo<<strong>br</strong> />

historic°.<<strong>br</strong> />

Um dos grandes problemas da ciencia apresentada pelos livrostexto,<<strong>br</strong> />

que o conhecimento abordado de forma linear onde todas as<<strong>br</strong> />

485

Yakimi Ilorigoshi Prep,-notatto<<strong>br</strong> />

contradicoes ocorridas ao longo do tempo sao "apagadas", fornecendo a<<strong>br</strong> />

imagem de uma ciencia racional,e objetiva.<<strong>br</strong> />

A falfa de enfase nos aspectos estruturais da fisica impede que suas<<strong>br</strong> />

partes sejam reconhecidas enquanto integrantes de uma unidade mais<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>angente. Ao mesino tempo, o nao reconhecimento da existencia de<<strong>br</strong> />

uma dimensao mais subjetiva do conhecimento inibe a criatividade ao<<strong>br</strong> />

negar a construcao de imagens da natureza associadas aos conceitos.<<strong>br</strong> />

Para fazer uma radiografia do ensino de fisica veiculado ao nivel<<strong>br</strong> />

do 3" grau, escolhemos alguns doS livros-teXto mais. utilizados'nas nossas<<strong>br</strong> />

universidades e 'analisamos seu Conteado em um topic° especifico - a<<strong>br</strong> />

teoria eletrostatica - uma sub-estrutura da estrutura maior do<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo.<<strong>br</strong> />

2- A eletrostatica: o conhecimento ensinado<<strong>br</strong> />

2-1 0 eletromagnetismo no 3° grau/extensao<<strong>br</strong> />

A informacao a respeito da extensao do eletromagnetismo que<<strong>br</strong> />

chega ao terceiro grau foi buscada na analise do programa das disciplinas<<strong>br</strong> />

do IF<strong>USP</strong> bem como no indice de alguns livros7texto. A escolha dos textos<<strong>br</strong> />

recaiu so<strong>br</strong>e aqueles. que alem de terem- larga utilizacao • nas<<strong>br</strong> />

uniyersidades <strong>br</strong>asileiras, ,correspondessem a enfoques diferentes<<strong>br</strong> />

atualmente em uso. Abaixo, relacionamos as fontes de • informacao<<strong>br</strong> />

acompanhados de LI M numero co m os quais serao, doravante,<<strong>br</strong> />

identificados.<<strong>br</strong> />

1. Programa da disciplina Fis III - IF<strong>USP</strong> *<<strong>br</strong> />

2. Fisica v.3 e 4 - D. Halliday/R. Resnick.<<strong>br</strong> />

3. Fisica v.2a, 2b - Paul Tipler <<strong>br</strong> />

4. Fisica v.3 e 4 - J. McKelvey e P. Grotch <<strong>br</strong> />

5. , Curso de Fisica/Berkeley v.2 - Eletricidade e<<strong>br</strong> />

6. , Magnetismo - Edward Purcell- <<strong>br</strong> />

. . * 0 material utilizado na analise do eletromagnetismo oferecido<<strong>br</strong> />

pelo IF<strong>USP</strong> consistiu numa serie de apostilas elaboradas por Robilotta,<<strong>br</strong> />

M. R. e outros, oferecidas aos alunos das disciplinas FIS III e FIS IV, e<<strong>br</strong> />

que passarao a ser chamadas de. text° nP 1.<<strong>br</strong> />

Antes de fazermos uma analise dos indices dos livros e precis°<<strong>br</strong> />

lem<strong>br</strong>ar que a teoria do eletromagnetismo de Maxwell sintetiza os<<strong>br</strong> />

conhecimentos de eletricidade e magnetismo num nnico corpo. Assim,<<strong>br</strong> />

algumas das leis exPerimentais foram convenientemente resumidas num<<strong>br</strong> />

conjunto de equagoes'Conhecidas como equacaes de Maxwell, envolvendo<<strong>br</strong> />

as leis de Gauss eletrica, Faraday, Ampere/Maxwell e Gauss magnetica.<<strong>br</strong> />

Todas as leis mencionadas ja eram conbecidas bem antes de Maxwell.<<strong>br</strong> />

Sua grande contribuicao: em termos de sintese foi possivel gracas a<<strong>br</strong> />

correcao que introduziu a lei de Ampere, levando em conta a acumulacao<<strong>br</strong> />

de carga • que possivel com correntes que variam. no tempo. 0 item<<strong>br</strong> />

equacoes de Maxwell o element° ,que da o carater de todo estrutura do<<strong>br</strong> />

486

0 Ensioo de Fisica...<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo e 6 sob este ponto de vista que vamos analisar os<<strong>br</strong> />

indices dos livros-texto e os programas das disciplinas Fis. III e IV da<<strong>br</strong> />

<strong>USP</strong>, acima relacionados.<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista do contend° do eletromagnetismo, a analise dos<<strong>br</strong> />

textos revelou o seguinte quadro apresentado a seguir:<<strong>br</strong> />

uadro 2.1: Contend° do eletroma netismo nos textoS/3" rau<<strong>br</strong> />

1 2 :1 4<<strong>br</strong> />

Eletrostatica Eletrostatica Eletrostatica Eletrostatica Eletrostatica<<strong>br</strong> />

Corrente<<strong>br</strong> />

eletrica<<strong>br</strong> />

Corrente<<strong>br</strong> />

eletrica<<strong>br</strong> />

Correa°<<strong>br</strong> />

eletrica<<strong>br</strong> />

Corrente<<strong>br</strong> />

eletrica<<strong>br</strong> />

Corrente<<strong>br</strong> />

eletrica<<strong>br</strong> />

Magnetism° ' Magnetismo Magnetism° Magnetism° Magnetism°<<strong>br</strong> />

Induciio<<strong>br</strong> />

eletromagnetica<<strong>br</strong> />

Equacoes de<<strong>br</strong> />

Maxwell<<strong>br</strong> />

Induccio eletromagnetica<<strong>br</strong> />

1'1(111110es de<<strong>br</strong> />

Maxwell<<strong>br</strong> />

I nducno eletromagnotica<<strong>br</strong> />

Equacoes de<<strong>br</strong> />

Maxwell<<strong>br</strong> />

Induciio eletromagnetica<<strong>br</strong> />

Equacocs de<<strong>br</strong> />

"Maxwell<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Inducno eletromagnetica<<strong>br</strong> />

Equacees de<<strong>br</strong> />

Maxwell<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista da enfase relativa das partes do<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo, a analise das fontes revela o seguinte quadro<<strong>br</strong> />

apresentado a seguir:<<strong>br</strong> />

Quadro 2.2: Enfases relativas dos topicos do eletromagnetismo nos textos/3"<<strong>br</strong> />

Topic°<<strong>br</strong> />

livro-texto<<strong>br</strong> />

1*<<strong>br</strong> />

%<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

%<<strong>br</strong> />

:3**<<strong>br</strong> />

%<<strong>br</strong> />

,1**<<strong>br</strong> />

%<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

%<<strong>br</strong> />

EletrostAtica 4:3,2 :37,8 36,5 37,9 :37,2<<strong>br</strong> />

COrrente Eletrica 9,1 15,0 19,5 17,4 24,1<<strong>br</strong> />

Magnetism° 18,2 18,4 19,5 17,4 24,1<<strong>br</strong> />

Inducno MetroMagnetica 20,4 1,1,8 18,6 17,7 19,0<<strong>br</strong> />

Equacoes de Maxwell 9,1 1,1,0 5,9 10,6 5,8<<strong>br</strong> />

* Dados obtidos a partir da sugest5o do numero de horas reservado para cada<<strong>br</strong> />

assunto no programa das disciplinas.<<strong>br</strong> />

**Dados obtidos pela contagem do numero de paginas dedicadas a cada asstinto.<<strong>br</strong> />

0 que se pode observar e que .os textos 2, 3 e 4 nao tem a<<strong>br</strong> />

preocupacao de englobar todo o conhecimento abordado ao longo do livro ,<<strong>br</strong> />

487

Yu<<strong>br</strong> />

llorigoshi Pregnolulto<<strong>br</strong> />

como partes de um mesmo todo. Em todos eles as equagbes de Maxwell<<strong>br</strong> />

sao abordadas num outro volume do(s) mesmo(s) autor(es),<<strong>br</strong> />

correspondendo em geral ao inicio do curso de Fis IV que trata das ondas<<strong>br</strong> />

eletromagneticas incluindo Optica.<<strong>br</strong> />

E evidente que ao longo dos cursos de Fis III e IV a totalidade do<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo alcancada, mas nao deixa de ser significativo o fato<<strong>br</strong> />

de se dividir a apresentagao de uma teoria como se ela fosse apenas um<<strong>br</strong> />

amontoadb de conhecimentos estanques.<<strong>br</strong> />

Pode-se observar tambem que no livro 5, este aspecto do<<strong>br</strong> />

conhecimento - a da organizagao das partes numa mesma totalidade -<<strong>br</strong> />

esta contemplado , aspecto este, evidenciado nao sO pela presenga do<<strong>br</strong> />

topic° equagoes de Maxwell, como tambem da abordagem adotada, como<<strong>br</strong> />

veremos no item que se refere profundidade dos conceitos.<<strong>br</strong> />

Vale ressaltar que este livro tem uma caracteristica que o distingue<<strong>br</strong> />

dbs demais: ele faz parte .de um conjunto de 5 livros de diferentes autores<<strong>br</strong> />

que constituem o Curso de Fisica do Berkeley, onde cada livro tem uma<<strong>br</strong> />

unidade prOpria. 0 tOpico ondas eletromagneticas faz parte de uma outra<<strong>br</strong> />

unidade deste conjunto.<<strong>br</strong> />

Os livros 2, 3 e 4 tem mais a caracteristica de livros-texto e sao<<strong>br</strong> />

subdivididos em volumes, que obedecem unicamente As necessidades de<<strong>br</strong> />

adequagao do conteudo ao tempo disponivel na grade curricular.<<strong>br</strong> />

0 texto n° 1 contempla tambem o aspecto global do conhecimento<<strong>br</strong> />

que se evidencia na abordagein adotada.<<strong>br</strong> />

Assim, o que se pode afirmar e que no ensino do terceiro grau, nao<<strong>br</strong> />

existem diferencas no que se refere ao conteiado do eletromagnetismo<<strong>br</strong> />

abordado, apenas com a ressalva feita acima.<<strong>br</strong> />

2 -2 A eletrostatica no 3° grau/profundidade<<strong>br</strong> />

Os mesmos textos que foram utilizados para a analise da extensao<<strong>br</strong> />

do eletromagnetismo contemplado no 3° grau, foram novamente usados,<<strong>br</strong> />

agora para uma investigagao a respeito do grau de profundidade com que<<strong>br</strong> />

os conceitos envolvidos na eletrostatica, sao tratados nos referidos textos.<<strong>br</strong> />

Este tipo de informacao pode ser obtido, enfocando na analise dos textos,<<strong>br</strong> />

a ordem de apresentagao e a forma com que os conceitos relevantes da<<strong>br</strong> />

teoria sao abordados.<<strong>br</strong> />

As seguintes categorias de analise foram adotadas no estudo da<<strong>br</strong> />

eletrostatica apresentada nos livros-texto escolhidos: ordenacao dos<<strong>br</strong> />

conceitos, abordagem da carga eletrica, abordagem da lei de Coulomb,<<strong>br</strong> />

abordagem do campo eletrico.<<strong>br</strong> />

Sintese e analise comparativa dos livros -texto<<strong>br</strong> />

Uma abordagem comparativa dos principais aspectos investigados,<<strong>br</strong> />

correspondentes As quatro categorias escolhidas, permite tragar algumas<<strong>br</strong> />

tendencias do ensino do terceiro grau, no que diz respeito eletrostatica.<<strong>br</strong> />

488

0 Eitsino de I ■Ysicu...<<strong>br</strong> />

-Um primeiro ponto a considerar e que, no terceiro grau, em funcao<<strong>br</strong> />

de um tempo mais longo previsto para cada disciplina, as diferencas<<strong>br</strong> />

relativas aos topicos de conteUdo do eletromagnetismo abordados, nao Sao<<strong>br</strong> />

relevantes. Todos os topicos sao abordados de modo equivalente. Nesse<<strong>br</strong> />

caso, as diferengas existentes deVem-se a enfases diferentes utilizadas na<<strong>br</strong> />

discussao dos conceitos envolvidos no eletrornagnetismo.<<strong>br</strong> />

Estas diferengas se evidenciam ja na ordem de apresentagao desses<<strong>br</strong> />

conceitos ao longo dos capitulos referentes eletrostatica. Assim, a<<strong>br</strong> />

apresentagao da eletrostatica em quatro dos cinco livros analisados (2, 3,<<strong>br</strong> />

4 e 5 ), segue a ordenagao carga eletrica - lei de Coulomb - campo eletrico,<<strong>br</strong> />

onde os conceitos de carga eletrica e campo eletrico sao abordados<<strong>br</strong> />

separadamente. Ja a ordenagao seguida pelo text° n° 1 6 carga/campo -<<strong>br</strong> />

lei de Coulomb - campo eletrico. Neste texto, carga e campo sao<<strong>br</strong> />

apresentados como um Unico ente elementar denominado carga/campo,<<strong>br</strong> />

responsavel pelas interagOes eletromagneticas, evidenciando assim, a<<strong>br</strong> />

relacao de indissociabilidade entre eles.<<strong>br</strong> />

Existem diferengas entre os cinco livros investigados, no que se<<strong>br</strong> />

refere introdugao do conceito de carga eletrica, que revelam uma<<strong>br</strong> />

maior ou menor preocupacao em situar as interac5es eletricas no plano<<strong>br</strong> />

mais geral de todas as interagoes que ocorrem' na natureza. Assim, nos<<strong>br</strong> />

textos 1, 4 e 5 , o conceit° de carga eletrica introduzido no context° das<<strong>br</strong> />

interagoes fundamentais da natureza , ao passo que nos textos 2 e 3 este<<strong>br</strong> />

conceito apresentado de maneira mais localizada, no contexto restrito<<strong>br</strong> />

dos fenOmenos eletricos.<<strong>br</strong> />

Quanto as propriedades da carga eletrica, o texto n° 2 menciona a<<strong>br</strong> />

conservagao e a quantizacao de maneira bastante superficial, nao<<strong>br</strong> />

discutindo conceitualmente e enfatizando apenas aspectos que se referem<<strong>br</strong> />

a quantidade de cargas. Os textos n°s 1, 3, 4 e 5 , ao contrario, fazem uma<<strong>br</strong> />

discussao conceitual mais aprofundada. Assirn, tratam da elementaridade<<strong>br</strong> />

da carga eletrica no aspecto relativo a• sua nature za discreta,<<strong>br</strong> />

mencionando a carga do eletron como a menor quantidade de carga<<strong>br</strong> />

encontrada na natureza, enfatizando adequadamente o fato da carga<<strong>br</strong> />

elementar nao se confundir com a particula portadora.<<strong>br</strong> />

Os textos n°s 1, 4 e 5 aprofundam um pouco mais a discussao a<<strong>br</strong> />

respeito da elementaridade da carga, mencionando a "existencia" teorica<<strong>br</strong> />

hoje das particulas denominadas quarks, coin carga eletrica menor que a<<strong>br</strong> />

dos eletrons. Nessa discussao enfatizam o fato de uma previsao teerica<<strong>br</strong> />

nao confirmada pela experiencia nao ser necessariamente descartada.<<strong>br</strong> />

Ja um outro aspecto da carga elementar, referente sua<<strong>br</strong> />

puntualidade, nao 6 discutido por nenhum dos livros investigados. Assim,<<strong>br</strong> />

em geral carga eletrica puntiforme 6 vista como carga associada a<<strong>br</strong> />

particulas puntiformes, relacionando a puntualidade da carga com a<<strong>br</strong> />

puntualidade da particula e nao com a inalterabilidade da carga<<strong>br</strong> />

elementar.<<strong>br</strong> />

489

Yukimi llorigoshi Prepmlatto<<strong>br</strong> />

Enfases diferentes podem ser evidenciadas tambern na forma de<<strong>br</strong> />

apresentagao•da iei de Coulomb. Os teXtos n°8 2, 3 e'4 apresentam a Lei<<strong>br</strong> />

de Coulomb enfatizando o fato de ‘•ser Irma lei que resulton de<<strong>br</strong> />

exPerienciaS utilizando balanca de torgao, privilegiando os • aspectos<<strong>br</strong> />

operacionais da mesma. Em particular, os textos n°s 2, e. 4 definem carga<<strong>br</strong> />

puntiforme quando da ..apresentacao da experiencia de Coulomb,<<strong>br</strong> />

enfatizando o fato de que nao ha como medir a forga entre duas cargas<<strong>br</strong> />

elementares ainda que a vaiidade da lei seja universal. Dessa forma!<<strong>br</strong> />

trabalham com corpos macroscOpicos earregados de dimensaes<<strong>br</strong> />

despreziveis em relagao A dist:Alicia relativa entre as cargas, para os<<strong>br</strong> />

quais. os efeitos sao os de uma carga puntiforme. A nao discuSsao da<<strong>br</strong> />

puntualidade da carga elementar tem como consequencia o tratamento<<strong>br</strong> />

do principio da superposigao como uma regra.<<strong>br</strong> />

Os textos n°s 1 e 5 introduzem a lei de Coulomb com enfase<<strong>br</strong> />

inicial na descricao da natureza contida na .mesma. Assim, a partir da<<strong>br</strong> />

analise da equacao da forca coulombiana, extraem suas propriedades e<<strong>br</strong> />

informagoes a respeito das entidades envolvidas, ou seja, a respeito das<<strong>br</strong> />

"cargas puntiformes" de que trata a lei e a .respeito do espago onde estao<<strong>br</strong> />

localizadas. Nesse tratamento, enfatizam a natureza escalar da .carga<<strong>br</strong> />

eletrica e a isotropia do espago vazio, mas nao discutem a puntualidade<<strong>br</strong> />

da carga. Como_consequenCia, o principio da superposigao das forgas e<<strong>br</strong> />

apresentado no texto n" 5 como um resultado experimental e no texto n° 1<<strong>br</strong> />

como consequencia da superposigao dos campos. Ambos mencionam a lei<<strong>br</strong> />

de Coulomb como rima verificacao experimental da lei do inverso do<<strong>br</strong> />

quadrado eta distancia,. obtida atraves de observagao indireta.<<strong>br</strong> />

Tambem na abordagem do conceito de Campo eletrico podem ser<<strong>br</strong> />

evidenciadas diferengas de enfases.<<strong>br</strong> />

' . Os textos n°s 2, 3 e 4 definem campo eletrico num .ponto do espaco<<strong>br</strong> />

atraves da relagao E = obtido coin o uso de carga de proVa qo.<<strong>br</strong> />

Estes textos costumam trabalhar com corpos macroscOpicos carregados<<strong>br</strong> />

com 'cargas elementares. Por essa razao, ao definir campo eletrico<<strong>br</strong> />

atraves do uso de carga de prova, necessitain impor a condigao de que•<<strong>br</strong> />

seja tao pequeno quante possivel; ou qo 0 . Dessa forma, o conceito de<<strong>br</strong> />

campo eletrico, parece depender da particular carga de prova utilizada<<strong>br</strong> />

para a sua detecgao, nao sendo portanto•autOnomo. Os textos n°s 2, 3 e 4<<strong>br</strong> />

enfatizam mais a utilidade do conceito de campo, privilegiando aspectos<<strong>br</strong> />

operacionais associados ao calculo do campo produzido por diferentes<<strong>br</strong> />

distribuicoes de carga,<<strong>br</strong> />

JA o texto n" 5, embora defina campo eletrico a partir da forga<<strong>br</strong> />

coulombiana, demonstra matematicamente que- este campo uma<<strong>br</strong> />

grandeza vetorial que depende somente do sistema de cargas e da posigao<<strong>br</strong> />

do ponto, nao dependendo portanto da particular carga de prova.utilizada<<strong>br</strong> />

para detecta-lo. Ao fazer isso, confere autonomia conceitual ao campo.<<strong>br</strong> />

190

0 Ensino de ‘P'Isica...<<strong>br</strong> />

Enfatiza na discussao a respeito do campo eletrico, o fato de o vetor<<strong>br</strong> />

campo eletrico num ponto do espaco ser suficiente para o calculo da-forca<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e qualquer carga colocada naquele ponto.<<strong>br</strong> />

0 texto n° 1, como ja mencionamos, encara a interacao entre cargas<<strong>br</strong> />

como uma combinacao de duas capacidades diferentes da carga eletrica: a<<strong>br</strong> />

de criar e a de sentir forcas. A capacidade de criar forcas associa o<<strong>br</strong> />

conceito de campo eletrico, autOnomo e dependente apenas da carga da<<strong>br</strong> />

qnal indissociavel. Dessa forma, carga e campo sao vistos como uma<<strong>br</strong> />

entidade nnica carga/campo, onde o campo visto como uma aura que<<strong>br</strong> />

envolve a carga da qual 6 inseparavel e ocupando todo espaco em volta<<strong>br</strong> />

da carga desde as posicoes infinitamente pr6ximas da carga ate posicoes<<strong>br</strong> />

infinitamente distantes..Assim, a interacao entendida como uma carga<<strong>br</strong> />

imersa no campo de outra carga, formalizado pela relacao = o<<strong>br</strong> />

campo desempenhando o papel de mediador da interacao cujo efeito 6 a<<strong>br</strong> />

forca. 1-1a,• portanto, uma enfase na natureza dos' conceitos, de forma a<<strong>br</strong> />

construir uma imagem da natureza compativel com a teoria.<<strong>br</strong> />

Finalmente, no que toca abordagem da lei de Gauss, todos os<<strong>br</strong> />

textos investigados mencionam a equivalencia entre as leis de Gauss e de<<strong>br</strong> />

Coulomb no caso eletrostatico, contudo, os textos n°s 2, 3, 4 e 5 enfatizam<<strong>br</strong> />

nessa lei a sua utilidade no calculo de cam'pos produzidos por<<strong>br</strong> />

distribuicoes simetricas de cargas. JA o texto n'' 1, enfatiza a imagem da<<strong>br</strong> />

natureza contida na mesma.<<strong>br</strong> />

Existe ainda uma outra diferenca entre os enfoques dados pelos<<strong>br</strong> />

textos n°s 2, 3, 4 e 5 de um lado e o texto n° 1 de outro, no que se refere<<strong>br</strong> />

maneira de encarar a interacao .<<strong>br</strong> />

A interacao 6 vista pelos livros do primeiro grupo sob um ponto de<<strong>br</strong> />

vista que privilegia o efeito da mesma. Assim, a grandeza relevante na<<strong>br</strong> />

interacao seu efeito: a forca de interacao. Isto se evidencia tanto na<<strong>br</strong> />

ordem da apresentacao da eletrostatica, quanto na enfase dada aos<<strong>br</strong> />

aspectos, experimentais ligados A medida das grandezas, e na pouca<<strong>br</strong> />

enfase dada As ,propriedades das entidades envolvidas. Toda a<<strong>br</strong> />

abordagem centrada na forca, que tem existencia autonoma porque<<strong>br</strong> />

diretamente "mensuravel" (2, 3 e 4). Desta forma, o elemento central da<<strong>br</strong> />

teoria da eletrostatica fica sendo a equacao da forca coulombiana que da<<strong>br</strong> />

informacoes so<strong>br</strong>e o comportamento de cargas e campos mas nao so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

riatureZa deles. Sob este ponto de vista, o campo eletrico e um conceito<<strong>br</strong> />

auxiliar de grande utilidade mas sem significado fisico.<<strong>br</strong> />

Quanto ao texto n° 5, embora tambem privilegie efeito da<<strong>br</strong> />

interacao, da autonomia ao conceito de campo eletrico enfatizando suas<<strong>br</strong> />

propriedades.<<strong>br</strong> />

0 texto ri° 1 busca explicar a interacao a partir das propriedades<<strong>br</strong> />

das entidades envolvidas na mesma, privilegiando portanto aspectos<<strong>br</strong> />

relativos natureza dessas entidades. Sob esse ponto de vista, o que<<strong>br</strong> />

relevante na interacao entre cargas 6 a natureza das mesmas, capaz de<<strong>br</strong> />

explicar seu efeito - a forca. 0 objeto carga/campo 6 o elemento central da<<strong>br</strong> />

491

Yukimi Iforigoshi Pregno halo<<strong>br</strong> />

teoria, tend°, uma existencia ,autOnoma, a partir do qual se desenvolve<<strong>br</strong> />

toda a teoria.<<strong>br</strong> />

Em linhas gerais, podemos dizer que na maioria dos textos<<strong>br</strong> />

investigados, o que e relevante na interagao e a ideia de que carga cria<<strong>br</strong> />

forga , ao passo que &text° n9 1 ceritra na ideia de que carga cria campo.<<strong>br</strong> />

Na abordagem que privilegia a forca, percebe-se uma preocupacdo<<strong>br</strong> />

maior em tornar mais concreta a discussao. Neste tipo de abordagem,<<strong>br</strong> />

costuma-se trabalhar com corpos.carregados ott distribuigaes discretas de<<strong>br</strong> />

cargas nao .com cargas elementares, ja que a forca entre cargas<<strong>br</strong> />

elementares nao e "mensuravel". Da mesma forma, existe uma<<strong>br</strong> />

preocupagao em operacionalizar as grandezas envolvidas.<<strong>br</strong> />

Na abordagem que privilegia a carga/campo como centro da teoria,<<strong>br</strong> />

percebe-se uma preocupagao maior corn a natureza que a teoria procura<<strong>br</strong> />

descrever. Ela procura, a partir do formalismo, buscar informacoes •a<<strong>br</strong> />

respeito da natureza que ela descreve, independente de ser observ.avel ou<<strong>br</strong> />

mensuravel, discutindo-.as atraves de imagens e palavras da nossa<<strong>br</strong> />

linguagem comum.<<strong>br</strong> />

E verdade que este esforgo em transcender ao formalismo esta<<strong>br</strong> />

presente no texto n° 5, com a diferenca de que as informagOes so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

natureza contidas nas ,leis sao discutidas pelo autor atraves de uma<<strong>br</strong> />

linguagem mais matematica e abstrata.<<strong>br</strong> />

3 - Conclusbes<<strong>br</strong> />

Dos cinco livros analisados, apenas, dois deles existe a<<strong>br</strong> />

preocupagao de articular a eletrostatica dentro de uma totalidade major.<<strong>br</strong> />

Assim, na m,aioria dos livros-texto investigados, o eletromagnetismo e<<strong>br</strong> />

apresentado de modo fragmentado, o que dificulta que os conceitos<<strong>br</strong> />

envolvidos em cada parte sejam inseridos num contexto mais. amplo.<<strong>br</strong> />

Existem tanibem diferengas na forma de introduZir os conceitos. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, em tres deles o conceit° de carga eletrica introduzido como<<strong>br</strong> />

parte das interacoes da natureza, ao pass° .que em dois ,outros essa<<strong>br</strong> />

introdugao se faz nos restritOs limites dos fenOmenos de natureza<<strong>br</strong> />

eletrica.<<strong>br</strong> />

Corn rClagao a. profundidade dos conceitos envolvidos na<<strong>br</strong> />

eletrostatica, ape,nas dois livros contemplam esta dimensao, mergulhando<<strong>br</strong> />

mais proffindamente no fornialismo em .busca de. um significado para os<<strong>br</strong> />

sfinbolos utilizados. Contudo, semente um deles procura associar a esses<<strong>br</strong> />

simbolos, uma imagem da natureza. Os dernais limitarn-se simplesmente<<strong>br</strong> />

ao aspecto matematico desse formalism°, sem maiores consideragaes,<<strong>br</strong> />

sendo exatamente aqueles Mais utilizados em termos nacionais,<<strong>br</strong> />

esta nitima visao e a que representa m.ais a proposta de ensino do<<strong>br</strong> />

eletromagnetisfrio do terceiro grau.<<strong>br</strong> />

A construcao de imagem da natureza tem grande importancia na<<strong>br</strong> />

aprendizagem de fisica pdis ela que cria a ponte entre o abstrato e o<<strong>br</strong> />

concreto, ou seja entre o teenico e o mundo fisico que a teoria<<strong>br</strong> />

492

0 Ensind de Fisica...<<strong>br</strong> />

procura descrever. E este o tipo de conhecimento que nutre e reforca<<strong>br</strong> />

visoes de mundo, a<strong>br</strong>indo as fronteiras para novos modos de se organizar<<strong>br</strong> />

a experiencia. Uma visao de mundo, qualquer que seja, e o ponto de<<strong>br</strong> />

partida para que o aluno libere sua capacidade criativa buscando<<strong>br</strong> />

construir um conhecimento coerente e integrado do mundo material. Um<<strong>br</strong> />

ensino baseado em imagens da natureza permite uma participacao ativa<<strong>br</strong> />

do aluno na elaboracao do seu prOprio conhecimento, alem de torna-lo<<strong>br</strong> />

critico com respeito ao conhecimento que lhe oferecido no processo de<<strong>br</strong> />

ensino.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Alves, Rubem; "Filosofia da Ciencia: Introducao ao jogo e<<strong>br</strong> />

suas Regras". Ed Brasiliense, Sao Paulo, 1985.<<strong>br</strong> />

Chalmers, A.F. ; "What is this thing called Science?" 2nd<<strong>br</strong> />

e.d.; The Open University Press; Milton Keynes; London; 1982.<<strong>br</strong> />

Einstein, Albert e Infeld, Leopold; "A evolucao da Fisica".<<strong>br</strong> />

Zahar Editores, Rio de Janeiro, 1976.<<strong>br</strong> />

Goldman, Carla; Lopes, Eliana e .Robilotta, Manoel R. -<<strong>br</strong> />

"Um pouco de luz na lei de Gauss". Revista de Ensino de Fisica,<<strong>br</strong> />

3(3) pp 3-15, Set.1981.<<strong>br</strong> />

Hamburger E.W.; "0 que e Fisica?". Editora Brasiliense;<<strong>br</strong> />

Sao Paulo; 1989.<<strong>br</strong> />

Halliday, David e Resnick, Robert; "Fisica", vol 3. Livros<<strong>br</strong> />

Tecnicos e Cientificos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1984.<<strong>br</strong> />

Kneller, G.F.; "A ciencia como atividade humana".<<strong>br</strong> />

Zahar/Ed<strong>usp</strong>; Sao Paulo ; 1980.<<strong>br</strong> />

Yukinti 1<<strong>br</strong> />

i Prep,nolut lo<<strong>br</strong> />

Programa das disciplinas oferecidas pelo IF<strong>USP</strong>/93.<<strong>br</strong> />

Purcell, Edvvard, M.; "Curso de Fisica de Berkeley", vol.2-<<strong>br</strong> />

Eletricidade e Magnetismo..Ed Edgard Blucher Ltda, Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

1973.<<strong>br</strong> />

Robilotta, M.R. e Coelho, H.T.; "Forgas Nucleares". Ciencia<<strong>br</strong> />

Hoje vol. 11, n° 63, Sao Paulo, 1990.<<strong>br</strong> />

Robilotta, Manoel R.; "Construcao e Realidade no ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica". Institut° de Fisica da <strong>USP</strong>, Sao Paulo, 1985.<<strong>br</strong> />

Robilotta, Manoel R.; "0 cinza, o <strong>br</strong>anco e o preto - da<<strong>br</strong> />

relevancia da Historia da Ciencia no ensino da Fisica". Cad.. Cat.<<strong>br</strong> />

Ens. Fis., 5 (Milner° Especial), p. 7-22 , FlorianOpolis. Jun 1988.<<strong>br</strong> />

Salem, Sonia; "Estruturas conceituais no Ensino de Fisica -<<strong>br</strong> />

Uma aplicacao Eletrostatica". Dissertacao de Mestrado em<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias (modalidade Fisica), IFLISP/FE<strong>USP</strong>,. Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, 1986.<<strong>br</strong> />

Tipler, Paul A.; "Fisica", vol 2. Ed.Guanabara Dois, Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro, 1978.<<strong>br</strong> />

Zanetic, Joao; "Textos de Evolucao". Publicacao IF<strong>USP</strong>; Sao<<strong>br</strong> />

Paulo; 1989.<<strong>br</strong> />

494

.YII Simposio Nacional de 14]nsino de Fisica<<strong>br</strong> />

BOO Horizonte, M.G., 27 a ,?1 de :lunch.° de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

LABORATORIO PARA DEMONSTRAOES PROJETOS E MODELOS<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

Paulo Miranda e Klaus Weltner<<strong>br</strong> />

Institut() de Fisica da UFBA - Rua Caetano Moura, 123 - Federagao<<strong>br</strong> />

Campus Universitario de Ondina<<strong>br</strong> />

CEP: 40.210-340 - Salvador - Bahia e Universitat Frankfurt (Alemanha)<<strong>br</strong> />

Na formacao de Professores de Fisica na Universidade em que<<strong>br</strong> />

trabalhamos ha uma pratica sistematica de se dar pequena enfase<<strong>br</strong> />

experimentacao nao-convencional e destinada a demonmstracoes, isto e,<<strong>br</strong> />

os experimentos sao previamente elaborados dos quais os alunos devem<<strong>br</strong> />

obter resultados que serao analisados segundo padroes preestabelecidos.<<strong>br</strong> />

Embora tal abordagem tenha como objetivo introduzir o licenciando ao<<strong>br</strong> />

metodo cientifico da pesquisa experimental ela deve ser complementada<<strong>br</strong> />

com outras acoes. Acaes que o estimulem a ser criativo num laboratOrio; a<<strong>br</strong> />

desenvolver simultaneamente as faculdades de analise e de sintese que a<<strong>br</strong> />

elaboracao de um experimento destinado A demonstracao exige. Ele tem<<strong>br</strong> />

que aprender com materiais disponiveis no seu dia a dia a produzir, ele<<strong>br</strong> />

mesmo, dispositivos simples e baratos capazes de esclarecer conceitos ou<<strong>br</strong> />

fenOmenos da fisica e a estabelecer uma relacao entre efeito fisico e teoria<<strong>br</strong> />

fisica. Sem estas habilidades o futuro professor tendera a reproduzir em<<strong>br</strong> />

suas classes somente o que esta escrito nos livros textos (didaticos),<<strong>br</strong> />

repassando para as futuras geracOes o comportamento perverso do "naosaber-fazer".<<strong>br</strong> />

2. Objetivos e Estrutura da Discipline<<strong>br</strong> />

NOs, no entanto, estamos profundamente convencidos de que e<<strong>br</strong> />

imprescindivel saber fazer. Ou seja, cada aluno deve ser exercitado tanto<<strong>br</strong> />

nas suas faculdades intelectuais quanto nas manuais. Por isso, criamos<<strong>br</strong> />

um laboratorio de "Pesquisa em Ensino de Fisica" onde professores e<<strong>br</strong> />

licenciandos poderao executar projetos e confeccionar modelos de<<strong>br</strong> />

dispositivos que auxiliem no esclarecimento de conceitos ou leis da Fisica.<<strong>br</strong> />

Foi criada tambem uma disciplina de Materia "Instrumentacao para o<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica", que sera ministrada neste laboratOrio. Seu principal<<strong>br</strong> />

objetivo, e capacitar mais o licenciando para que ele repasse a seus<<strong>br</strong> />

futuros alunos novas atitudes que lhes propiciem uma insercao mais<<strong>br</strong> />

eficaz na sociedade moderna. Esta disciplina tem a mais as seguintes<<strong>br</strong> />

caracteristicas:<<strong>br</strong> />

- 0 licenciando nesta disciplina, embora acompanhado por um<<strong>br</strong> />

professor, devera ser um agente ativo na organizacao e na reproducao do<<strong>br</strong> />

conhecimento, atitudes que normalmente sao desempenhadas pelo<<strong>br</strong> />

professor nas classes convencionais.<<strong>br</strong> />

495

Paulo Aliranda, Klaus We/trier<<strong>br</strong> />

- 0 licenciando devera ser estimulado a medir e a refletir mais<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e efeitos fisicos- de larga,ocorrencia como aqueles relacionados com o<<strong>br</strong> />

atrito da luz e do som, com a constante 'de radiacao solar, com o<<strong>br</strong> />

comprimento das ondas, com as constantes .de conducao, etc. e as<<strong>br</strong> />

consequencias destes parametros'ho nosso dia a dia.<<strong>br</strong> />

- 0 licenciando devera apresentar os resultados de seus trabalhos<<strong>br</strong> />

em mini-exposicao de aproximadamente, 20 minutos para seus colegas.<<strong>br</strong> />

Na avaliacao desta apresentacao, sera° considerados relevantes: a<<strong>br</strong> />

clareza das ideias, a visibilidade dos experimentos, a postura como<<strong>br</strong> />

professor, a ligacao entre .a demonstracao e a teoria. Os licenciandos<<strong>br</strong> />

avaliam assim as apresentacoes experimentais do ponto de vista dos<<strong>br</strong> />

futuros alunos. Alguns exemplos de experimentos tipicos deste<<strong>br</strong> />

laboratorio estao sendo apresentados neste Simpesio: oscilaOes forcadas<<strong>br</strong> />

nao lineares; curva..de ressonancia; fisica.do voo; calor especifico do ar;<<strong>br</strong> />

mesa girante; caldeirdo como calorimetro e Bacia de Kepler.<<strong>br</strong> />

3. Primeira Realizacao<<strong>br</strong> />

, A estrutura desta disciplina foi implantada em um Curs° de<<strong>br</strong> />

Aperfeicoamento de professores do segundo grau (GO das 360'horas totais<<strong>br</strong> />

do curso), ministrado pelo Instituto de Fisica • da 11113a., durante fres<<strong>br</strong> />

semestres letivos: de junho de 1995 a dezem<strong>br</strong>o de .199G, com resultados<<strong>br</strong> />

satisfatorios. Os professoreS-alunos construiram dispositivos dentre os<<strong>br</strong> />

quais citaremos:<<strong>br</strong> />

- Looping real, construido em calha de ferro, so<strong>br</strong>e a qual podem<<strong>br</strong> />

rolar esferas de ago de diametros variados. Foi feito um estudo analitico<<strong>br</strong> />

do movimento de esferas neste looping (estudo ainda. nao submetido a<<strong>br</strong> />

publicacao), utilizando-se as leis de mecanica e considerando as perdas<<strong>br</strong> />

por atrito de rolamento e deslizamento.<<strong>br</strong> />

- Formas de energia - dispositivo constituido por um, dinamogerador<<strong>br</strong> />

acionado mecanicamente e um circuit° eletrico elementar coin<<strong>br</strong> />

lampadas, e espiras que ilustram o funcionamento de um motor<<strong>br</strong> />

eletrico.<<strong>br</strong> />

- Ressonancia mecelnica - dispositivo constituido por um conjunto<<strong>br</strong> />

de pendulos simples acionados por lufadas intermitentes de ay, geradas<<strong>br</strong> />

por um secador de cabelo, cujas frequencias podem ser variadas.<<strong>br</strong> />

As lufadas ,intermitentes sao obtidas colocando-se e retirando-•se<<strong>br</strong> />

um obstaculo entre o fluxo de ar do secador e os pendulos com frequencia<<strong>br</strong> />

determinada por um metronomo. Assim, do conjunto dos pendulos<<strong>br</strong> />

aquele coin n. frequencia ,em ressonancia com a das lufadas de ar entra<<strong>br</strong> />

em oscilacao enquanto os outros quase repousam.<<strong>br</strong> />

496

XII SimpOsio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de I,997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

PRODUcA0 E ELABORACAO DE UM KIT DE TRABALHO PARA 0<<strong>br</strong> />

ENSINO DE ASTRONOMIA EM AULO, DIRIGIDO A ESCOLAS<<strong>br</strong> />

ELEMENTARES<<strong>br</strong> />

Horacio Tignanellel (horacio§fcaglpfcaglp.unlp,eo'u.ar)<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan 2 (trevisan@npd.uel<strong>br</strong>) -<<strong>br</strong> />

CleitonJoni Benetti Lattari3 (cleiton@npd.uel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- Departamento de Fotometria Estelar - Universidade Nacional de La Plata - Argentina<<strong>br</strong> />

2- Departamento de Fisica - Universidade Estadual de Londrina - Brasil<<strong>br</strong> />

3- Institut° Municipal de Ensino Superior de Assis - Brasil<<strong>br</strong> />

Devido a escassez de material didatico destinado ao ensino de<<strong>br</strong> />

astronomia e a dificuldade de visualizar certos aspectos dos fenomenos<<strong>br</strong> />

astronomicos cotidianos, apresentamos aqui, uma proposta de realizacao<<strong>br</strong> />

de um kit de elementos, de elaboracao simples, cujo objetivo e introduzir<<strong>br</strong> />

os alunos e os docentes da escola de primeiro e segundo graus, na<<strong>br</strong> />

observac5o astronOmica, alem de fornecer eles o aprendizado de nocoes<<strong>br</strong> />

elementares de astronomia, usando a confecOo de modelos.<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento de Kit de Astronomia<<strong>br</strong> />

0 trabalho de desenvolvimento do kit, sera dividido em:<<strong>br</strong> />

Estudo e desenvolvimento<<strong>br</strong> />

Objetivos e perspectivas<<strong>br</strong> />

Justificacao, tecnologia e context° escolar<<strong>br</strong> />

Aplicacao te6rica, astronomica e educativa<<strong>br</strong> />

Justificagao teorica e desenho preliminar<<strong>br</strong> />

Desenho de Atividades e redagao do manual<<strong>br</strong> />

Provas de Campo<<strong>br</strong> />

Otimizacao e controle<<strong>br</strong> />

Desenho Industrial dos elementos do kit e seu recipiente<<strong>br</strong> />

Estudo do material<<strong>br</strong> />

Estudo de Custos e Realizacao<<strong>br</strong> />

Obtencao de Recursos<<strong>br</strong> />

Desenho das etiquetas e manual<<strong>br</strong> />

Desenho grafico<<strong>br</strong> />

497

I lorocio<<strong>br</strong> />

Realizacao<<strong>br</strong> />

Treinamento dos professores<<strong>br</strong> />

Distribuicao as escolas<<strong>br</strong> />

Avaliacao da Aplicacao dos kits<<strong>br</strong> />

0 item estudo e desenvolvimento do kit sera realizado em conjunto<<strong>br</strong> />

com as escolas da rede pnblica de ensino.<<strong>br</strong> />

Este projeto esta sendo realizado em colaboracao do Departamento<<strong>br</strong> />

de Fisica da Universidade de Londrina e do Departamento de Fotometria<<strong>br</strong> />

Estelar da Universidade de La Plata, na Argentina, com a participagao do<<strong>br</strong> />

Departamento de Ciencias da FEMAJIMESA de Assis, Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

498

XII SimPOsi0 N(1(4011,11 de Ensino de Fisieu<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, 111.G., 27 a .71 janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira Kslea<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

PROJETOR DE SLIDES DE BAIXO CUSTO : UTILIZAcA0 COMO<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTO OPTICO E COMO MATERIAL INSTRUCIONAL<<strong>br</strong> />

Angela Camargo<<strong>br</strong> />

Scientia Ativa - Centro de Apoio a Educagao em Ciencias<<strong>br</strong> />

Caixa Postal 96 CEP 89010-971 Blumenau SC<<strong>br</strong> />

Tel./Fax (047) 336-1391<<strong>br</strong> />

Neste trabalho apresentamos um equipamento de baixo custo e de<<strong>br</strong> />

simples utilizacao, um projetor de slides construido a partir de conexoes<<strong>br</strong> />

roscaveis de PVC; o projetor e montavel/desmontavel permitindo a<<strong>br</strong> />

visualizacao dos seus componentes internos e a compreens5o de diversos<<strong>br</strong> />

aspectos de seu funcionamento. Seu uso pode ser explorado como<<strong>br</strong> />

instrumento de projecdo com a possibilidade de os slides serem<<strong>br</strong> />

produzidos pelo prOprio usuario, e como material instrucional.<<strong>br</strong> />

Apresentamos sugestao para a confecc5o dos slides e sugestao para<<strong>br</strong> />

utilizacao do ,projetor em atividade experimental na abordagem de<<strong>br</strong> />

conceitos em Optica Geometrica, dentro do referencial teOrico de estudo<<strong>br</strong> />

das concepciies previas.<<strong>br</strong> />

I Introducao<<strong>br</strong> />

Uma das situacoes que pode ser enfrentada por professores de<<strong>br</strong> />

Ciencias no 10 Grau e Fisica no 2° Grau relativamente abordagem de<<strong>br</strong> />

conceitos fisicos e a promocao de atividades que oferecam a possibilidade<<strong>br</strong> />

de promover a construcao do conhecimento pelo estudante. Atividades em<<strong>br</strong> />

que o aluno tem a oportunidade de interagir com um sistema fisico<<strong>br</strong> />

concreto, elaborar hipOteses , explicitar seus modelos explicativos,<<strong>br</strong> />

discuti-los, reelaborar hipOteses num processo dinamico facilitado pelo<<strong>br</strong> />

professor, poderao contribuir para a construcao do conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

II A concepcao do projetor<<strong>br</strong> />

0 projetor 6 constituido de conexoes roscaveis de PVC, que apos<<strong>br</strong> />

montadas, acomodam no seu interior uma lente, um refletor, uma<<strong>br</strong> />

lampada para lanterna, um estabilizador de voltagem, um fio<<strong>br</strong> />

alimentador e pilhas.<<strong>br</strong> />

A constituicao do seu corpo por elementos roscaveis torna o projetor<<strong>br</strong> />

facilmente montavel e desmontavel; esta possibilidade permite que se<<strong>br</strong> />

veja a localizacao de seus componentes internos a<strong>br</strong>indo a oportunidade<<strong>br</strong> />

para que o estudante se defronte com a questao do funcionamento do<<strong>br</strong> />

projetor.<<strong>br</strong> />

499

Angela Camargo<<strong>br</strong> />

Outras vantagens sao a praticidade de seu uso pela facilidade de<<strong>br</strong> />

manuseio, a inque<strong>br</strong>abilidade dos elementos de PVC, e a possibilidade de<<strong>br</strong> />

ser ligado rede eletrica.<<strong>br</strong> />

Uma caracteristica que faz parte desta concepcdo, e a proposta de<<strong>br</strong> />

producao dos slides pelos prOprios usuarios, onde os alunos e o professor<<strong>br</strong> />

poderao envolver-se em um processo dinamico de criacao. 0 slide em sua<<strong>br</strong> />

forma final pode ser obtido de duas maneiras: fotografando-se corn filme<<strong>br</strong> />

positivo o que se deseja projetar; ou, reproduzindo-se em folha de acetato<<strong>br</strong> />

(transparencia para retroprojetor), por xerox ou scanner, e em tamanho<<strong>br</strong> />

convenientemente reduzido, desenhos, quadrinhos, etc., que poderao ser<<strong>br</strong> />

criados pelos proprios alunos ou pelo professor, lem<strong>br</strong>ando que e possivel<<strong>br</strong> />

produzir estorias ou outros acompanhadas de textos gravados e trilhas<<strong>br</strong> />

sonoras. Aqui a<strong>br</strong>em-se possibilidades para expressao do potencial<<strong>br</strong> />

criativo de professores e alunos ao envolverem-se em producoes atraves<<strong>br</strong> />

da linguagem do cinema.<<strong>br</strong> />

III Uma sugestao para atividade de construck de conceitos em optica geometrica<<strong>br</strong> />

A pesquisa em concepceies' previas, na Area de ensino de Fisica, tem<<strong>br</strong> />

evidenciadO a influencia destas na aprendizagem, por serem<<strong>br</strong> />

idiossincraticas, persistentes, resistentes a mudancas, e seus modelos<<strong>br</strong> />

explicativos distanciados dos modelos cientificamente aceitos . Assim<<strong>br</strong> />

elaboramos uma proposta de atividade que leva em consideracao<<strong>br</strong> />

resultados e estrategias metodologicas propostas nesta linha de pesquisa.<<strong>br</strong> />

Em Optica Geometrica tem se desenvolvido trabalhos em<<strong>br</strong> />

concepcoes previas que identificam as principais dificuldades conceituais<<strong>br</strong> />

dos alunos. Harres' relaciona a existencia de algumas_concepcoes previas<<strong>br</strong> />

referentes propagacao da luz e de suas propriedades, ao processo da<<strong>br</strong> />

visa() A reflexao da luz e formacao de imagens nos espelhos planos;<<strong>br</strong> />

encontramos em Higa e Moscati2 aquelas que se relacionam a conceitos<<strong>br</strong> />

essenciais para o estudo, compreensao e utilizacao das lentes.<<strong>br</strong> />

Sugerimos ,em linhas gerais, proPosta de atividade com a<<strong>br</strong> />

utilizacao do projetor de slides roscavel , na qual os alunos possam<<strong>br</strong> />

formular seus esquemas explicativos e a intervencao do professor se de<<strong>br</strong> />

no sentido de favorecer a aproximacao destes ao modelo cientificamente<<strong>br</strong> />

aceito.<<strong>br</strong> />

A la -fase da atividade, propiciadora de interacao corn o sistema<<strong>br</strong> />

fisico concreto atraves da acao do aluno ao operar com o projetor, sera de<<strong>br</strong> />

carater investigatorio, tratamento qualitativo das variaveis envolvidas no<<strong>br</strong> />

fenenneno e promovera a' explicitacao de conceitos previos: o professor<<strong>br</strong> />

propora aos alunos a solugdo de problemas relativos formacao da<<strong>br</strong> />

imagem, sua localizacao, tamanho e inversaO, nitidez, distancia ideal<<strong>br</strong> />

para obtencao da melhor imagem,• e solicitara aos alunos que facath no<<strong>br</strong> />

papel esquemas representativos das suas respostas aos problemas. A<<strong>br</strong> />

seguir o professor coordenara a discussao dos esquemas obtidos<<strong>br</strong> />

500

Projetor de Slides tic Baixo Gusto...<<strong>br</strong> />

proporcionando aos alunos enunciarem suas hip6teses e responderem o<<strong>br</strong> />

como e o porque da ocorrencia do fenomeno.<<strong>br</strong> />

A 2a. fase incluird o tratamento quantitativo das variaveis e a<<strong>br</strong> />

testagem dos modelos obtidos para explicacao do fenemeno, e a<<strong>br</strong> />

capacidade de previsdo dos modelos.<<strong>br</strong> />

A atividade 6 finalizada a<strong>br</strong>indo-se a oportunidade para<<strong>br</strong> />

identificacao das funcoes da fonte de luz, da lente, do meio de<<strong>br</strong> />

propagacao da luz, e para o tratamento matematico das relacoes entre a<<strong>br</strong> />

distancia da imagem lente, do slide a lente, e distancia focal da lente<<strong>br</strong> />

IV Conclusao<<strong>br</strong> />

E possivel a elaboracao de atividades de construcao de<<strong>br</strong> />

conhecimento a partir de equipamento de baixo custo e potencialmente<<strong>br</strong> />

significativo, considerando-se um referencial teOrico que ofereca<<strong>br</strong> />

elementos que possam nortear a proposta. Os resultados das<<strong>br</strong> />

investigacoes em concepcoes previas tem mostrado as implicacees da sua<<strong>br</strong> />

ocorrencia para a aprendizagem de conceitos cientificos, e a transferencia<<strong>br</strong> />

destes resultados para a sala de aula pode dar-se pela acao do professor<<strong>br</strong> />

que busca criar e implementar propostas que considerem a bagagem<<strong>br</strong> />

conceitual que o aluno ja traz, e que formou-se em sua estrutura<<strong>br</strong> />

cognitiva antes mesmo de passar pelo processo da educacao formal.<<strong>br</strong> />

V Referencias bibliograficas<<strong>br</strong> />

1.HARRES, J.B.S. Um teste para detectar concepcoes alternativas<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e tOpicos introdutorios de Otica Geometrica. Cad. Cat. Ens.<<strong>br</strong> />

Fis., v.10, n.3, p.220-234, dez. 1993.<<strong>br</strong> />

2.HIGA,I.; Moscati,G. Uma aplicacao dos estudos de concepcoes<<strong>br</strong> />

previas em Optica Geornetrica na elaboracao de<<strong>br</strong> />

atividades experimentais significativas. Trabalho<<strong>br</strong> />

apresentado no XI Simposio Nacional de Ensino de Fisica.<<strong>br</strong> />

Niteroi, jan. 1995.<<strong>br</strong> />

501

SimpOsio Nacional de Ensino de Ksica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeire de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UTILIZAcA0 DO COMPUTADOR COMO INSTRUMENTO DE ENSINO -<<strong>br</strong> />

UMA PERSPECTIVA DE APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA<<strong>br</strong> />

I ntrod ugao<<strong>br</strong> />

Josimar M. Ferreira , Valquiria R. de Carvalho Martinhol (ribeiro§nulecnetcom<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Jose de S. Nogueira, Carlos Rinaldi, Sergio R. de Paulo' (rinaldi@cpd.ufmt<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1 UFMT/IE - Cuiaba-MT<<strong>br</strong> />

2 Dept°. de.Fisica/ICET/UFMT - Cuiaba-MT<<strong>br</strong> />

A insergao do computador nas escolas, como instrumento de ensino<<strong>br</strong> />

adicional as aulas convencionais, vem crescendo progressivamente em<<strong>br</strong> />

todo o mundo. Naturalmente, sua utilizacao tem se tornado uma<<strong>br</strong> />

tendencia global, sendo que varios pesquisadores da area de ensino tem<<strong>br</strong> />

se dedicado ao tema [Santos (1990); Santos (1993); Terini et al. (1994);<<strong>br</strong> />

Costa e Paulo (1995)]. Diante desse quadro, e levando-se em conta os<<strong>br</strong> />

resultados obtidos pela pesquisa academica na area da..Educacao em<<strong>br</strong> />

Ciencias [Driver, 1989], existe a preocupacao quanto a forma como esta<<strong>br</strong> />

maquina se instala nas escolas, a titulo de instrumento de ensino,<<strong>br</strong> />

levando-se a refletir: Qual a sua singUlaridade em relacao aos<<strong>br</strong> />

instrumentos tradicionais de ensirio, que levariam os alunos a obtencao<<strong>br</strong> />

de uma aprendizagem significativa?<<strong>br</strong> />

No que concerne ao ensino da Fisica, todas as series apresentam<<strong>br</strong> />

topicos que envolvem conceitos tecnicos e calculos, onde as situacoes<<strong>br</strong> />

virtuais criadas no computador oferecem importante auxilio<<strong>br</strong> />

aprendizagem de tais conceitos. Nada melhor, por exemplo, que estudar<<strong>br</strong> />

no computador, passo a passo, a trajeteria de uma bola no caso do<<strong>br</strong> />

lancamento obliquo (lancamento de projeteis), o que o experiment°<<strong>br</strong> />

convencional em laboratorio nao permite.<<strong>br</strong> />

Analisando os softwareS edueacionais disponiveis no mercado,<<strong>br</strong> />

pode-se constatar que eles possuem uma importante caracteristica<<strong>br</strong> />

comum: Eles sao estaticos, no sentido que independem das concepcaes do<<strong>br</strong> />

aluno-usuario, ou seja, eles sao preconcebidos de forma a simular<<strong>br</strong> />

situagoes-problema (colisoes, planos inclinados, reflexao da luz, etc) ou<<strong>br</strong> />

meramente na condicao de verificar o acerto ou erro do aluno colocado<<strong>br</strong> />

diante de questoes objetivas. Assim, os softwares apresentam as mesmas<<strong>br</strong> />

alternativas para alunos apresentando diferentes graus de<<strong>br</strong> />

desenvolvimento cognitivo e diferentes concepcOes so<strong>br</strong>e o tema<<strong>br</strong> />

abordado. Alem disso, e claro que os softwares assim cOncebidos nao<<strong>br</strong> />

podem lidar com questoes subjetivas, ou seja, com a prOpria linguagem,<<strong>br</strong> />

concepgao e nivel cognitivo do aluno, aproximando-se tanto quanto<<strong>br</strong> />

possivel da interagao professor-aluno na relagao ensino-aprendizagem,<<strong>br</strong> />

propiciando urna aprendizagem realmente significativa.<<strong>br</strong> />

De acordo com a abordagem 'ausbeliana [Moreira (1983a); Ausubel<<strong>br</strong> />

(1968)], uma das condigoes fundamentais para que ocorra a<<strong>br</strong> />

502

tializavio do Comm' ludo,. coma...<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa que novas informacoes devem relacionar-se,<<strong>br</strong> />

de alguma forma, com um elemento relevante da estrutura de<<strong>br</strong> />

conhecimento do individuo [Moreira (1983a)), ou seja, as novas<<strong>br</strong> />

informagoes devem fazer sentido para o individuo. Individuos diferentes<<strong>br</strong> />

terao subsuncores diferentes, portanto, para que os mesmos obtenham<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa so<strong>br</strong>e um determinado tema, as informacoes a<<strong>br</strong> />

eles oferecidas devem ser diferentes.<<strong>br</strong> />

Um outro ponto relevante e a questa° da linguagem. Ausubel<<strong>br</strong> />

enfoca a linguagem como um facilitador importante para a ocorrencia da<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa [Moreira (1983)]. Os conceitos abordados<<strong>br</strong> />

Sera() realmente assimilados pelos alunos, se eles forem apresentados<<strong>br</strong> />

numa linguagem que tambem faca sentido para o aprendiz.<<strong>br</strong> />

Dada a caracteristica estatica dos softwares educacionais<<strong>br</strong> />

disponiveis no mercado, pode-se concluir, portanto, que eles nao atendem<<strong>br</strong> />

os pre-requisitos fundamentais para a ocorr lencia da aprendizagem<<strong>br</strong> />

significativa. A sua arquitetura nao e flexivel o suficiente para construir<<strong>br</strong> />

conceitos a partir de subsuncores diferentes. Alem disso, a linguagem<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a qual eles estao estruturados (nao a linguagem computacional,<<strong>br</strong> />

mas a terminologia utilizada para nomear os conceitos envolvidos) nao<<strong>br</strong> />

eqiiivale A linguagem do aprendiz. Acredita-se entao, que uma das<<strong>br</strong> />

limitacaes imposta pelo uso do computador seja a comunicacao (interface)<<strong>br</strong> />

entre o aluno e a maquina.<<strong>br</strong> />

Sabidamente, computadores e humanos tem naturezas<<strong>br</strong> />

extremamente diferentes, ja que a maquina se limita apenas a fazer<<strong>br</strong> />

processamentos rapidos, enquanto humanos tem a possibilidade de uma<<strong>br</strong> />

abordagern qualitativa e criativa dos fenOmenos fisicos.<<strong>br</strong> />

Portanto, a utilizacao de computadores para o ensino pode se<<strong>br</strong> />

tornar mais eficiente se uma interface apropriada, entre aluno e maquina<<strong>br</strong> />

estiver disponivel, fazendo corn que o aprendiz possa aprimorar sua<<strong>br</strong> />

estrutura cognitiva a partir de seus subsuncores. Uma possibilidade<<strong>br</strong> />

para se criar tal interface e que ela esteja baseada na linguagem prOpria<<strong>br</strong> />

dos mesmos. Se o computador puder compreender a linguagem do aluno<<strong>br</strong> />

(mesmo as girias e termos qualitativos como "mais alto", "menos<<strong>br</strong> />

intenso", etc.), entao a interacao do aluno na realidade virtual criada<<strong>br</strong> />

pelo computador deve se tornar mais ampla.<<strong>br</strong> />

Este trabalho tem como objetivo mostrar que um caminho possivel<<strong>br</strong> />

para a obtencao de tal interface e o desenvolvimento de um Programa de<<strong>br</strong> />

Inteligencia Artificial (PIA), estruturado a partir de uma analise<<strong>br</strong> />

comparativa entre a evolucao das teorias cognitivas, referente ao tema<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa, e a prOpria evolucao das linguagens de<<strong>br</strong> />

computacao, permitindo ao aluno interagir com maior intimidade com<<strong>br</strong> />

programas especialistas, propiciando-lhe o desenvolvimento da<<strong>br</strong> />

criatividade, iniciativa e capacidade de raciocinio, proporcionando uma<<strong>br</strong> />

aprendizagem significativa, continua e autemoma, fundamentada na<<strong>br</strong> />

interacao e visualizacao de situagoes vivenciadas em seu cotidiano, as<<strong>br</strong> />

quais a Fisica, que uma ciencia natural, explica e/ou equaciona.<<strong>br</strong> />

503

Josiinal.<<strong>br</strong> />

Ferreira...<<strong>br</strong> />

Nos prOximos t6picos, apresentar-se-a uma <strong>br</strong>eve analogia entre a<<strong>br</strong> />

evolugao das teorias cognitivas e da linguagem de computagao; a questa°<<strong>br</strong> />

da construcao do espaco de conceitos e a descricao e estrategia de<<strong>br</strong> />

utilizagao do Programa de Inteligencia Artificial (PIA).<<strong>br</strong> />

Analogia entre a evolugao das teorias cognitivas e da linguagem de computack:<<strong>br</strong> />

A teoria cognitiva de David Ausubel tornou a "estrutura cognitiva<<strong>br</strong> />

(do aprendiz)" um objeto de estudo central dentro das pesquisas<<strong>br</strong> />

realizadas na area [Moreira (1983a)]. Desde a epoca de Ausubel, os<<strong>br</strong> />

pesquisadores. tem mantido uma preocupagao especial com a interrelagao<<strong>br</strong> />

entre os conceitos e como estao hierarquizadas essas interrelacoes<<strong>br</strong> />

no interior da mente humana [Posner et al. (1982)]. Foram<<strong>br</strong> />

entao deserivolvidas varias formas de representagao da estrutura<<strong>br</strong> />

cognitiva, dentre as quais, pode-se destacar as arvores conceituais<<strong>br</strong> />

[Preece (1976)], os mapas conceituais [Taber (1994)] e proposigoes<<strong>br</strong> />

conceituais [Moreira (1983b)], bem como formas de se medir a interrelacao<<strong>br</strong> />

entre os conceitos, como os testes de associacao [Preece (1976)] e<<strong>br</strong> />

analise multidimensional [Rosa et al. (1993)].. Tais metodos sao capazes<<strong>br</strong> />

de gerar uma representagao grgica instantanea que, .se nao 6<<strong>br</strong> />

absolutamente a real estrutura cognitiva de um individuo num<<strong>br</strong> />

instante de tempo, pelo menos tem alguma semelhanga coin ela.<<strong>br</strong> />

Desde a decada de 80, os pesquisadores da area passaram a se<<strong>br</strong> />

preocupar nao somente como os conceitos estao hierarquizados na<<strong>br</strong> />

estrutura cognitiva do aprendiz, mas tambem em como essa hierarquia<<strong>br</strong> />

muda em fungao da educagao e em fungao do prOprio cotidiano do<<strong>br</strong> />

individuo. Assim, eles passaram nao apenas a investigar o como uma<<strong>br</strong> />

estrutura cognitiva se configura, •mas tambem como ela passa de uma<<strong>br</strong> />

configuragao a outra, processo esse denomihado por "mudanga<<strong>br</strong> />

conceitual" (conceptual change) [Driver (1989); Posner et al. (1982);<<strong>br</strong> />

Posner and Gertzog (1982); Perez e Alis (1985)]. Sendo, a aprendizagem<<strong>br</strong> />

significativa um processo onde a configuracao da estrutura cOgnitiva<<strong>br</strong> />

passa de um estado a outro em busca de uma maior estabilidade.<<strong>br</strong> />

A recente hist6ria do desenvolvimento das linguagens de<<strong>br</strong> />

computagao comporta duas "revolucoes cientificas" fundamentais. 'Nos<<strong>br</strong> />

anos 70, a evolugao da programacao estruturada e," nos anos 80, a<<strong>br</strong> />

programaccio orientada a objetos [Takahashi e Liesenberg (1990)]. A<<strong>br</strong> />

programacao orientada a objetos e um paradigma no qual a arquitetura<<strong>br</strong> />

de programagao tenta se aproximar das caracteristicas do pensamento<<strong>br</strong> />

hurnano. Tal paradigma tem feito com que desenvolvimento das<<strong>br</strong> />

linguagens de computagao busque suporte teorico em pesquisas. so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

inteligencia artificial e so<strong>br</strong>e as ciencias • cognitivas .[Takahashi e<<strong>br</strong> />

Liesenberg (1990)].<<strong>br</strong> />

Nesse 'context°, um topic° de fundamental importancia para os<<strong>br</strong> />

pesquisadores de linguagem de., programacao 6 a inter-relagao de<<strong>br</strong> />

conceitos ou, na linguagein computacional, de objetos. Assim, o conjunto<<strong>br</strong> />

504

Utilizocao do Commando!' como...<<strong>br</strong> />

de relagaes entre objetos (conceitos) forma uma estrutura chamada rede<<strong>br</strong> />

semantica, em analogia a estrutura cognitiva.<<strong>br</strong> />

Um outro paradigma te6rico em que se apoia o desenvolvimento<<strong>br</strong> />

das linguagens de computagao e a interdependencia entre a linguagem e<<strong>br</strong> />

o pensainento. Enquanto que as ciencias cognitivas atualmente se<<strong>br</strong> />

apoiam nas ideias vygotskianas so<strong>br</strong>e o tema [Vygotsky (1993); La Taille<<strong>br</strong> />

(1992); Howe (1996)] para a elaboragao de novas e mais eficientes<<strong>br</strong> />

estrategias de ensino/aprendizagem, as ciencias de computagao se<<strong>br</strong> />

baseiam na premissa de que a linguagem e o pensamento se moldam<<strong>br</strong> />

mutuamente [Takahashi e Liesenberg (1990); Whorf (1956)].<<strong>br</strong> />

0 espago de conceitos:<<strong>br</strong> />

Mas nao e s6 no ambito de seu desenvolvimento como ciencia que a<<strong>br</strong> />

computagao e ciencias • cognitivas mantem uma analogia. Eles tem<<strong>br</strong> />

tambem que enfrentar um problema fundamental semelhante: o da<<strong>br</strong> />

questao da representagdo. Vimos que, ao passo em que a computacao<<strong>br</strong> />

utiliza as redes semanticas como representagao da inter-relagao entre<<strong>br</strong> />

objetos, as ciencias cognitivas utilizam mapas conceituais. Contudo, o<<strong>br</strong> />

verdadeiro problema esta em como faze-lo. Por exemplo, para visualizar<<strong>br</strong> />

um mapa conceitual, pode-se escrever, numa folha de papel, os nomes de<<strong>br</strong> />

alguns conceitos interligando-os com arcos [Preece (1976)]. Os arcos<<strong>br</strong> />

representariam as relacoes entre os conceitos. Neste caso, que criterio<<strong>br</strong> />

pode ser utilizado para orientar a disposigao espacial dos nomes dos<<strong>br</strong> />

conceitos na folha de papel? Baseado em que regra podemos colocar o<<strong>br</strong> />

conceito X'a direita ou esquerda do conceito Y? Quais conceitos devem<<strong>br</strong> />

ser colocados perto das margens superior e inferior da folha? A folha de<<strong>br</strong> />

papel constitui o Espaco de Conceitos (no caso, bidimensional) no qual a<<strong>br</strong> />

estrutura cognitiva esta representada. As orientacoes esquerda/direita e<<strong>br</strong> />

cima/baixo correspondem as dimensoes desse espago.<<strong>br</strong> />

0 grande problema e que ate hoje nao se desco<strong>br</strong>iu um criterio<<strong>br</strong> />

suficientemente objetivo para a construgao do espaco de conceitos. Por<<strong>br</strong> />

exemplo, quantas dimensoes esse espago deve ter? Nem sempre o espago<<strong>br</strong> />

bidimensional constitui a melhor representagao [Moreira (1983b)]. No<<strong>br</strong> />

caso de outras ciencias esse problema ja foi resolvido. Na Fisica<<strong>br</strong> />

Estatistica, por exemplo, existe um criterio estabelecido objetivamente<<strong>br</strong> />

embasando uma representagao hexadimensional: o espago de fase,<<strong>br</strong> />

constituido por 3 dimensoes espaciais e 3 dimensaes correspondentes as<<strong>br</strong> />

componentes da quantidade de movimento.<<strong>br</strong> />

No caso das ciencias de computacao, existe uma proposta de<<strong>br</strong> />

configuragao do espago de conceitos baseada no estudo das operacoes<<strong>br</strong> />

abstratas executadas pela mente humana [Tsichritzis e Lochovsky<<strong>br</strong> />

(1982)]. Reconhece-se tres tipos basicos de abstracao:<<strong>br</strong> />

1. classificagao (tendo como operacao inversa a instanciacao);<<strong>br</strong> />

2. generalizagao (especializagao) e,<<strong>br</strong> />

3. agregacao (decomposicao).<<strong>br</strong> />

505

losinuo.111. Ferreira...<<strong>br</strong> />

Tal representacao constitui um espaco tridimensional cuja<<strong>br</strong> />

aplicabilidade tanto na computacao quanto nas ciencias cognitivas<<strong>br</strong> />

ainda uma questao em aberto.<<strong>br</strong> />

0 fato e que a computacao tem a oferecer subsidios importantes<<strong>br</strong> />

para o desenvolvimento da representacao da estrutura cognitiva humana.<<strong>br</strong> />

Contudo, os pesquisadores da area ainda devem gastar muitos anos de<<strong>br</strong> />

pesquisa ate delinearem de forma mais objetiva qualdeve ser o melhor<<strong>br</strong> />

espaco n-dimensional para representar tal estrutura.<<strong>br</strong> />

Apes uma analise entre os dois campos de conhecimento e,<<strong>br</strong> />

utilizando de elementos • que a computacao pode oferecer para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento da representacao da estrutura cognitiva humana -<<strong>br</strong> />

subsidio importante para o progresso da area - pretende-se apresentar<<strong>br</strong> />

uma proposta para a utilizacao do computador no ensino diante de uma<<strong>br</strong> />

perspectiva de aprendizagem significativa pelos alunos, atraves do<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de um ambiente computacional "nao-estatico" em que os<<strong>br</strong> />

problemas da linguagem, conforme discutidos .anteriormente, sejam<<strong>br</strong> />

minimizados.<<strong>br</strong> />

Tal proposta consiste no desenvolvimento de um programa que<<strong>br</strong> />

possibilite a identificacao das estrategias de elaboracao do pensamento e<<strong>br</strong> />

linguagem utilizadas pelos alunos, bem como, obter informacees so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

suas barreiras epistemolOgicas, dados estes relacionados as suas prOprias<<strong>br</strong> />

estruturas cognitivas e, tamb,em, diagnosticar as mudancas, conceituais<<strong>br</strong> />

ocorridas nas mesmas, durante a manipulacao de um software educativo<<strong>br</strong> />

para assim poder subsidiar as estrategias que promoverao tais<<strong>br</strong> />

mudancas.<<strong>br</strong> />

Descricao do Programa:<<strong>br</strong> />

Este programa permite que o computador possa associar as<<strong>br</strong> />

palavras digitadas no teclado pelo aluno (ou mesmo verbalizadas no caso<<strong>br</strong> />

de uma maquina equipada cam um sistema multimidia com processador<<strong>br</strong> />

de voz ), operacdo esta que pode ser executada baseada em um banco de<<strong>br</strong> />

dados que contem palavras ordenadas conectadas entre si, formando o<<strong>br</strong> />

que se pode denominar de rede semantica, que -serve de interface entre o<<strong>br</strong> />

aluno e um programa especialista qualquer.<<strong>br</strong> />

Essa interface se utiliza da Inteligencia Artificial (uma das bases do<<strong>br</strong> />

paradigma de objetos da computacao, conforme discutido anteriormente)<<strong>br</strong> />

e de uma rede semantica como banco de dados, que servem de<<strong>br</strong> />

intermediario entre o usuario human° (o aprendiz) e o programa<<strong>br</strong> />

especialista (o software educacional).<<strong>br</strong> />

Basicamente o que necessario para a implementacao de tal<<strong>br</strong> />

interface pode ser resumido no esquema apresentado na figura 1.<<strong>br</strong> />

especialista, bem como suas partes constituintes.<<strong>br</strong> />

0 esquema consta de 3 partes: 0 usuario, o programa de IA e o<<strong>br</strong> />

programa especialista, que esta para ser controlado. 0 programa de IA<<strong>br</strong> />

consta das seguintes partes:<<strong>br</strong> />

50G

Utdizocao do Computudor<<strong>br</strong> />

C usuario<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

Programa de IA<<strong>br</strong> />

PLN<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

Programa<<strong>br</strong> />

Especialista<<strong>br</strong> />

Figura 1- Esquema representando a interface entre usuario e programa<<strong>br</strong> />

I) Processador de Linguagem Natural (PLN) - reconhece<<strong>br</strong> />

termos coloquiais da lingua portuguesa e/ou capaz de "aprender" termos<<strong>br</strong> />

novos, de acordo com as necessidades do usuario ((viand() o usuario<<strong>br</strong> />

utiliza um termo que nao consta da memOria do prOgrama de IA, este<<strong>br</strong> />

imediatamente pergunta o significado desse termo, incluindo-o em seu<<strong>br</strong> />

arquivo-memOria). Para a esta interface, foi utilizado uma vers5o<<strong>br</strong> />

modificada do PLN proposto por H. Schildt [Schildt (1989)), escrito em<<strong>br</strong> />

linguagem C, mas adaptado A lingua portuguesa;<<strong>br</strong> />

II) Memoria (MEM) - contem as informacaes reconhecidas pelo<<strong>br</strong> />

programa. Consiste num arquivo contendo palavras posicionadas em<<strong>br</strong> />

ordem alfabetica. Cada linha da memOria tem a seguinte estrutura:<<strong>br</strong> />

Numero da lin ha -Talavra - Tipo - Apontadores<<strong>br</strong> />

Onde:<<strong>br</strong> />

• NUmero de linha - indica simplesmente a posicao da palavra<<strong>br</strong> />

na memeria.<<strong>br</strong> />

• Palavra - qualquer termo da lingua portuguesa que foi<<strong>br</strong> />

anteriormente introduzida na memoria.<<strong>br</strong> />

• Tipo - classificacao gramatical da palavra. Para que o PLN<<strong>br</strong> />

reconheca o significado de uma frase, 6 necessario que ele<<strong>br</strong> />

tenha informacoes quanto A classe gramatical das palavras.<<strong>br</strong> />

Isso permite que ele desconsidere, por exeMplo, os artigos e<<strong>br</strong> />

preposicoes cujo descarte nao implica em perda de significado<<strong>br</strong> />

da frase.<<strong>br</strong> />

• Apontadores - niimeros das linhas das palavras sinonimas ou<<strong>br</strong> />

que tem alguma correlac-Ao coin a palavra em questao. Os<<strong>br</strong> />

apontadores permitem que sejam interligadas as palavras que<<strong>br</strong> />

tem algum significado comum, pode-se dizer que uma palavra<<strong>br</strong> />

"aponta" para a outra. As palavras interligadas entre si<<strong>br</strong> />

507

.losimar 31. P'erreira...<<strong>br</strong> />

formam uma especie de "rede de palavras" (rede semantica)<<strong>br</strong> />

grosseiramente andloga rede de sinapses entre os neurOnios<<strong>br</strong> />

do cere<strong>br</strong>o humano. Quanto maior o niimero de apontadores<<strong>br</strong> />

(sinapses) saindo de cada palavra, melhor deve ser a<<strong>br</strong> />

"inteligencie do programa de IA.<<strong>br</strong> />

Quando o programa recebe uma mensagem do usuario, o PLN<<strong>br</strong> />

passa a procurar pela palavra em sua memoria. Se ele a encontra, busca<<strong>br</strong> />

os seus significados (palavras apontadas). Se algum desses significados<<strong>br</strong> />

representar um comando executavel, entao o PLN pode ordenar ao<<strong>br</strong> />

computador, ou ao dispositivo acoplado, a ,realizacao de alguma tarefa.<<strong>br</strong> />

Se a palavra nao fizer parte de seu arquivo-memoria, o programa lhe<<strong>br</strong> />

perguntara o seu significado, introduZindo as palavras desconhecidas em<<strong>br</strong> />

seu arquivo-memoria (ele "aprende" tambem) e as conecta com uma outra<<strong>br</strong> />

palavra ja incluida anteriormente. Dessa forma, o aluno pode "dialogar"<<strong>br</strong> />

com o programa especialista utilizando sua prOpria linguagem e seus<<strong>br</strong> />

prOprios conhecimentos.<<strong>br</strong> />

III) Gerenciador da MemOria (GM) - executa as operacoespadrao<<strong>br</strong> />

de modificacao e manutencao da memoria. Basicamente ele<<strong>br</strong> />

capaz de ler o arquivo-memoria que deve estar gravado num disco rigido<<strong>br</strong> />

ou disquete, transferindo-o para a memoria RAM, incluir.novas palavras<<strong>br</strong> />

na memoria e reordenar suas linhas em ordem alfabetica. E responsavel<<strong>br</strong> />

tambem pela busca de uma palavra na mesma e pela sua regravacao no<<strong>br</strong> />

disquete ou disco rigido.<<strong>br</strong> />

Voltando a Figura 1, temos a interligacao "A" entre o usuario e o<<strong>br</strong> />

programa de IA, que pode ser o teclado ou um microfone, e as<<strong>br</strong> />

interligacoes ("a", "b", "c", "d", "e", etc.) entre o programa. de IA e o<<strong>br</strong> />

programa especialista. Essas ialtimas interligagOes sao os comandos<<strong>br</strong> />

basicos que sao cOmpreendidos pelo programa especialista.<<strong>br</strong> />

A primeira versa° da interface ja se encontra pronta, escrita na<<strong>br</strong> />

linguagem C++ e se chama PIAGEF (Programa de Inteligencia Artificial<<strong>br</strong> />

do Grupo de Ensino de Fisica). PIAGEF admite um banco de dados de<<strong>br</strong> />

ate 10.000 termos ou .conceitos. PIAGEF permite que no total, cada<<strong>br</strong> />

-palavra possa apontar para 20 outras.<<strong>br</strong> />

De acordo com o banco de dados, a representacao semantica de<<strong>br</strong> />

PIAGEF feita num, espaco de uma dimensao (o estudo da performance<<strong>br</strong> />

de PIAGEF utilizando representacoes• de mais. de uma dimensao sera<<strong>br</strong> />

feita a posteriori, apes o aperfeicoamento do programa configurado<<strong>br</strong> />

unidimensionalmente). Essencialmente a ligagao entre as palavras nesta<<strong>br</strong> />

primeira versa° do.tipo "6 um(a)". Isso significa que o programa nao<<strong>br</strong> />

estabelece ligagoes de diferentes naturezas entre as palavras<<strong>br</strong> />

(caracteristica da repreSentagao unidimensional). Uma palavra ligada a<<strong>br</strong> />

outra, para PIAGEF, significa que elas devem ter algum tipo de vinculo.<<strong>br</strong> />

Isso e suficiente para essa primeira versa° do programa, pois o que se<<strong>br</strong> />

pretende, por ora, fazer com que a linguagem propria de cada aprendiz<<strong>br</strong> />

possa acionar comandos especificos do programa especialista, ou seja, que<<strong>br</strong> />

o aprendiz possa "conversar" com tal programa.<<strong>br</strong> />

508

Utilizacdo do COMplaa(101<<strong>br</strong> />

Estrategia para utilizacao do Programa:<<strong>br</strong> />

Atualmente o trabalho esta direcionado para a confeccao de dois<<strong>br</strong> />

programas especialistas (softwares de desenho e de circuitos eletricos),<<strong>br</strong> />

que sera° conectados a PIAGEF de forma a tornar possivel ao usuario<<strong>br</strong> />

interagir com situagoes problemas propostos, a partir de sua propria<<strong>br</strong> />

linguagem, os quais envolvam concepco-es espontaneas e alternativas ja<<strong>br</strong> />

pesquisadas.<<strong>br</strong> />

Apes o termino da confeccao do programa especialista de desenho<<strong>br</strong> />

e a sua conexao com PIAGEF, o conjunto dos programas sera testado,<<strong>br</strong> />

aplicando-o individualmente a estudantes entre 8 e 18 anos (segunda<<strong>br</strong> />

serie do nivel fundamental ao terceiro ano do nivel medic)) de uma mesma<<strong>br</strong> />

escola (para assegiirar condicoes semelhantes). Sera analisado o qua°<<strong>br</strong> />

eficazmente os estudantes construirao figuras complexas, utilizando de<<strong>br</strong> />

sua propria linguagem, em funcao da idade. Nao se delimitou uma faixa<<strong>br</strong> />

etaria especifica por nao possuir dados objetivos corn relacao idade mais<<strong>br</strong> />

indicada para a realizacao desse trabalho. Se por um lado criancas<<strong>br</strong> />

jovens possuem menor grau de abstracao, elas possuem um maior grau<<strong>br</strong> />

de interesse, em media, em desenhar. Assim, aplicar-se-a os programas a<<strong>br</strong> />

uma amostra pequena de cada faixa etaria (tres alunos cam 8 anos, tres<<strong>br</strong> />

com 9 anos, etc.), identificando assim em que faixa etaria a interacao<<strong>br</strong> />

entre aluno e programa especialista foi mais efetiva. A seguir, sera feita<<strong>br</strong> />

a escolha aleatoria de uma amostra maior constituida por alunos<<strong>br</strong> />

(aproximadamente 20), que se encontram na faixa etaria identificada<<strong>br</strong> />

anteriormente.<<strong>br</strong> />

A verificacao do desempenho desses estudantes em desenhar<<strong>br</strong> />

servird para testar e aperfeicoar o software PIAGEF.<<strong>br</strong> />

Durante a testagem de PIAGEF, sera dada uma atencao especial<<strong>br</strong> />

As mudancas ocorridas no banco de dados desse programa. Conforme o<<strong>br</strong> />

aprendiz utiliza PIAGEF, o seu banco de dados vai se modificando com a<<strong>br</strong> />

inclusao de termos que sac) proprios da linguagem do mesmo. Assim<<strong>br</strong> />

sendo, atraves da analise das diferencas do banco de dados antes e depois<<strong>br</strong> />

da utilizacao do software, e possivel identificar as estrategias utilizadas<<strong>br</strong> />

pelos alunos, bem como obter informacoes so<strong>br</strong>e suas barreiras<<strong>br</strong> />

epistemologicas, em funcao de suas concepcoes espontaneas e<<strong>br</strong> />

alternativas, dados estes relacionados As suas proprias estruturas<<strong>br</strong> />

cognitivas; bem como, diagnosticar as mudancas conceituais ocorridas<<strong>br</strong> />

nas estruturas cognitivas dos alunos durante a manipulacao deste<<strong>br</strong> />

software edUcativo; e subsidiar as estrategias que promoverao as<<strong>br</strong> />

mudancas conceituais.<<strong>br</strong> />

Apes a testagem e aperfeicoamento do PIAGEF com o programa<<strong>br</strong> />

especialista de desenho, o mesmo sera conectado ao programa<<strong>br</strong> />

especialista de circuitos eletricos, os quais envolverao concepcoes<<strong>br</strong> />

espontaneas e alternativas bastante pesquisadas pelos autores da area<<strong>br</strong> />

[Rinaldi e Ure (1994); Closset (1983); Viennot (1985); Nussbaum (1979)].<<strong>br</strong> />

509

losimar<<strong>br</strong> />

Ferreira...<<strong>br</strong> />

Neste trabalho espera-se constatar a ocorrencia de aprendizagem<<strong>br</strong> />

significativa durante a manipulacao do PIAGEF juntamente coin o<<strong>br</strong> />

software de desenho e, tambem diagnosticar as mudaneas conceituais nas<<strong>br</strong> />

estruturas cognitivas dos alunos durante sua ocorrencia atraves da<<strong>br</strong> />

manipulacao do PIAGEF em conjunto com o software de circuitos<<strong>br</strong> />

eletricos.<<strong>br</strong> />

Sabe-se que o sucesso do aluno nao depende exclusivamente de<<strong>br</strong> />

suas concepeoes, mas tambem da interagao aluno com o programa de<<strong>br</strong> />

computador. 0 aluno pode ter os conceitos formados, mas simplesmente<<strong>br</strong> />

nao conseguir manipular de forma eficiente o programa. Portanto, 6 na<<strong>br</strong> />

avaliaeao do quanto o programa sera efetivo no processo da utilizacao dos<<strong>br</strong> />

sells prOprios conhecimentos na resolucao de uma situacao-problema, que<<strong>br</strong> />

se baseiam os objetivos deste trabalho.<<strong>br</strong> />

Destaca-se a importancia do PIAGEF, por permitir a deteccao da<<strong>br</strong> />

mudanca conceitual durante a sua ocorrencia, ja que e possivel registrar<<strong>br</strong> />

momento exato em que um novo termo e introduzido no banco de dados.<<strong>br</strong> />

Isso representa uma vantagem com relacao a outros metodos comumente<<strong>br</strong> />

utilizados para se detectar a mudanca conceitual (como testes de<<strong>br</strong> />

associagao e obtengao de arvores conceituais), os quais sao aplicados<<strong>br</strong> />

antes e depois do emprego de uma dada metodologia de ensino, ou seja,<<strong>br</strong> />

em momentos descontinuos do processo de construed() do conhecimento<<strong>br</strong> />

pelo aluno.<<strong>br</strong> />

Acreditandd ser o computador um instrumento de ensino auxiliar<<strong>br</strong> />

no processo de construe-do de conhecimento dos alunos, o envolvimento<<strong>br</strong> />

dos professores tornar-se-a importante durante o processo de validaeao<<strong>br</strong> />

desta interface, pois, este software sO sera eficaz e atingira os objetivos<<strong>br</strong> />

uma vez que tais profissionais se Sentirem familiarizados com o mesmo.<<strong>br</strong> />

Com os resultados obtidos neste trabalho, espera-se efetivamente<<strong>br</strong> />

contribuir nao somente com o desenvolvimento de melhores softwares<<strong>br</strong> />

para o ensino da fisica, como tambem no aperfeigoamento de diagnosticos<<strong>br</strong> />

mais objetivos e 'eficientes para a analise da mudanga conceitual da<<strong>br</strong> />

estrutura aignitiya humana.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

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511

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1993.<<strong>br</strong> />

WHORF, B.. "Language, Thought and Reality". MIT Press, 1956.<<strong>br</strong> />

512

XII Simpdsio Arucional Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, 211.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UTILIZANDO 0 MICROCOMPUTADOR PARA ANALISE DE DADOS<<strong>br</strong> />

I ntrod ugao<<strong>br</strong> />

Maxi() Vinicius Corrallo (corrallo@d<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Armando Massao Tagiku (amtagikugl<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, SP<<strong>br</strong> />

Cx. Postal 66318, CEP 05315-970<<strong>br</strong> />

0 laboratorio de Fisica, normalmente, apresentado ao aluno de 2°<<strong>br</strong> />

grau atraves de um experimento. Este, por sua vez, gera um conjunto de<<strong>br</strong> />

dados onde se visa a obtenedo de graficos e, a posteriori, sua analise.<<strong>br</strong> />

Muitas vezes o professor se prende a esta construed° tornando o processo<<strong>br</strong> />

extremamente prejudicado, ora pela exaustao, ora pelo ajuste de escala,<<strong>br</strong> />

fazendo coin que o objetivo principal - analise e compreensao do fenOmeno<<strong>br</strong> />

- nao ocorra. Algumas escolas ja utilizam o computador para fazer o<<strong>br</strong> />

monitoramento das experiencias e assim, o controle do processo, cabendo<<strong>br</strong> />

aos alunos apenas a representacao dos fatos. Situacao como essa requer<<strong>br</strong> />

placas, acessOrios e programas que facam esta interface, muitas vezes<<strong>br</strong> />

ultrapassando as possibilidades da escola.<<strong>br</strong> />

Pretendemos aqui, apresentar uma sugestao mediadora aos casos<<strong>br</strong> />

acima mencionados. E sem davida, uma solueao viavel as escolas que<<strong>br</strong> />

dispoem de um pequeno laboratorio de informatica.<<strong>br</strong> />

Descricao<<strong>br</strong> />

Esta sugestao se baseia na utilizacao do computador como uma<<strong>br</strong> />

ferramenta para o ensino de Fisica, visando a analise de dados de<<strong>br</strong> />

experiencias Fisicas. Segundo Valentel (1993), o computador assume um<<strong>br</strong> />

papel de instrumento no qual o aluno desenvolve sua tarefa por<<strong>br</strong> />

intermedio do equipamento. Ultrapassam os limites de maquina de<<strong>br</strong> />

ensinar e tornando-se um agente auxiliador no processo da construed° do<<strong>br</strong> />

aprendizado.<<strong>br</strong> />

Durante um ano, desenvolvemos um projeto de intercambio entre<<strong>br</strong> />

as areas de informatica e fisica na escola Mater et Magistra situada em<<strong>br</strong> />

Sao Paulo. 0 projeto consistiu na obteneao de dados em experiencias<<strong>br</strong> />

realizadas no laboratOrio de Fisica, e em seguida, transferidos para o<<strong>br</strong> />

computador. Foram utilizados os seguintes programas, Mathcad 2.5 para<<strong>br</strong> />

Dos (programa desenvolvido para area cientifica) e o Microsoft Excel 5.0<<strong>br</strong> />

(planilha eletrOnica).<<strong>br</strong> />

Para exemplificar, podemos destacar uma experiencia, a qual<<strong>br</strong> />

descreveremos a seguir :<<strong>br</strong> />

Esta consistiu em fornecer uma <strong>br</strong>eve nocao do metodo cientifico, e<<strong>br</strong> />

para isso, usamos o fenOmeno da refracao.<<strong>br</strong> />

Com uma cuba retangular transparente com agua, os alunos<<strong>br</strong> />

traearam retas so<strong>br</strong>e um folha de papel, alinhando os tracos (fixos) com<<strong>br</strong> />

513

316icio Corralto; itimaltdo Tagiku<<strong>br</strong> />

os observados na outra extremidade. (fig. 1) Em seginda, determinaram<<strong>br</strong> />

os valores de i e r.<<strong>br</strong> />

figura 1: Montagem experimental<<strong>br</strong> />

Os dados foram transferidos para o software Microsoft Excel 5.0,<<strong>br</strong> />

obtendo os valores apresentados na tabela 1(em anexo). A plotagem do<<strong>br</strong> />

grafico, mostra que a funcao pode ser considerada linear, sendo<<strong>br</strong> />

exatamente esta conclusao que nossos alunos chegaram.<<strong>br</strong> />

Com isso, pudemos discutir os caminhos do metodo cientifico, ou<<strong>br</strong> />

seja a possibilidade de resultados aparentemente verdadeiros, mostrando<<strong>br</strong> />

assim, que a ciencia e sem davida um processo dinamico.<<strong>br</strong> />

Ja na tabela 2 (em anexo), mostramos os calculos dos valores de<<strong>br</strong> />

sen i e sen r, utilizando a Lei de Snell-Descartes. Sem davida a razao i/r<<strong>br</strong> />

tao boa quanto seni/senr, ou seja o indice de refracao da agua.<<strong>br</strong> />

Este e apenas um dos inameros experimentos que podernos realizar<<strong>br</strong> />

e tiramos conclusaes a partir de graficos e tabelas sistematizadas corn o<<strong>br</strong> />

auxilio de uma ferramenta como o computador.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Este trabalho sugere uma possivel aplicacao do computador como<<strong>br</strong> />

ferramenta para os cursos de Fisica. Tornando o trabalho de analise de<<strong>br</strong> />

dados mais rapid° e eficiente. Uma outra possibilidade o fato de ser<<strong>br</strong> />

uma alternativa viavel e de simples implantacao em escolas que<<strong>br</strong> />

disponham de poucos computadores.<<strong>br</strong> />

0 uso. do computador na escola deve ser considerado /Lao mais como<<strong>br</strong> />

uma tentativa de melhorar o ensino, mas uma necessidade de encarar<<strong>br</strong> />

com coragem o propOsito de inserir o aluno nesse admiravel mundo novo<<strong>br</strong> />

da era da informatica.<<strong>br</strong> />

Por fim, observamos que com a utilizacao do programa Microsoft<<strong>br</strong> />

Excel as aulas e discussoes se tornaram mais dinamicas, sendo assim<<strong>br</strong> />

mais viavel ao projeto proposto. Acreditamos que isto se deve ao fato<<strong>br</strong> />

deste programa ser conhecido por muitos dos alunos que participaram do<<strong>br</strong> />

projeto, pois e um software popular e presente nos micros pessoais. Em<<strong>br</strong> />

contrapartida, o programa Mathcad tornou o trabalho um pouco mais<<strong>br</strong> />

lento em virtude dos alunos nao conhecerem esta ferramenta, ja que,<<strong>br</strong> />

geralmente, utilizada em instituicaes de pesquisa / ensino.<<strong>br</strong> />

514

nthzun do o<<strong>br</strong> />

rocompn<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

1.ROGERS, L.T., The computer-assisted laboratory, Physics<<strong>br</strong> />

Education, 22, 1987.<<strong>br</strong> />

2.TAYLOR, E., Comparison of different uses of computers in teaching<<strong>br</strong> />

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laboratories for physics teaching, Physics Education,<<strong>br</strong> />

22, 1987.<<strong>br</strong> />

4.VALENTE, J. A., Computadores e conhecimento: repensando<<strong>br</strong> />

a educacao, Campinas, Grafica Central da Unicamp,1993.<<strong>br</strong> />

Anexo<<strong>br</strong> />

Grgicos e tabelas construidas em sala de aula com o auxilio do<<strong>br</strong> />

softi.vare Microsoft Excel 5.0.<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Tabela 1<<strong>br</strong> />

incidencia - i refracao - r i/r<<strong>br</strong> />

5 4 1,3<<strong>br</strong> />

10 7 1,4<<strong>br</strong> />

15 10 1,5<<strong>br</strong> />

20 15 1,3<<strong>br</strong> />

25 18 1,4<<strong>br</strong> />

30 21 1,4<<strong>br</strong> />

35 25 1,4<<strong>br</strong> />

90 28 1,4<<strong>br</strong> />

45 31 1,5<<strong>br</strong> />

50 34 1,5<<strong>br</strong> />

tabela 2<<strong>br</strong> />

seni senr seni/senr<<strong>br</strong> />

0,1 0,1 1,2<<strong>br</strong> />

0,2 0,1 1,4<<strong>br</strong> />

0,3 0,2 1,5<<strong>br</strong> />

0,3 0,3 1,3<<strong>br</strong> />

0,4 0,3 1,4<<strong>br</strong> />

0,5 0,4 1,4<<strong>br</strong> />

0,6 0,4 1,4<<strong>br</strong> />

0,6 0,5 1,4<<strong>br</strong> />

0,7 0,5 1,4<<strong>br</strong> />

0,8 0,6 1,4<<strong>br</strong> />

515

Nhircio Corrallo; Armando Tagiku<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

C 20<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

0 •<<strong>br</strong> />

i x r<<strong>br</strong> />

LO LO LO LO<<strong>br</strong> />

CN V"<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

Gritfico 1<<strong>br</strong> />

Grafico 2<<strong>br</strong> />

516

XII Simpasio Nacional de Emilia) de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

INFORMATICA E ENSINO: VISAO CRITICA DOS SOFTWARES<<strong>br</strong> />

EDUCATIVOS E DISCUSSAO SOBRE AS BASES PEDAGOGICAS<<strong>br</strong> />

ADEQUADAS PARA 0 SEU DESENVOLVIMENTO.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Dirceu da Silva' (dIrceu@turing.unicamp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Paulo Sergio Marchelli2(pmarchegserversmarcos.bd<<strong>br</strong> />

1- FE/UNICAMP<<strong>br</strong> />

2- Universidade Sao Marcos<<strong>br</strong> />

"E que Narciso acha. feio o que nao e espelho."<<strong>br</strong> />

Caetano Veloso, Sampa.<<strong>br</strong> />

"0 ministro Paulo Renato Souza, (Educagao) anunciou oaten' 11711<<strong>br</strong> />

programa de informatica que pretende leva.r computadores a. um tergo dos<<strong>br</strong> />

23 mil escolas que tem o 1° e o 2° graus em conjunto. 0 programa tem nin<<strong>br</strong> />

gasto previsto de R$ 220 milhoes para. os computadores e inals R$ 250<<strong>br</strong> />

para treinamento de professores. 0 orgamento do proximo alio preue<<strong>br</strong> />

op. ena.s R$ 170 milhoes. 0 ministro espera. obter o restante dos recursos<<strong>br</strong> />

coin contra.partidas dos Estados, emprestimo do BIRD (Banco Mundial) e<<strong>br</strong> />

emprestimo do Banco do Brasil, como adiantamento de recursos de 1998"<<strong>br</strong> />

(Folha de San Paulo, 12/10/96).<<strong>br</strong> />

Hoje comecado a constatar um fenOmeno que se alastra por toda a<<strong>br</strong> />

nossa escola, quer seja ela particular ou pablica: a Informatica. Haja<<strong>br</strong> />

visto as intencoes do Ministro da Educacao, expressas acima, em uma<<strong>br</strong> />

noticia de um importante jornal paulista.<<strong>br</strong> />

Estamos, por assim dizer, "perdendo o boucle da, historia": se temos<<strong>br</strong> />

resistencias as novas tecnologias por serem novas e pouco conhecidas, o<<strong>br</strong> />

que parece conceitualmente adequado e sustentavel, estamos alheios ao<<strong>br</strong> />

processo e nao temos respostas para dar ao movimento que se imp6e.<<strong>br</strong> />

Quer queiramos ou nao, mais cedo ou mais tarde, por imposicao de cima<<strong>br</strong> />

para baixo ou por necessidade, os computadores irao comecar a permear<<strong>br</strong> />

a escola e esse intuito parece ser mais rapid° do que planejamos. Tal<<strong>br</strong> />

como acontece hoje em alguns paises como o Japao e Israel, onde nao se<<strong>br</strong> />

pensa em educacao sem o uso de computadores, nos mais diversos niveis,<<strong>br</strong> />

sendo este Ultimo o maior produtor de softwa.res e hardwares para uso em<<strong>br</strong> />

programas de ensino de "alta tecnologia", principalmente para os cursos<<strong>br</strong> />

de engenharia e tecnologia.<<strong>br</strong> />

Estamos "entre o rochedo e o mar , pois as escolas querem os<<strong>br</strong> />

computadores e nao temos davidas que essas maquinas cativam os<<strong>br</strong> />

alunos e muitos professores e por outro lado queremos um uso<<strong>br</strong> />

responsavel e com potencialidades pedagegicas verdadeiras; nao apenas<<strong>br</strong> />

maquinas com programas divertidos e agradaveis. Esta na hora de<<strong>br</strong> />

buscarmos dar respostas a tudo isto. E nao e sem intencoes e propositos<<strong>br</strong> />

517

Dirceu do Silua; Paulo MarcheIli<<strong>br</strong> />

que conceituados simpOsios internacionais, como o GIREP, optaram por<<strong>br</strong> />

este tema neste ano29.<<strong>br</strong> />

Nao desconsiderando as politicas pUblicas e problemas correlatos,<<strong>br</strong> />

pretendemos levantar a problematica existente hoje em dia a respeito dos<<strong>br</strong> />

softwares educativos, pois estes prOgramas sao aqueles que determinam<<strong>br</strong> />

as possibilidades de uso das maquinas.<<strong>br</strong> />

Buscaremos apresentar um conjunto de consideracoes e elementos<<strong>br</strong> />

teoricos que visam sustentar um design, de um softWare. 0 que constituise<<strong>br</strong> />

novidade para os fa<strong>br</strong>icantes desses programas.<<strong>br</strong> />

Pretendemos tambem, expor em linhas ainda gerais e a titulo de<<strong>br</strong> />

exemplo, um primeiro esboco do "desenho" de um software fundamentado<<strong>br</strong> />

em concepcoes cognitivistas.<<strong>br</strong> />

Alguns softwares "educativos"<<strong>br</strong> />

Conhecemos um namero razoavel de programas que pretendem ser<<strong>br</strong> />

educativos; alguns chegam a trazer nas suas caixas os dizeres: software<<strong>br</strong> />

construtivista. Tais programas podem ser classificados em dois grupos<<strong>br</strong> />

genericos: aqueles mais abertos, onde se pode criar um ambiente segundo<<strong>br</strong> />

um namero de variaveis limitadas, que combinadas produzem um<<strong>br</strong> />

namero elevado de possibilidades para a interacao sujeito-programa. E<<strong>br</strong> />

outro grupo, que apresenta atividades definidas que sao oferecidas ao<<strong>br</strong> />

sujeito que interage com o programa.<<strong>br</strong> />

Estes dois grupos de programas, principalmente os feitos na<<strong>br</strong> />

atualidade, sao produzidos em ambientes amigaveis e ladicos, muito<<strong>br</strong> />

coloridos e com recursos de multimidia, tais como animacao, sons<<strong>br</strong> />

diversos e uma concepcao de se ter uma estOria COMO. base das atividades<<strong>br</strong> />

em maior ou menor grau de recursos em funcao da faixa etaria a que se<<strong>br</strong> />

destinam.<<strong>br</strong> />

Poderiamos exemplificar o primeiro grupo com os programas:<<strong>br</strong> />

Interactive Physics, Mathematica, Sherlock, Optica, Matchmaster,<<strong>br</strong> />

KidPics, etc.<<strong>br</strong> />

Ja para o segundo grupo: Bruxas, Viagem matematica do Bit-bot,<<strong>br</strong> />

Criar e Mbqtar Cidade, Atlas Universal, Encarta, My First Incredible<<strong>br</strong> />

Amazing Dictionary, Periodic Table, Orbits, Tales, etc,<<strong>br</strong> />

programas aplicativos que sao usados como ferramentas<<strong>br</strong> />

para um tipo de ensino: usa-se o Coreldraw, Photoshop e Pagemaker nas<<strong>br</strong> />

aulas. de Artes, .o Winword nas aulas de linguas, redacao ou ,para<<strong>br</strong> />

confeccao de textos relatOrios. Excel para as aulas experimentais,<<strong>br</strong> />

onde se necessita coletar colecOes de dados para tratamento matematico<<strong>br</strong> />

etc.<<strong>br</strong> />

Tais programas apresentam ambientes "agradaveis" ern major. ou<<strong>br</strong> />

menor grau de sofisticacao de recursos graficos e sonoros de multimidia.<<strong>br</strong> />

2!) Pode-se consultar mais informacoes na internet, no site: http://www.pef..unilj.sibgii.ep/<<strong>br</strong> />

518

Inform(Rica e Ensino....<<strong>br</strong> />

Alguns desses programas efetivamente nao foram desenvolvidos<<strong>br</strong> />

apenas para o trabalho em cursos, mas sao vendidos ou anunciados como<<strong>br</strong> />

"educativos" ou "pedagOgicos"", que faz convergir as atencoes de<<strong>br</strong> />

educadores para os mesmos. Sabe-se,, e e facil constatar, que algumas<<strong>br</strong> />

escolas privadas, os tem para uso dos seus alunos e para aulas nos seus<<strong>br</strong> />

laboratOrios de informatica. Alguns professores, muito criativos,<<strong>br</strong> />

desenvolvem estrategias para adequar suas aulas aos mesmos, como<<strong>br</strong> />

substituto da lousa, giz, livros, aparatos experimentais, mapas,<<strong>br</strong> />

documentos etc.; alguns chegam a criar situaci5es problematizadoras<<strong>br</strong> />

muito interessantes e outros os usam apenas como ilustracao ou<<strong>br</strong> />

demonstracao. Outros ainda, usam os softwares pelos prOprios recursos<<strong>br</strong> />

que eles oferecem, como se prescindissem da presenca e do<<strong>br</strong> />

acompanhamento dos professores.<<strong>br</strong> />

Mas de qualquer forma ha uma grande demanda no mercado por<<strong>br</strong> />

novos programas, o que estA determinando um crescimento em<<strong>br</strong> />

progressao geometrica da producao de softwares educativos.<<strong>br</strong> />

Alunos normalmente gostam destas aulas por vArios motivos: a<<strong>br</strong> />

mitica que o computador exerce, a possibilidade de ter-se uma aula em<<strong>br</strong> />

outro ambiente pedagogic°, a possibilidade de interacao com os seus<<strong>br</strong> />

colegas, a beleza grafica e plastica que alguns programas oferecem, a<<strong>br</strong> />

possibilidade de usar ferramentas computacionais que permitem recursos<<strong>br</strong> />

diferentes dos tradicionais, a obtencao de resultados mais imediatos do<<strong>br</strong> />

trabalho, o status quo de primeiro mundo que as novas tecnologias<<strong>br</strong> />

carregam etc.<<strong>br</strong> />

Pesquisadores e estudiosos mais criticos da Area, colocam-se como<<strong>br</strong> />

se tivessemos os recursos mais ainda sem saber usa-los. 0 que verdade<<strong>br</strong> />

em grande parte, pois nao fomos nOs que desenvolvemos todas as<<strong>br</strong> />

parafernalias" eletrOnicas, nao fomos nOs que desenvolvemos o<<strong>br</strong> />

marketing "pesado" que envolve esses produtos e talvez nem saberiamos<<strong>br</strong> />

faze-1os!<<strong>br</strong> />

Nao obstante, temos encontrado na midia escrita varios artigos<<strong>br</strong> />

pequenos so<strong>br</strong>e o uso do computador na escola, que mostram quanto<<strong>br</strong> />

dificil usar os computadores ou ainda que muitas escolas particulares tem<<strong>br</strong> />

salas de informatica, mas pouco interesse dos docentes em usa-las (Fiume<<strong>br</strong> />

e Albuquerque, 1996). Ou ainda, artigos que apontam qualidades da<<strong>br</strong> />

maquina e dos programas e oferecem-nos, como um instrumento poderoso<<strong>br</strong> />

(Grunkraut, 1996), mas sem, e claro, dizer como deve-se usa-los; parece<<strong>br</strong> />

que a mAquina por si s6 pode representar um avanco para a educacao.<<strong>br</strong> />

Mesmo na midia internacional ha diversos artigos falando da necessidade<<strong>br</strong> />

de uso dos computadores, de forma As vezes ate exagerada (Le Figaro,<<strong>br</strong> />

01/01/97, p. 14), onde a informatica passa, segundo o artigo citado, a<<strong>br</strong> />

ocupar o lugar central da educacao, caso contrario os paises terao um<<strong>br</strong> />

futuro incerto.<<strong>br</strong> />

30 Vide catalogos de revendedores de softwares, exemplo: BUGZZ journal do<<strong>br</strong> />

revendedor "Plug Use" ou na internet: http://www.pluguse.com.<strong>br</strong><<strong>br</strong> />

519

Oirceti du SiIca; Paulo Marche<<strong>br</strong> />

Ainda, sao muito' pouco conclusivos os estudos • que se prop-Oe a<<strong>br</strong> />

analisar o desempenho dos softwares educacionais, apesar da seriedade e<<strong>br</strong> />

visao te6rica-estrutural que estes contem (Senna, 1995 e Silva, 1995),<<strong>br</strong> />

devido serem estes fatos novos gerados fora do ambiente escolar e que<<strong>br</strong> />

estao chegando sem qualquer "aviso previo".<<strong>br</strong> />

A discussao das bases<<strong>br</strong> />

As consideragoes acima mostram que as demandas por softwares<<strong>br</strong> />

educativos de boa qualidades sao uma realidade para fazer frente ao uso<<strong>br</strong> />

das novas tecnologias educacionais. 0 ponto central consiste em se<<strong>br</strong> />

discutir o que significa "boa qualidade" neste caso. consenso, que os<<strong>br</strong> />

softwares educacionais Mais comumente utilizados hoje, que apontamos<<strong>br</strong> />

acima, nao possuem essa propriedade em grau desejado. Obviamente,<<strong>br</strong> />

apontamos alguns programas que nao sao educativos, a nao ser em si<<strong>br</strong> />

mesmos, pois foram desenvolvidos para atingir-se determinados produtos<<strong>br</strong> />

finais.<<strong>br</strong> />

0 primeiro grande problema que constatamos ao analisar alguns<<strong>br</strong> />

deste programas esta na base das suas concepcoes te6ricas: eles buscam<<strong>br</strong> />

ser autonomos e descartar ou desconsiderar a figura e o papel do<<strong>br</strong> />

professor. Grande erro; tal ideia tem por fundamento o ensino<<strong>br</strong> />

programatico, onde as informacaes padronizadas e "pasteurizadas" por si<<strong>br</strong> />

so promovem o ensino de qualquer conte6do independente das condicaes<<strong>br</strong> />

especificas da realidade educacional de uma escola. Dito de outra forma,<<strong>br</strong> />

esses programa mais se parecem com jogos lUdicios ou pelo menos tem<<strong>br</strong> />

muito em comum com a logica do entretenimento, do que com as<<strong>br</strong> />

necessidades pedagogicas e operacionais dos processos de aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Seria muito interessante e desejavel, que um software promovesse<<strong>br</strong> />

a aprendizagem em niveis mais especificos do que ate entao, em geral, se<<strong>br</strong> />

propoe.<<strong>br</strong> />

Os modelos pedagogicos existentes em softwares educativos<<strong>br</strong> />

poderiam conter estruturas bem mais elaboradas, no que diz respeito aos<<strong>br</strong> />

processos pelo quais o sujeito desenvolve a sua aprendizagem ou constr6i<<strong>br</strong> />

o conhecimento. •<<strong>br</strong> />

0 que importa•em um sistema de informatica sao os procedimentos<<strong>br</strong> />

conceituais impostos pelo analista aos . processos que se pretendem<<strong>br</strong> />

"automatizar". Nao se trata de se impor a ideia de que a aprendizagem<<strong>br</strong> />

possa ser concebida em. termos de principios de automacao, mas os<<strong>br</strong> />

softwares devem ser pensados segundo uma teoria so<strong>br</strong>e como o suieito<<strong>br</strong> />

aprende aqueles contendos de ensino que ele esta aprendendo pelo<<strong>br</strong> />

computador, sendo eSte um auxiliar do processo e nao o centro de tudo.<<strong>br</strong> />

De fato, se pensarmos em educagao, nao podemos esquecer a figura e o<<strong>br</strong> />

papel do professor, como desencadeador e construtor de uma pratica mais<<strong>br</strong> />

especifica e qualificada, que atenda as necessidades dos seus alunos.<<strong>br</strong> />

Existem hoje teorias bastantes elaboradas so<strong>br</strong>e como se cla a<<strong>br</strong> />

aprendizagem de conceitos importantes, do desenvolvimento cognitivo e<<strong>br</strong> />

520

fornoi Ilea e<<strong>br</strong> />

dos conteildos das materias escolares.. As teorias de aprendizagem<<strong>br</strong> />

associadas a importantes estudiosos deste. seculo, como Jean Piaget,<<strong>br</strong> />

Vygotski, Wallon, Kelly, etc. Devem estar• na base das concepcOes dos<<strong>br</strong> />

softwares educativos, nao • aPenas ,so<strong>br</strong>e o ponto de vistas da<<strong>br</strong> />

interatividade que este permite, independente da sua qualidade<<strong>br</strong> />

pedagogica, mas apenas, por , lorcas das suas propriedades<<strong>br</strong> />

computacionais, isto 6, dadas, pelo computador (graficas, multimidia,<<strong>br</strong> />

sons, animacoes etc.). Em gerat le-se nos m'anuais que o fato de uma<<strong>br</strong> />

programa possuir sons e animacaes ja e piagetiano!<<strong>br</strong> />

0 que,. por exemplo, a teoria:piagetiana. nos mostra de essencial<<strong>br</strong> />

para entender o desenvolvimerito.cognitivos 6omo se da o processo de<<strong>br</strong> />

construgao do nUmero, das conservacoes' operatorias, da evolucao do<<strong>br</strong> />

conceitos associados ao tempo e espago e as quantidades fisicas, etc. SO<<strong>br</strong> />

que as teorias que explicam esse processos nao sao genericas e<<strong>br</strong> />

inconsistentes.<<strong>br</strong> />

Nao da para sustentar a ideia em um software, que o sujeito<<strong>br</strong> />

desenvolve o niamero quando faz associagoes um a um em um ambiente<<strong>br</strong> />

multimidia, dentro de um jogo que conta pontos, quando ele acerta a<<strong>br</strong> />

associacao. Este fenomeno de aprendizagem e muito mais complex°.<<strong>br</strong> />

Piaget mostrou que o nUmero e adquirido dentro de um periodo longo de<<strong>br</strong> />

maturagao de conceitos e nocaes de classes lOgicas, relacoes assimetricas,<<strong>br</strong> />

conservagOes de quantidade, estruturas de adicao e multiplicacao logicas,<<strong>br</strong> />

etc. (Piaget, Inhelder & Szeminska, 1975). Ora, um software que<<strong>br</strong> />

pretenda auxiliar a crianca a desenvolver o nUmero, deve conter uma<<strong>br</strong> />

estrutura que estabeleca atividades interrelacionadas, procurando<<strong>br</strong> />

apresentar situagoes que explorem todos estes aspectos. 0 problema esta<<strong>br</strong> />

em o analista do programa, que e aquele que o projetou e concebeu, saber<<strong>br</strong> />

da base teorica explicativa , quando e que um erro ocorrido em um certo<<strong>br</strong> />

contexto de solugao de um problema dado, remete ao um outro conceito<<strong>br</strong> />

associado aquela aprendizagem que se esta processando. Noutras<<strong>br</strong> />

palavras, que o programa identifique o erro e o qualifique, nao de forma<<strong>br</strong> />

simplista, tal como uma mensagem de estimulo a continuar o jogo ou<<strong>br</strong> />

como uma mensagem de alerta do tipo: "teute outra vez<<strong>br</strong> />

mas<<strong>br</strong> />

que inicie uma nova su<strong>br</strong>otina, que apresente outra situacao necessaria<<strong>br</strong> />

ou auxiliar para preencher uma lacuna no conhecimento do aluno ou<<strong>br</strong> />

para construir um conhecimento mais basic° ou paralelo.<<strong>br</strong> />

Nossa ideia e que o software seja concebido em se valorizando os<<strong>br</strong> />

erros cometidos pelo aluno. Valorizagao construtivista, evidentemente! A<<strong>br</strong> />

arvore algoritmica da base computacional do sistema deve estar pautada<<strong>br</strong> />

nos principios norteados da cognigao do aluno. Assim, pela teoria<<strong>br</strong> />

piagetiana, sabemos que a impossibilidade, por exemplo, da crianga<<strong>br</strong> />

operar a cardinalidade do nUmero, porque ela nao e conversativa em<<strong>br</strong> />

termos de quantidade. Assim, o erro que a crianca comete quando faz,<<strong>br</strong> />

pelo softwares ou dentro dele, atividades de numeracao que envolva as<<strong>br</strong> />

quantidades que o rinmero representa (cardinalidade), deve levar aos<<strong>br</strong> />

ramos da arvore algoritmica que apresentem a crianca atividades<<strong>br</strong> />

521

Dirceu da Sara; Paulo Marchelli<<strong>br</strong> />

associadas as quantificacees nao numericas, baseadas em•equivalencia,<<strong>br</strong> />

associacoes um a um, classificacoes etc.<<strong>br</strong> />

No caso do ensino de ciencias, temos uma base teorica<<strong>br</strong> />

razoavelmente grande de processos operatOrios estudados por Piaget e<<strong>br</strong> />

colaboradores. Temos as sinteses de conservacao (massa, peso e volume),<<strong>br</strong> />

de quantidade fisicas (tempo e espaco) e as sinteses de formalizacao das<<strong>br</strong> />

relacoes estabelecidas por diversas leis e teorias basicas da Fisica, tais<<strong>br</strong> />

como: a lei de reflexao, a proporcionalidade do equili<strong>br</strong>io da balanca, das<<strong>br</strong> />

alavancas, da inercia, da velocidade, flutuacao do corpos, etc. (Piaget e<<strong>br</strong> />

Inhelder, 1974 e Piaget e Garcia, 1987). Na o<strong>br</strong>a piagetiana a respeito<<strong>br</strong> />

desta sinteses operatorias aparece uma descried° estrutural das etapas e<<strong>br</strong> />

elaboraeoes das aquisiedes, bem como dos mecanismos cognitivos que<<strong>br</strong> />

permitem a passagem de uma etapa outra, que o analista do software<<strong>br</strong> />

deve conhecer, entre outras tantas teorias, para propor o seu CD-ROM ou<<strong>br</strong> />

site na internet que facilite e colabore com o ensino e aprendizagem no<<strong>br</strong> />

ambiente escolar.<<strong>br</strong> />

Estamos hoje discutindo as bases teoricas e programando um<<strong>br</strong> />

conjunto de softwares para o ensino de ciencias a partir das explicacees<<strong>br</strong> />

de Piaget so<strong>br</strong>e a aquisicao do conhecimento e dos conteUdos abordados.<<strong>br</strong> />

Estamos iniciando uin conjunto de pesquisas fundamentais para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento que nos propomos, aPesar das dificuldades inerentes<<strong>br</strong> />

que a pesquisa basica enfrenta tanto a nivel estrutural-teorica, como ao<<strong>br</strong> />

nivel do suporte de financiamento da .mesma.<<strong>br</strong> />

Resumindo: um software que busque ser construtiVista ou que<<strong>br</strong> />

auxilie um curso dentro de um paradigma mais cognitivista, deve ter na<<strong>br</strong> />

sua arquitetura computacional a. possibilidade de qualificaeao do erro do<<strong>br</strong> />

aluno. No sentido dado por Gasto Bachelard: nao ha verdade sem erro,<<strong>br</strong> />

nao se podendo considerar este apenas como um acidente de pereurso,<<strong>br</strong> />

mas sim como uma etapa necessaria para o proprio avanco do<<strong>br</strong> />

conhecimento ("0 erro hoje foi a verdade de ontem, assim, conto, a<<strong>br</strong> />

verdade hoje sera o err° de amanha") (Bachelard, apud Santos, 1991).<<strong>br</strong> />

Assim, o erro deve deixar de ser punido, mas servir como fonte<<strong>br</strong> />

desencadeadora de novos processos, apontando, so<strong>br</strong>etudo .para o<<strong>br</strong> />

professor os possiveis caminhos pelos quais o aluno esta elaborando o seu<<strong>br</strong> />

conhecimento.<<strong>br</strong> />

Ainda, fora das teorias de aprendizagem, ha um conjunto enorme<<strong>br</strong> />

de estudos e pesquisas so<strong>br</strong>e os conceitos espontaneos (Driver, Guesne e<<strong>br</strong> />

Tiberghien, 1989 e Santos, 1991), que hoje constituein as ,sinteses mais<<strong>br</strong> />

bem fundamentadas na area de ensino de ciencias (Gil Perez, 1993). Tais<<strong>br</strong> />

estudos podem fornecer a estrutura da Ciencia do senso comum, que<<strong>br</strong> />

muito bem poderia ser.usada para a construed° de questionarios, onde o<<strong>br</strong> />

aluno ao escolher um tipo de resposta, deveria ter um feed - back. do<<strong>br</strong> />

programa, com novos problemas para na tentativa de buscar-se superar<<strong>br</strong> />

dificuldades mais basicas e assim, caminhar para o interior do programa<<strong>br</strong> />

de ensino.<<strong>br</strong> />

522

formatica e Ensino....<<strong>br</strong> />

Por exemplo, se tentamo.s. ensinar optica geometrica cam um<<strong>br</strong> />

sistema computacional, poderia-se ter um conjunto de perguntas iniciais<<strong>br</strong> />

para explorar os modelos de visa() que os alunos tem. Essas perguntas<<strong>br</strong> />

poderiam ser testes de mialtipla escolha, onde cada resposta<<strong>br</strong> />

correspondesse a um modelo que muito freqUentemente observado em<<strong>br</strong> />

respostas de sujeitos, de diversas idades:<<strong>br</strong> />

Qual o caminho que a luz ,dever fazer entre uma fonte de luz,<<strong>br</strong> />

uma lampada acesa, por exemplo, um objeto so<strong>br</strong>e uma mesa e os olhos<<strong>br</strong> />

de um observador para que esfe possa enxergar o objeto?<<strong>br</strong> />

a) A luz ilumina a sala toda e isto 6 suficiente para que o<<strong>br</strong> />

observador veja o objeto.<<strong>br</strong> />

b) A luz deve iluminar a sala ,toda, refletir no olho do<<strong>br</strong> />

observador e ir para o objeto para que, o observador, possa<<strong>br</strong> />

enxergar.<<strong>br</strong> />

c) A luz ilumina a sala toda, e a visaO sai do olho do observador<<strong>br</strong> />

e busca o objeto.<<strong>br</strong> />

d) A luz ilumina a sala toda, reflete no objeto e entra no olho do<<strong>br</strong> />

observador.<<strong>br</strong> />

e) etc. etc.<<strong>br</strong> />

Cada alternativa, corresponde a um modelo de visa() observado<<strong>br</strong> />

pelas pesquisas .de conceitos espontaneos. Porem como os modelos sao<<strong>br</strong> />

muito resistentes A mudanca e os alunos conseguem elaboracoes muito<<strong>br</strong> />

interessantes para justifica-los, necessario a construcao de um<<strong>br</strong> />

programa de estudos, com novos desafios e novos problemas para fazer<<strong>br</strong> />

com que o aluno possa ter as suas concepcOes desequili<strong>br</strong>adas.<<strong>br</strong> />

Tal sistema nao 6 simples e imediato de ser feito e demanda<<strong>br</strong> />

pesquisas adicionais que possam clarear as nossas concepcoes so<strong>br</strong>e como<<strong>br</strong> />

os alunos aprendem um determinado conceito e so<strong>br</strong>e tudo quais sao as<<strong>br</strong> />

elaboracoes que estes realizam para percorrer os meandros do<<strong>br</strong> />

conhecimento, pois hoje se as ideias previas dos alunos sao muito bem<<strong>br</strong> />

documentadas e apresentadas em diversas publicacoes, chegando a<<strong>br</strong> />

constituir um conhecimento bem estruturado, mas nada ou quase nada se<<strong>br</strong> />

conhece so<strong>br</strong>e a evolucao temporal dessas ideias em situagoes de ensino.<<strong>br</strong> />

Muito menos se tem um modelo so<strong>br</strong>e esses processos.<<strong>br</strong> />

Alem disso um softwares que se propoem ser educativo deve<<strong>br</strong> />

permitir a analise e controle do professor, isto 6, deve funcionar em<<strong>br</strong> />

ambiente de rede e ser gerenciado por um sistema que permita que o<<strong>br</strong> />

professor monitore as atividades do aluno.<<strong>br</strong> />

Poderia-se tambem conceber um ambiente em que o aluno, em<<strong>br</strong> />

determinado momento, digita a sua resposta e o professor a receberia no<<strong>br</strong> />

seu servidor. Nao seria tambem dificil ter-se em conjunto com as<<strong>br</strong> />

respostas escritas, que representariam os momentos de sintese dos<<strong>br</strong> />

alunos, dados so<strong>br</strong>e o caminho que os alunos seguiram, ao percorrerem o<<strong>br</strong> />

hiper-texto do software, para chegar As suas conclusoes. Teria-se um<<strong>br</strong> />

banco de dados analitico so<strong>br</strong>e cada aula dada, com possibilidades reais<<strong>br</strong> />

de servir para avaliar os processos dos alunos e nao apenas os produtos<<strong>br</strong> />

523

Dircou da Sitca; Paulo Marche<<strong>br</strong> />

finals de um periocio de trabalho, como o caso das malfadadas provas,<<strong>br</strong> />

que conseguem, quando conseguem, fazer medidas pontuais da<<strong>br</strong> />

aprendizagem dos alunos.<<strong>br</strong> />

A guisa de conclusOes e de comentarios<<strong>br</strong> />

Discutimos um cenario um tanto quanta som<strong>br</strong>io so<strong>br</strong>e o "estado da<<strong>br</strong> />

arte" que nos encontramos, tentando acrescentar novos elementos que<<strong>br</strong> />

possam ser acrescentados no desenho de novos programas educacionais.<<strong>br</strong> />

Um desses elementoS fundamentais o feed-back que o software deve dar<<strong>br</strong> />

ao erro do aluno, caso contrario se continua a tratar o aluno em um<<strong>br</strong> />

ambiente "comportamentalista", onde se tem apenas estimulo e resposta<<strong>br</strong> />

ou ainda o sistema fornece uma resposta que nao pode ser fonte de<<strong>br</strong> />

continuidade de qualquer processo.<<strong>br</strong> />

Buscamos mostrar que o crescimento conceitual de um aluno nao<<strong>br</strong> />

um processo simples ou imediato, mas fruto de um caminho arduo e<<strong>br</strong> />

longo, onde elaboragries sofisticadas entram em jogo a todn o momento.<<strong>br</strong> />

Este aspecto quase que desconhecido por desi,guer de softwares, que na<<strong>br</strong> />

maioria apresentam preocupacoes mais ligadas A beleza grafica dos<<strong>br</strong> />

programa. Em poucas palavras, se cria um ambiente graficamente<<strong>br</strong> />

sofisticado e nao se observa como o ser humano ira interagir corn ele;<<strong>br</strong> />

prevalece a lOgica do programador e nao a logica do aluno "alve".<<strong>br</strong> />

Querernos ainda, assinalar que o professor nao e dispensavel para o<<strong>br</strong> />

ensino com uso da informatica, pelo contrario, na nossa visao este deve<<strong>br</strong> />

ser um elemento estrategico, desde que os softwares permitam o<<strong>br</strong> />

gerenciamento do trabalho dos alunos e possam ter uma .flexibilidade<<strong>br</strong> />

elevada, que permita a inclusao de novos elementos pelo professor,<<strong>br</strong> />

adequando o equipamento sua realidade.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, o computador pode auxiliar a aula de um profeSsor e<<strong>br</strong> />

nao substitui-lo!<<strong>br</strong> />

Nessa nossa perspectiva, o mais facil seria o uso das ferramentas<<strong>br</strong> />

computacionais para o desenvolvimento dos programas, pois constituemse<<strong>br</strong> />

em trabalho tecnico. 0 grande problenia ainda esta na base da<<strong>br</strong> />

concepcao dos programas, pois estas nao sao triviais. Urge a necessidade<<strong>br</strong> />

da realizacao de pesquisas mais especificas so<strong>br</strong>e os processos de<<strong>br</strong> />

aprendizagem, para que a arquitetura computacional, .possa atender As<<strong>br</strong> />

necessidades cognitivas do sujeito qUe ira usar o programa.<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

Driver, R., Guesne, E. e Tiberghien A. (1989). Ideas Cientificas en la<<strong>br</strong> />

Infancia y en la Adolescencia. (trad.: P. Manzano). Madrid, Eds.<<strong>br</strong> />

Mec Morata.<<strong>br</strong> />

Gil Perez, D.(1993). Contribucion de la Historia y de la Fifosofia de,las<<strong>br</strong> />

Ciencias al Desarrollo de um Modelo de Enserianza/Aprendizaje<<strong>br</strong> />

como Investigadion. Enserianza de la Ciencias, 11(2): 197-212.<<strong>br</strong> />

524

InformOtica e<<strong>br</strong> />

Fiume, R. e Albuquerque, L. (1996). A tecnologia a servigo do ensino.<<strong>br</strong> />

Jornal do Professor. Estddo na escola. Out/96 N° 1, ano 1.<<strong>br</strong> />

Grunkraut, M. (1996), Os problemas da aPrendizagem e a informatica.<<strong>br</strong> />

BigMax - revista de Informatica, 1(1): 29<<strong>br</strong> />

Le Figaro (1997). L'informatique au coeur des formations. Edigao de<<strong>br</strong> />

01/01/97, p. 14.<<strong>br</strong> />

Piaget, J., Inhelder, B. & Szeminska, A. (1975). A genese do niimero<<strong>br</strong> />

na crianga. Rio de Janeiro: Zahar.<<strong>br</strong> />

Piaget, J. & Garcia, R. (1987). Psicogenese e historia das ciencias.<<strong>br</strong> />

Lisboa: Dom Quixote.<<strong>br</strong> />

Piajet, J. & Inhelder, B. (1974) Da lOgica da crianga lOgica do<<strong>br</strong> />

adolescente. Rio de Janeiro: Zahar.<<strong>br</strong> />

Santos, M.E.V. (1991). Mudanga Conceitual na Sala de Aula. Lisboa,<<strong>br</strong> />

Livros Horizonte.<<strong>br</strong> />

Senna, L.A.G. (1995). Softwares Educacionais: Um desafio conceitual<<strong>br</strong> />

para a Ciencia LingUistica. Atas do VII Congresso Internacional<<strong>br</strong> />

Logo, Porto Alegre, pp. 471-479.<<strong>br</strong> />

Silva, B.H.A.M. (1995). Avaliacao de Softwares Educacionais. Atas do<<strong>br</strong> />

VII Congresso Internacional Logo, Porto Alegre, pp. 480-485.<<strong>br</strong> />

525

SimpOsio Nacional de Ensino de Hsico<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte,111.G., 27 a 31 de janeiro (le 1997<<strong>br</strong> />

Sociedode Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A HISTORIA DA CIENCIA COMO SUBSIDIO PARA ENTENDER AS<<strong>br</strong> />

DIFICULDADES DOS ESTUDANTES SOBRE VISAO EM SALA DE AULA<<strong>br</strong> />

Introduce- 0<<strong>br</strong> />

Marcelo Alves Barros, Anna Maria Pessoa de Carvalho<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educagao, Universidade de Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

Av. da Universidade 308, 05508-900, Sao Paulo, Brasil<<strong>br</strong> />

Nosso objetivo nesse artigo consiste em mostrar as contribuicoes da<<strong>br</strong> />

histOria da ciencia como um subsidio para o professor compreender as<<strong>br</strong> />

dificuldades, raciocinios e habilidades dos seus alunos quando sao<<strong>br</strong> />

solicitados a responder perguntas so<strong>br</strong>e como enxergamos um objeto nal°.<<strong>br</strong> />

luminoso.<<strong>br</strong> />

Para isso, fomos procurar na histOria da ciencia fundamentos que<<strong>br</strong> />

nos permitissem entender como os cientistas construiram o conceito de<<strong>br</strong> />

visao, quais os obstaculos que eles enfrentaram e a forma como foram<<strong>br</strong> />

superados, pois acreditamos que a partir desse conhecimento podemos<<strong>br</strong> />

entender quais os modelos que os estudantes formulam para explicar a<<strong>br</strong> />

visa°.<<strong>br</strong> />

Para a elaboracao de nossa atividade procuramos encontrar,<<strong>br</strong> />

primeiramente, uma situacao que fosse desafiadora para os estudantes,<<strong>br</strong> />

levando-os a explicitarem suas ideias e a confrontarem suas opinioes. Em<<strong>br</strong> />

seguida, nossa atividade procurou proporcionar um dialog° entre as<<strong>br</strong> />

diversas explicacoes apresentadas pelos estudantes, de tal modo a<<strong>br</strong> />

possibilitar o avanco das suas concepcoes na direcao do conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

A Evolugao HistOrica das Explicagoes So<strong>br</strong>e Visa°<<strong>br</strong> />

comum atribuirmos ao seculo XVII o surgimento da Optica<<strong>br</strong> />

geornetrica tal como a conhecemos nos dias de hoje. No entanto, de um<<strong>br</strong> />

ponto de vista historic°, a Optica geometrica tem suas raizes em<<strong>br</strong> />

especulacoes muito mais remotas, feitas pelos principais pensadores da<<strong>br</strong> />

Antigilidade, e remonta a vinte longos seculos de discussOes.<<strong>br</strong> />

Entre os principais obstaculos encontrados pelos antigos<<strong>br</strong> />

pensadores para explicar a visao, podemos destacar o fato de nao se poder<<strong>br</strong> />

apelar nem para um tipo de contato direto entre o objeto e o olho, nem<<strong>br</strong> />

tampouco a alguma exalacao ou uma vi<strong>br</strong>acao transmitida pelo meio, pois<<strong>br</strong> />

nesses meios de comunicacao os efeitos podiam ser sentidos no decorrer<<strong>br</strong> />

de um determinado intervalo de tempo.<<strong>br</strong> />

Alem disso, as formas e cores dos objetos podiam ser vistas mesmo<<strong>br</strong> />

a distancia e, se havia alguma coisa emitida do objeto observado para o<<strong>br</strong> />

olho de observador, ela nao poderia ser alguma exalacao sem forma, mas,<<strong>br</strong> />

ao contrario, deveria ser algo que transportasse a forma e a cor do objeto.<<strong>br</strong> />

526

Ilistaria da Ciencia<<strong>br</strong> />

Desde que • os filOsofos da AntigUidade nao admitiam a<<strong>br</strong> />

possibilidade de acao a distancia, logo algum tipo de ligacao entre a fonte<<strong>br</strong> />

e o objeto deveria ser admitida a fim de explicar como o olho adquiria<<strong>br</strong> />

conhecimento so<strong>br</strong>e as propriedades dos corpos.<<strong>br</strong> />

Uma teoria aceita na Antigilidade atribuia a toda sensacao o<<strong>br</strong> />

resultado de algum tipo de contato ou toque. Desse modo, todas as nossas<<strong>br</strong> />

percepcoes seriam tActeis, todos os nossos sentidos seriam unia forma de<<strong>br</strong> />

toque e, desde que a alma nao poderia ir ate os objetos, logo estes objetos<<strong>br</strong> />

deveriam tocar a alma, passando atraves dos Orgaos dos sentidos.<<strong>br</strong> />

Contudo, como o que chegava ate nossos olhos nao poderia ser o<<strong>br</strong> />

objeto real, entao algum tipo de imagem ou pele que se desprendia do<<strong>br</strong> />

corpo deveria atingir os olhos do observador, transportando para a alma<<strong>br</strong> />

as formas, as cores e todas as outras qualidades do corpo. Esse raciocinio<<strong>br</strong> />

conduziu concepcao da eidola, ou peles, ou imagens ou, como elas eram<<strong>br</strong> />

chamadas na Idade Media, species.<<strong>br</strong> />

Diante dessa concepcao varios obstaculos se colocavam para os<<strong>br</strong> />

antigos pensadores: Como explicar que a imagem de um objeto tao<<strong>br</strong> />

grande quanto uma montanha pudesse entrar na pupila do olho do<<strong>br</strong> />

observador? Por que um objeto, mesmo se fosse muito pequeno, parecia<<strong>br</strong> />

borrado quando estava muito proximo do olho? Por que em certos<<strong>br</strong> />

momentos as coisas nao eram vistas, como uma agulha so<strong>br</strong>e o chao e, de<<strong>br</strong> />

repente, apareciam?<<strong>br</strong> />

Para resolver essas dificuldades, inUmeras hipoteses passaram a<<strong>br</strong> />

ser atribuidas As imagens. Um exemplo tipico consistia em conferir-lhes a<<strong>br</strong> />

propriedade de contrairem-se ao longo do caminho ate tornarem-se<<strong>br</strong> />

pequenas o bastante para entrar na pupila do olho do observador.<<strong>br</strong> />

No entanto, essa propriedade se tornava ainda mais peculiar caso<<strong>br</strong> />

se considerasse que a pupila do observador poderia estar localizada em<<strong>br</strong> />

qualquer ponto, perto ou longe do objeto. Assim, as imagens que fossem<<strong>br</strong> />

transmitidas ao longo de qualquer direcao teriam que diminuir de<<strong>br</strong> />

tamanho em diferentes proporcaes, a fim de serem capazes de ajustar-se<<strong>br</strong> />

A pupila, que poderia estar em qualquer posicao.<<strong>br</strong> />

Apesar dos esforcos dos defensores dessa teoria para superar as<<strong>br</strong> />

dificuldades mencionadas, um problema ainda permanecia sem solucao e<<strong>br</strong> />

dizia respeito A questa° da distancia da qual um objeto realmente poderia<<strong>br</strong> />

ser visto.<<strong>br</strong> />

Como havia um numero infinito de objetos, todos de diferentes<<strong>br</strong> />

dimensoes, o objeto tinha que estar localizado no espaco a uma distancia<<strong>br</strong> />

definida. Mas, como ja era sabido, as imagens nao transmitiam qualquer<<strong>br</strong> />

informacao para a determinacao desses dois fatores geometricos, a<<strong>br</strong> />

distancia e as dimensoes, e, portanto, essa teoria tornou-se incapaz de<<strong>br</strong> />

explicar satisfatoriamente o fenOmeno da visa°.<<strong>br</strong> />

Paralelamente, outra teoria bastante difundida na Antigiiidade<<strong>br</strong> />

sustentava a hipotese dos raios visuais. Essa teoria supunha que do olho<<strong>br</strong> />

emanavam segmentos retilineos, capazes de examinar o mundo externo e<<strong>br</strong> />

527

Ilarrelo liarros; 'Una Alaria de (;(11.1.dillo<<strong>br</strong> />

trazer para a mente dados necessarios para conhecermos e<<strong>br</strong> />

representarmos as formas e cores dos corpos.<<strong>br</strong> />

No entanto, diversos obstaculos tambem se apresentavam para os<<strong>br</strong> />

defensores dessa teoria: Por que os raios -visuais eram capazes de<<strong>br</strong> />

examinar o .mundo exterior quando estavamos no escuro? Por que os<<strong>br</strong> />

raios visuais nao permitiam que enxergassemos urn corpo colocado muito<<strong>br</strong> />

proximo do olho? Como os raios visuais eram capazes de alcancar corpos<<strong>br</strong> />

distantes como o Sol, a Lua e as estrelas?<<strong>br</strong> />

Entre os principais defensores dessa teoria podemos citar o filosofo<<strong>br</strong> />

grego Pitagoras (-5807500 a.C.). Segundo ele, os raios visuais emanavam<<strong>br</strong> />

do olho, propagavam-se em linha reta e se chocavam corn o corpo<<strong>br</strong> />

observado, sendo a visao a consequencia deste choque. Como esses raios<<strong>br</strong> />

eram divergentes, a certa distancia do olho se tornava apreciavel o espaco<<strong>br</strong> />

que os separava, o que explicaria que, a grandes distAncias, os objetos<<strong>br</strong> />

pequenos poderiam escapar A acao visual. Essa ideia foi admitida pela<<strong>br</strong> />

maioria dps filOsofos da Antiguidade, estendendo-se seu exito durante<<strong>br</strong> />

toda a Idade Media.<<strong>br</strong> />

Ja para o filOsofo Plata° (428-347 a.C.), a visao de um objeto era<<strong>br</strong> />

formada por tres jatos de particulas: um partindo dos olhos, um segundo<<strong>br</strong> />

proveniente do objeto percebido e um terceiro vindo das fontes luminosas.<<strong>br</strong> />

Assim, um feixe de raios luminosos partia dos olhos ate o objeto<<strong>br</strong> />

observado, la se combinava corn os raios provenientes da fonte<<strong>br</strong> />

iluminadora, retornando entao aos olhos, o que lhes dava a sensacao de<<strong>br</strong> />

visao.<<strong>br</strong> />

0 desenvolvimento do modelo pitagOrico do vinculo entre objeto e<<strong>br</strong> />

olho somente foi realizado pelo matematico grego Euclides (-323-285<<strong>br</strong> />

a.C.). No tratado denominado Optica, Euclides preocupou-se em estudar<<strong>br</strong> />

a visao de objetos de formas diversas, sustentando a ideia pitagOrica de<<strong>br</strong> />

raios emitidos pelos olhos. Ele postulou que os raios visuais eram<<strong>br</strong> />

emitidos pelos olhos na forma de um cone,' cujo apice estaria no olho e a<<strong>br</strong> />

base, na extremidade do objeto observado, e que estes raios propagavam<<strong>br</strong> />

se em linha reta corn velocidade constante. Criou, ainda, o conceito de<<strong>br</strong> />

raio, que permitia tratar o problema da retilinearidade da propagacao da<<strong>br</strong> />

luz de um ponto de vista puramente geometrico, exercendo, assim, uma<<strong>br</strong> />

influencia decisiva na construcao das teorias so<strong>br</strong>e a luz e visao.<<strong>br</strong> />

A Escola Arabica (sec. IX-XI)<<strong>br</strong> />

Para testemunharmos o declinio das antigas teorias so<strong>br</strong>e visao,<<strong>br</strong> />

devemos analisar detalhadamente as novaS contribuicoes ao estudo da<<strong>br</strong> />

optica geometrica que Somente forath realizadas no seculo XI com a<<strong>br</strong> />

publicacao da o<strong>br</strong>a de Al Hazen (965-1039) - Tesouro da Optica - por volta<<strong>br</strong> />

de 1038.<<strong>br</strong> />

Al Hazen deu um golpe Mortal na teoria dos raios visuais, apos<<strong>br</strong> />

considerar que mesmo depois de olhar para o Sol e, entao, fechar os olhos,<<strong>br</strong> />

uma pessoa continuava a ver o disco solar por algum tempo. Alem diSso,<<strong>br</strong> />

528

A Ilistdria da7acia<<strong>br</strong> />

observou que enquanto permanecia olhando fixamente para o Sol, um<<strong>br</strong> />

observador sentia um efeito fisiologico associado com ofuscamento ou dor.<<strong>br</strong> />

Esses dois fatos entravam claramente em conflito corn a teoria dos<<strong>br</strong> />

raios visuais, pois, se a emissao desses raios envolvesse sofrimento, eles<<strong>br</strong> />

naturalmente nao poderiam ser emitidos e, tao logo os olhos se<<strong>br</strong> />

fechassem, a visao,deveria cessar. Segundo Al Hazen, o fenemeno real<<strong>br</strong> />

exigia um agente externo que deveria impressionar o olho do observador,<<strong>br</strong> />

alem do que, se o agente fosse muito forte, ele afetaria o orgao do sentido<<strong>br</strong> />

de tal modo, que aquela impressao ainda permaneceria por algum tempo,<<strong>br</strong> />

mesmo apOs o observador ter fechado os olhos.<<strong>br</strong> />

0 mesmo sucedeu com a teoria das imagens, uma vez que Al Hazen<<strong>br</strong> />

procurou fornecer um mecanismo que afastasse das imagens a<<strong>br</strong> />

propriedade de contrairem-se ao longo do caminho antes de alcancarem o<<strong>br</strong> />

olho do observador. Segundo Al Hazen, se o objeto fosse menor do que a<<strong>br</strong> />

pupila, sua pequenissima imagem poderia se propagar em linha reta e<<strong>br</strong> />

entrar na pupila sem qualquer necessidade de ter que se reduzir ao longo<<strong>br</strong> />

do caminho. Contudo, para qualquer outro objeto, era admitido que fosse<<strong>br</strong> />

formado por infinitos pontos, e que cada ponto emitia em todas as<<strong>br</strong> />

direcoes sua prOpria imagem, que poderia entrar na pupila sem ter de<<strong>br</strong> />

sofrer qualquer alteracao ao longo do caminho.<<strong>br</strong> />

Alem disso, o fato de uma pessoa sentir dor quando olhava<<strong>br</strong> />

diretamente para o Sol levou Al Hazen a pensar que os raios solares<<strong>br</strong> />

deveriam consistir em alguma coisa capaz de afetar o sensorium a ponto<<strong>br</strong> />

de feri-lo, atribuindo, assim, aos raios o poder de arrancar os pontos<<strong>br</strong> />

imagens dos corpos, quando estes eram iluminados pelo Sol. Alem disso,<<strong>br</strong> />

com argumentos originais procurou convencer-se de que este agente fisico<<strong>br</strong> />

deveria existir e incumbiu-se de determinar sua natureza.<<strong>br</strong> />

Segundo Ronchi (1957), a ideia de que os raios de luz eram as<<strong>br</strong> />

trajetorias de miniasculos corpasculos materiais estava expressa na<<strong>br</strong> />

o<strong>br</strong>a de Al Hazen, tendo sido, inclusive, a primeira vez em qUe ocorrera<<strong>br</strong> />

uma discussao da entidade que os fisicos hoje chamam luz e a primeira<<strong>br</strong> />

vez que a teoria corpuscular fora apresentada.<<strong>br</strong> />

Portanto, as contribuicoes da o<strong>br</strong>a de Al Hazen para a compreensao<<strong>br</strong> />

do mecanismo da visao foram decisivas e, com sua traducao para o<<strong>br</strong> />

Latim, exerceu grande influencia so<strong>br</strong>e os filOsofos ocidentais da Idade<<strong>br</strong> />

Media.<<strong>br</strong> />

Entre suas principais contribuicOes podemos citar, por um lado, a<<strong>br</strong> />

formulacao de uma teoria so<strong>br</strong>e a formacao das figuraS dentro do olho por<<strong>br</strong> />

um mecanismo envolvendo pontos imagens e, por outro, a coexistencia de<<strong>br</strong> />

um agente externo capaz de agir so<strong>br</strong>e o olho.<<strong>br</strong> />

Contudo, em meio a todo esse periodo de fertil desenvolvimento das<<strong>br</strong> />

ideias em Optica geometrica, ainda faltava o desco<strong>br</strong>imento da chave para<<strong>br</strong> />

a compreensao do mecanismo da visa°, que so viria a ser alcancada com o<<strong>br</strong> />

surgimento da nova 6ptica no seculo XVII.<<strong>br</strong> />

529

Marcel() 13(Irros;<<strong>br</strong> />

Mori° (le Corr('Ilto<<strong>br</strong> />

A Optica no Seculo XVII<<strong>br</strong> />

E somente com a publicacao em 1604 do Suplento a Witelo (Ad<<strong>br</strong> />

Vitellionem Paralipomena) de Kepler (1571-1630) que encontranios a<<strong>br</strong> />

primeira explicacdo cientificamente aceita para o mecanismo da visa°.<<strong>br</strong> />

Para Kepler os corpos externos consistiam de agregados de pontos.<<strong>br</strong> />

Cada ponto emitia em todas as direcoes raios retilineos que se<<strong>br</strong> />

propagavam indefinidamente, ao 'menos que encontrassem algum<<strong>br</strong> />

obstaculo. Se um olho encontrava-se em frente destes pontos, entao, todos<<strong>br</strong> />

os raios que entrassem no olho do observador formariam um cone, tendo<<strong>br</strong> />

o ponto como vertice e a pupila como base. Alem disso, esses raios<<strong>br</strong> />

refratados pela cornea e partes internas do olho formariam um novo cone,<<strong>br</strong> />

cuja base estaria na pupila, mas cujo vertice estaria num ponto so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

retina.<<strong>br</strong> />

Kepler estabeleceu que o cone de raios emitidos por um ponto<<strong>br</strong> />

objeto, depois que entrava na pupila, reconvergia para um ponto so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

retina do olho do observador, onde a estimulacAo do sensorittin ocorria e<<strong>br</strong> />

onde os sinais que seriam transmitidos para a mente eram originados.<<strong>br</strong> />

Uma vez recebidos estes sinais, a mente criava, entao, uma figura com a<<strong>br</strong> />

mesma forma do objeto e a lecalizava exatamente onde o objeto era visto.<<strong>br</strong> />

Quanto ao problema da localizacao do objeto, Kepler estabeleceu<<strong>br</strong> />

que a direcao dos raios, chegando cornea vindos do ponto objeto, estava<<strong>br</strong> />

diretamente vinculatla A posicao do pont°. so<strong>br</strong>e a retina que recebia o<<strong>br</strong> />

estimulo, fazendo com que, se a direcao fosse alterada, o ponto<<strong>br</strong> />

estimulado tambem mudaria.<<strong>br</strong> />

Para o problema da determinacao da distAncia entre objeto e olho,<<strong>br</strong> />

Kepler recorreu ao cone de raios que tinha o ponto objeto como vertice e a<<strong>br</strong> />

pupila como base, inventando o termo triangulo telemetric° para<<strong>br</strong> />

designar o triangulo que tinha seu vertice no ponto objeto e sua base num<<strong>br</strong> />

diametro da pupila. Em outras palavras, ele assumiu que. o olho era<<strong>br</strong> />

capaz de receber os raios divergentes formando dois longos lados de um<<strong>br</strong> />

triangulo. Sua conclusao era que a mente localizava o pont° luminoso no<<strong>br</strong> />

vertice do cone de raios alcancando a cOrnea, ou seja, que o ponto<<strong>br</strong> />

luminoso era visto naquele vertice.<<strong>br</strong> />

Para um objeto extenso, o raciocinio era repetido ponto a ponto de<<strong>br</strong> />

tal modo que So<strong>br</strong>e a retina havia uma figura semelhante ao objeto em<<strong>br</strong> />

todos os aspectos. A mente do observador, informada pelos sinais<<strong>br</strong> />

recebidos atraves do nervo Optic°, reconstruia a figura externa ponto a<<strong>br</strong> />

ponto e localizava-a na distancia e direcap indicada pelo triangulo<<strong>br</strong> />

telemetric° dos pontos individuais. Em suma, a figura vista era a<<strong>br</strong> />

projecao externa da figura interceptada so<strong>br</strong>e a retina.<<strong>br</strong> />

Em sintese, devemos considerar que o sucesso da teoria de Kepler<<strong>br</strong> />

deveu-se ao fato de ela ter sido muito bem recebida no interior do<<strong>br</strong> />

movimento filosOfico dominante no seculo XVII. Com a ,revolucao da<<strong>br</strong> />

epoca, a Ciencia, que havia sido predbminantemente antropomOrfica,<<strong>br</strong> />

tendo como principal objetivo explicar como a mente humana conhecia o<<strong>br</strong> />

530

it'licia<<strong>br</strong> />

mundo exterior, passou a investigar a estrutura e as leis do universo<<strong>br</strong> />

independentemente da presenca do observador.<<strong>br</strong> />

Para a 6ptica geometrica as conseqUencias dessa mudanca foram<<strong>br</strong> />

dramAticas. Segundo Ronchi (op.cit.), a incorporacao da lei do triangulo<<strong>br</strong> />

telemetric° de Kepler, de acordo com a qual o olho tinha de ver todos os<<strong>br</strong> />

pontos luminosos no vertice do cone de raios alcancando a cornea,<<strong>br</strong> />

conduziu A separacao dos aspectos fisiolOgicos e psicologicos dos aspectos<<strong>br</strong> />

fisicos da visa°, a<strong>br</strong>indo definitivamente o caminho para o progresso da<<strong>br</strong> />

nova Optica.<<strong>br</strong> />

A Atividade de Ensino<<strong>br</strong> />

Nossa atividade de ensino foi elaborada com o objetivo de servir<<strong>br</strong> />

para explicitar as concepcoes dos estudantes so<strong>br</strong>e vis5o, buscando<<strong>br</strong> />

revelar quais os modelos de visa) que eles freqUentemente utilizam<<strong>br</strong> />

quando discutem uma situacao problematica.<<strong>br</strong> />

A atividade desenvolvida satisfaz aos pressupostos de uma<<strong>br</strong> />

metodologia de ensino como investigacao (Wheatley, 1991; Gil-Perez,<<strong>br</strong> />

1993; Gil-Perez & Carrascosa-Alis, 1994 etc.) e, portanto, esta orientada<<strong>br</strong> />

ao tratamento de uma situacao problematica que proporcione uma<<strong>br</strong> />

concepcdo e um interesse preliminar pela tarefa a realizar, envolvendo a<<strong>br</strong> />

invencao de conceitos e emissao de hipoteses, o estabelecimento de<<strong>br</strong> />

estrategias de resolucao e a analise dos resultados coin possiveis<<strong>br</strong> />

situacoes de conflito cognitivo.<<strong>br</strong> />

Os Sujeitos<<strong>br</strong> />

0 trabalho foi desenvolvido em duas classes do 2. ano de um curso<<strong>br</strong> />

de fisica para magisterio de uma escola p6blica estadual de Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

com estudantes que nunca haviam tido qualquer curso introdutorio de<<strong>br</strong> />

optica geometrica.<<strong>br</strong> />

A atividade foi planejada dentro de um curso de optica geometrica<<strong>br</strong> />

previsto para um semestre de duracao, corn carga horaria de 2 aulas por<<strong>br</strong> />

semana e duracao de 40 minutos cada aula.<<strong>br</strong> />

A Coleta de Dados<<strong>br</strong> />

A metodologia de coleta de dados empregada baseou-se nas<<strong>br</strong> />

gravac6es das aulas em video, pois a utilizacao de uma filmadora corn°<<strong>br</strong> />

tecnica de registro dos dados tem possibilitado ao professor-pesquisador<<strong>br</strong> />

captar as interac5es verbais e nao-verbais que caracterizam o ambiente<<strong>br</strong> />

real de sala de aula e, assim, fazer uma leitura menos pessoal do processo<<strong>br</strong> />

de ensino-aprendizagem (Carvalho et al., 1995).<<strong>br</strong> />

Tambem utilizamos outros instrumentos que tornassem coerente<<strong>br</strong> />

as interpretac5es feitas atraves do video. Empregados basicamente os<<strong>br</strong> />

trabalhos escritos e os desenhos feitos pelos estudantes.<<strong>br</strong> />

E importante lem<strong>br</strong>ar que o uso de diagramas esquematicos<<strong>br</strong> />

desenhados pelos estudantes para representar o fenOmeno da visa° 6 um<<strong>br</strong> />

531

Burros; Anna !Huila (le Carralho<<strong>br</strong> />

valioso instrumento para sabermos detectar suas concepcoes dentro deste<<strong>br</strong> />

tOpieo, uma vez que os simbolos convenOes que eles freqUentemente<<strong>br</strong> />

utilizam para desenhar os dia'gramas estan diretamente associados ao<<strong>br</strong> />

entendimento que possuem so<strong>br</strong>e visao.<<strong>br</strong> />

A Atividade em Sala de Aula •<<strong>br</strong> />

No momento da aplicacao da atividade em sala de aula foram<<strong>br</strong> />

formados grupos de quatro a cinco estudantes. A presenca do professor<<strong>br</strong> />

podia ser solicitada sempre que necessario, para esclarecimento de<<strong>br</strong> />

duvidas e informacoes so<strong>br</strong>e a execucao do trabalho. Ao final da<<strong>br</strong> />

atividade, o professor recolhia as respostas dos estudantes e propunha<<strong>br</strong> />

Lima discussao geral, em que cada grupo deveria apresentar suas<<strong>br</strong> />

conclusoes e debate-las com a classe para, em seguida, serem<<strong>br</strong> />

devidamente sistematizadas pelo professor.<<strong>br</strong> />

Nesta atividade imaginamos uma situacao na. qual objeto e<<strong>br</strong> />

observador estavam em dois quartos distintos, entre os quais havia Lima<<strong>br</strong> />

ligacao, e estando um quarto perfeitamente iluminado,e outro totalmente<<strong>br</strong> />

escuro.<<strong>br</strong> />

Inicialmente, consideramos o observador dentro do quarto<<strong>br</strong> />

iluminado olhando -em direcao a um objeto nao-luminoso, um livro so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

uma mesa, situado no interior do. quarto escuro. Em seguida, propomos o<<strong>br</strong> />

objeto nao-luminoso dentro do quarto ilurninado e o observador no quarto<<strong>br</strong> />

totalmente escuro.<<strong>br</strong> />

Em cada uma destas duas situagoes o professor perguntava aos<<strong>br</strong> />

estudantes:<<strong>br</strong> />

0 obseruador sera eapaz de ver o livro quando ele estiver Ito quarto<<strong>br</strong> />

iluntinado e o livro 71,0 quarto escuro?<<strong>br</strong> />

0 obseruador sera capa.z de uer o livro quando ele estiver 71,0 quarto<<strong>br</strong> />

escuro e o liuro no quarto iluntinado?<<strong>br</strong> />

Ent .cada, ulna das situacoes, Igo. desenho que mostre sua<<strong>br</strong> />

reposta.<<strong>br</strong> />

Resultados<<strong>br</strong> />

Esta atividade aconteceu depois de o professor ja ter discUtido<<strong>br</strong> />

modelos de yisao coin os.estudantes, sendo o grupo selecionado para a<<strong>br</strong> />

filmagem formado por quatro estudantes.<<strong>br</strong> />

0 primeiro Moment() ecorreu.no inicio da aula; o grupo discutiu a<<strong>br</strong> />

possibilidade de um. observador •situado dentro de um quarto iluminado<<strong>br</strong> />

enxergar um livro num quarto. escuro.<<strong>br</strong> />

Cris: A luz tent que refletir no liuro pra, chegar ate os 71,0SSOS 01110S,<<strong>br</strong> />

ina.s ali ela, refletindo primeiro a, nos pra depois eltegar liuro ... wee<<strong>br</strong> />

ado uai uer, tent que printeiro bater 71,0 liuro pra depois chegar a uoce.<<strong>br</strong> />

Mar: Tent que baler 71,0.1ivro pra, depois chegar na, gente?<<strong>br</strong> />

Cris: En, (mho que sai a, luz e chega, no liuro. pra, depois refletir a.os<<strong>br</strong> />

nossos olhos. .<<strong>br</strong> />

532

A Ilistdria da Ciencia coino...<<strong>br</strong> />

(Alunas ficarn ern silencio.)<<strong>br</strong> />

Cris: k a, memo, coisa, se estiuesse no escnro total, uoce iria enxergar<<strong>br</strong> />

o liuro? A gente to, no escuro e o liuro to, aqui 770 nosso lado, uoce to. uendo<<strong>br</strong> />

o liuro? Voce no.° to, yendo o<<strong>br</strong> />

Mar: Clam, escuro.<<strong>br</strong> />

Cris: Quando uir a claridade uoce uai uer o<<strong>br</strong> />

Por que? A luz uai<<strong>br</strong> />

refletir 7LOS seus olhos primeiro pra depois uoce uer o liuro?<<strong>br</strong> />

Mar: Voce estci confundindo a, nrinha, cabeca.<<strong>br</strong> />

(Silencio 11,0 grupo.)<<strong>br</strong> />

Mar: 6, aqui (na lampada) ta saindo a, luz, essa luz tern que passar,<<strong>br</strong> />

tem que chegar no liuro pra refletir ern mini. k isso?<<strong>br</strong> />

Ales: Nat) ... A luz tern que baler aqui (olho), faz ulna flecha, aqui<<strong>br</strong> />

(saindo da larnpa,da, para o olho), e dal faz do olho pra co, (para. o<<strong>br</strong> />

Mar: 6, uoce to, na suer, casa, o quarto esto, aceso por exemplo, so<<strong>br</strong> />

que a cozinha to, apagada e tern urn copo ern cinia, da pia; se uoce to, na<<strong>br</strong> />

porta uoce var., enxergar o copo porque to, passando urn pouquinho de<<strong>br</strong> />

claridade pela porta.<<strong>br</strong> />

Inicialmente podemos observar pela explicacao de Cris, "A luz tem<<strong>br</strong> />

que refletir no livro pra chegar ate os nossos olhos . . tem que primeiro<<strong>br</strong> />

bater no livro pra depois chegar a voce", que a estudante possui um<<strong>br</strong> />

correto entendimento do vinculo entre luz e visa°.<<strong>br</strong> />

Diante dessa explicacao Mar expressa seu conflito, "Tem que bater<<strong>br</strong> />

no livro pra depois chegar na gente?", revelando'que para ela a hipotese<<strong>br</strong> />

de que a luz tem que primeiro ser refletida no objeto para depois chegar<<strong>br</strong> />

nos olhos do observador e problematica.<<strong>br</strong> />

E nesse momento que Cris propoe um problema que torna explicito<<strong>br</strong> />

o conflito de Mar, e diz respeito possibilidade de ver na escuridao total:<<strong>br</strong> />

"E a mesma coisa se estivesse no escuro total, voce iria enxergar o livro?<<strong>br</strong> />

A gente ta no escuro e o livro ta aqui no nosso lado, voce ta vendo o livro?<<strong>br</strong> />

Voce nao ta vendo o livro". ainda: "Quando vir a claridade voce vai ver<<strong>br</strong> />

o livro. Por que? A luz vai refletir nos nossos olhos primeiro pra depois<<strong>br</strong> />

voce ver o livro?".<<strong>br</strong> />

Tambem identificamos a dificuldade de elas conceberem a<<strong>br</strong> />

existencia de um ambiente que seja totalmente escuro como um obstaculo<<strong>br</strong> />

a compreensao dos fenemenos Opticos, levando as estudantes muitas<<strong>br</strong> />

vezes a nao estabelecerem nenhuma conexao entre luz e visa°. Este<<strong>br</strong> />

resultado ocorre provavelmente em virtude de que para a maioria delas,<<strong>br</strong> />

principalmente aquelas que vivem em cidades, a experiencia da escuridao<<strong>br</strong> />

total nao poder ser vivenciada.<<strong>br</strong> />

Vemos pela explicacao de Ale " . . a luz tem que bater aqui (olho),<<strong>br</strong> />

faz uma flecha aqui (lampada para o olho), e dai faz do olho pra ca<<strong>br</strong> />

(livro)", que esta estudante e a Unica a utilizar um modelo de visao no<<strong>br</strong> />

qual a luz sai dos olhos para o objeto, ja mencionado na evolucao histOrica<<strong>br</strong> />

dos conceitos em optica geometrica.<<strong>br</strong> />

533

Marcelo Barros; Anna Maria de Carualho<<strong>br</strong> />

Finalmente, destacamos que as estudantes, pelo menos neste<<strong>br</strong> />

moment°, ainda nao foram capazes de chegar solugao do problema. Isso<<strong>br</strong> />

se deve, principalmente, As experiencias cotidianas relacionadas a varias<<strong>br</strong> />

situacoes de contraste entre claro e escuro, em que de fato a experiencia<<strong>br</strong> />

da escuridao total dificilmente pode ocorrer.<<strong>br</strong> />

" esse espaco nao e suficiente para que a luz se propague a ponto de eu<<strong>br</strong> />

enxergar o objeto e identifica-lo".<<strong>br</strong> />

No segundo momento o grupo passou a discutir so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

possibilidade de o observador no quarto escuro ser capaz de enxergar o<<strong>br</strong> />

livro no quarto iluminado.<<strong>br</strong> />

Ale: A luz vent primeiro pro meu olho pra depois chegar 710 livro.<<strong>br</strong> />

Cris: Eu acho que a luz bate primeiro no livro . . . a luz reflete 710<<strong>br</strong> />

livro primeiramente.<<strong>br</strong> />

(Alunas ficam em silencio.)<<strong>br</strong> />

Cris: Sabe por que a luz tem que refletir primeiro no objeto? Se voce<<strong>br</strong> />

tci no claro e o objeto ta 110 escuro voce ncio vai enxergar, porque /Lao tci<<strong>br</strong> />

refletindo luz no objeto. E a inesma pergunta que aquela onde voce estava<<strong>br</strong> />

no claro e o livro 710 escuro, voce 71C10 enxergou porque a luz 71(370 estava<<strong>br</strong> />

batendo 710 objeto.<<strong>br</strong> />

Iza: Pra inim a luz chega primeiro aos olhos e depois ao objeto.<<strong>br</strong> />

(Novamente silencio no grupo, alunas olham atentamente para a<<strong>br</strong> />

lousa.)<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Cris: Gente! A luz vai estar refletindo para os 7LOSSOS olhos; se o<<strong>br</strong> />

livro tci no escuro new da pra ver.<<strong>br</strong> />

Mar: Eu ncio sei mais o que eu penso!<<strong>br</strong> />

Ale: Eu acho que bate nos nossos olhos pra depois ir pro livro.<<strong>br</strong> />

534

A Hist da coma...<<strong>br</strong> />

Cris: Mas ai que td, se ela (a luz) bate primeiro nos nossos olhos,<<strong>br</strong> />

por que o liuro estando no escuro a gente noo pode uer, a, luz to, batendo<<strong>br</strong> />

11,0S nossos olhos?<<strong>br</strong> />

Mar: Entendi, entendi . . . Dai, depois que uai (a 1112) 11,0 liuro, d,a1,<<strong>br</strong> />

do liuro que uai (a, luz) ate meu olho (aluna clesenha, ulna seta, ind,o do<<strong>br</strong> />

liuro pctra, o olho), porque este objeto td ilumina,do.<<strong>br</strong> />

Ales: Eu entendi o que uoce quer dizer, acontece que pra, mint nab e<<strong>br</strong> />

isso.<<strong>br</strong> />

(risos)<<strong>br</strong> />

Peguei, captei. Porque a, luz boleti no liuro, entelo, os raios que<<strong>br</strong> />

se expandiram fez eu enxergar.<<strong>br</strong> />

Cris: A partir do moment() ein que a luz sai e bate 11,0 ele vira,<<strong>br</strong> />

objeto luminoso.<<strong>br</strong> />

Mar: Saiu os raios e clareou o liuro, . . . esses raios aqui de luz, um,<<strong>br</strong> />

deles chegou e entrou pela frestinha e chegou ate met's olhos.<<strong>br</strong> />

Inicialmente devemos chamar atengao para o fato de que Ale<<strong>br</strong> />

defende um modelo de visao no qual "A luz vem primeiro pro meu olho<<strong>br</strong> />

pra depois chegar no livro", contrastando fortemente coin o modelo de<<strong>br</strong> />

Cris, que admite, ao contrario, que "A luz bate primeiro no livro . . . a luz<<strong>br</strong> />

reflete livro primeiramente".<<strong>br</strong> />

E a partir da confrontagao entre esses dois modelos de visa° que<<strong>br</strong> />

algumas estudantes sao levadas a refletirem so<strong>br</strong>e suas respostas iniciais<<strong>br</strong> />

e a mudarem de concepgao.<<strong>br</strong> />

Tambem observamos que Cris e a Unica estudante a perceber a<<strong>br</strong> />

simetria existente entre as duas situagoes apresentadas e, portanto, a<<strong>br</strong> />

fornecer um modelo coerente que explique ambas corretamente: "Sabe<<strong>br</strong> />

por que a luz tem que refletir primeiro no objeto? Se voce ta no claro e o<<strong>br</strong> />

objeto ta no escuro voce nao vai enxergar, porque nao ta'refletindo luz no<<strong>br</strong> />

objeto. E a mesma situagao que aquela onde voce estava no claro e o livro<<strong>br</strong> />

no escuro, voce nao enxergou porque a luz nao estava batendo no objeto".<<strong>br</strong> />

E ap6s essa explicagao que Iza passa a explicitar sua concepgao,<<strong>br</strong> />

admitindo que " . . . a luz chega primeiro aos olhos e depois ao objeto",<<strong>br</strong> />

reforgando a ideia de que a visa() e o resultado da luz que sai dos olhos e<<strong>br</strong> />

vai para o objeto.<<strong>br</strong> />

Outro resultado interessante e a maneira como Mar torna explicito<<strong>br</strong> />

seu conflito, desencadeado no momento anterior, a respeito da ideia de<<strong>br</strong> />

que a luz primeiro refletida no objeto e depois vai para o olho "Eu nao<<strong>br</strong> />

sei mais o que eu penso!", mostrando que a hipotese de luz alcancando os<<strong>br</strong> />

olhos e dificil de ser entendida, apesar dos argumentos e das sugestoes de<<strong>br</strong> />

sua colega, que possui o modelo cientifico de visa°.<<strong>br</strong> />

A seguir, encontramos Ale se esforgando em defender seu modelo<<strong>br</strong> />

de visao, afirmando ,que ". . (a luz) bate, primeiro nos nossos olhos pra<<strong>br</strong> />

depois ir pro livro".<<strong>br</strong> />

Contudo, podemos perceber a insatisfacao de Ale em nao ser capaz<<strong>br</strong> />

de apresentar uma explicagao melhor do que aquela apresentada por<<strong>br</strong> />

535

Marcelo Barros; Anna Maria de Carvalho<<strong>br</strong> />

Cris, pois a dificuldade principal do modelo de luz que sai dos olhos esta<<strong>br</strong> />

justamente em fornecer uma resposta satisfatoria para a seguinte<<strong>br</strong> />

pergunta ". . . se ela (a luz) bate primeiro nos nossos olhos, por que o livro<<strong>br</strong> />

estando no escuro a gente nao pode ver, a luz ta batendo nos nossos<<strong>br</strong> />

olhos?".<<strong>br</strong> />

E a partir desta pergunta desequili<strong>br</strong>adora de Cris que algumas<<strong>br</strong> />

das estudantes passam a utilizar o modelo de visa() no qual a luz sai do<<strong>br</strong> />

objeto e atinge os olhos. Vejamos o caso de Mar, que ate agora nao se<<strong>br</strong> />

havia decidido em favor de nenhum dos modelos e, entao, passa a admitir<<strong>br</strong> />

explicitamente a hipetese correta de que a luz e refletida do livro para os<<strong>br</strong> />

olhos: "Entendi, entendi . . . depois que vai no livro, dai do livro que vai<<strong>br</strong> />

ate meu olho, porque este objeto ta iluminado".<<strong>br</strong> />

E relevante destacarmos, ainda, a resistencia de Ale em favor da<<strong>br</strong> />

hipOtese de que a luz sai dos olhos, nao reconhecendo as limitagoes de seu<<strong>br</strong> />

proprio modelo de visa.° e, portant°, sendo incapaz de aceitar a explicag5o<<strong>br</strong> />

cientifica: "Eu entendi o que voce quer dizer, acontece que eu nao sei . . .<<strong>br</strong> />

Ora mim nao isso".<<strong>br</strong> />

"Vou euxergar porque a luz.chegara no livro, o iluminard e isso vai refletir nos<<strong>br</strong> />

meus olhos, porque esses raios de que iluininou o livro chegoti ate meus<<strong>br</strong> />

olhos".<<strong>br</strong> />

Conclusties e Comentarios<<strong>br</strong> />

Neste artigo tinhamos como objetivo mostrar o p ap el<<strong>br</strong> />

desempenhado pela historia da ciencia para auxiliar o professor a<<strong>br</strong> />

entender as dificuldades dos seus estudantes quando estes eram<<strong>br</strong> />

solicitados a explicar visa() de objetos nao-luminosos.<<strong>br</strong> />

536

Ilistdria da Cii3ncia coma...<<strong>br</strong> />

Para isso, procuramos identificar na historia da ciencia quais foram<<strong>br</strong> />

os principais modeloS explicativos que os cientistas utilizavam para<<strong>br</strong> />

explicar o fenomeno da visa°, buscando detectar quais as dificuldades e<<strong>br</strong> />

limitagoes encontradas e, principalmente, a forma como as mudanos de<<strong>br</strong> />

teorias ocorreram dentro deste dominio.<<strong>br</strong> />

Pela analise dos resultados pudemos verificar que a atividade de<<strong>br</strong> />

ensino proposta foi reveladora do parentesco existente entre o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento historico dos conceitos so<strong>br</strong>e visa() e a evolucao das<<strong>br</strong> />

ideias das estudantes, mostrando que o modelo de emissao .da luz pelos<<strong>br</strong> />

olhos constitui-se num obstaculo que deve ser cuidadosamente analisado<<strong>br</strong> />

pelo professor durante o ensino de Optica.<<strong>br</strong> />

A elaboracao de uma atividade que proporcionasse uma discussao<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a possibilidade de ver na escuridao foi reveladora do modo como as<<strong>br</strong> />

estudantes articulavam seus modelos de visa°, sendo interessante<<strong>br</strong> />

destacar que algumas estudantes deram respostas incorretas<<strong>br</strong> />

fundamentando-se em suas experiencias pessoais de "ver" no escuro.<<strong>br</strong> />

A partir destes resultados destacamos a necessidade de se<<strong>br</strong> />

introduzir o conceito de visa() desde o inicio do curso, para que os<<strong>br</strong> />

estudantes sejam capazes de reconhecer o papel crucial desempenhado<<strong>br</strong> />

pelo olho do observador na explicacao de como enxergamos os objetos.<<strong>br</strong> />

Tambem chamamos a atencao para o desacoplamento feito pelos<<strong>br</strong> />

estudantes entre os conceitos aprendidos nas aulas de Optica geometrica e<<strong>br</strong> />

suas experiencias pessoais. Mc) foi raro encontrarmos os estudantes<<strong>br</strong> />

violando as regras e simbolos usados na optica geometrica na explicacao<<strong>br</strong> />

daquilo que eles observavam de um fenOmeno real.<<strong>br</strong> />

Destacamos, ainda, que uma das .principais limitagoes da<<strong>br</strong> />

atividade proposta foi ajustar o conflito cognitivo evidenciado em<<strong>br</strong> />

algumas situaceles coin o nivel de desenvolvimento intelectual de cada<<strong>br</strong> />

estudante, o que deveria exigir por parte do professor a capacidade<<strong>br</strong> />

para coordenar as informacOes, fazer perguntas desafiadoras,<<strong>br</strong> />

eliminar diwidas e dar sugestoes adequadas para cada caso.<<strong>br</strong> />

Finalmente, destacamos as limitacoes desta atividade como<<strong>br</strong> />

parte de um processo de ensino muito mais amplo. Julgamos que seria<<strong>br</strong> />

necessario verificar como estes estudantes utilizariam suas ideias<<strong>br</strong> />

numa variedade de outras situacOes que envolvam novos fenomenos,<<strong>br</strong> />

evidenciando, assim, seus avancos e retrocessos na direcao do<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico.<<strong>br</strong> />

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programas-guia de actividades: una concrecion del model°<<strong>br</strong> />

construtivista de aprendizaje de las ciencias. Investigacion en la<<strong>br</strong> />

Escuela, 3, 3-12.<<strong>br</strong> />

GIL-PEREZ, D., 1993. Contribucion de la historia y de la filosofia de<<strong>br</strong> />

las ciencias al desarrollo de um model° de<<strong>br</strong> />

enserianza/aprendizaje como investigacion. Enserianza de* las<<strong>br</strong> />

Ciencias, 11 (2), 197-212.<<strong>br</strong> />

GIL-PEREZ, D, & CARRASCOSA-ALIS, J., 1994. Bringing pupils'<<strong>br</strong> />

learning closer to a scientific construction of knowledge: a<<strong>br</strong> />

permanent feature in innovations in science teaching. Science<<strong>br</strong> />

Education, 78 (3), 301-315.<<strong>br</strong> />

KRAPAS, S., 1982. Estudo das nog-6es esponthneas acerca de<<strong>br</strong> />

fenemenos relativos luz alunos de 11-18 anos. Dissertacho<<strong>br</strong> />

de Mestrado, Instituto de Fisica e Faculdade de Educacao, <strong>USP</strong>,<<strong>br</strong> />

Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

538

A II/star/a da<<strong>br</strong> />

RAMADAS, J. & DRIVER, R., 1989. Aspects of secondary student's<<strong>br</strong> />

ideas about light. Centre for Studies Science and Mathematics<<strong>br</strong> />

Education, University of Leeds.<<strong>br</strong> />

RONCHI, V., 1957. Optics: the science of' vision. New York University<<strong>br</strong> />

Press, New York.<<strong>br</strong> />

WHEATLEY, G.H., 1991. Constructivist perspectives on science and<<strong>br</strong> />

mathematics lerning. Science Education, 75 (1), 9-21.<<strong>br</strong> />

539

XII Simpdsio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo florizOnle, M.G., 27 a 31 de jaheiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

CONCEPOES ALTERNATIVAS DE ALUNOS DA 8' SERIE E DE<<strong>br</strong> />

PROFESSORES DE CIENCIAS EM SERVICO SOBRE FASE E MUDANCA<<strong>br</strong> />

DE FASE<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Eliane de Oliveira Vicente,<<strong>br</strong> />

Sonia Krapas,<<strong>br</strong> />

Gloria Queiroz,<<strong>br</strong> />

Rita de Cassia A.Costa,<<strong>br</strong> />

Genise de M. Freitas,<<strong>br</strong> />

Fatima Castanha,<<strong>br</strong> />

Renato C. dos Santos,<<strong>br</strong> />

Marcia Serra Ferreira<<strong>br</strong> />

(gI<strong>br</strong>ia@skydome.com.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Espaco UFF de Ciencias - Universidade Federal Fluminense - Niterei - RJ<<strong>br</strong> />

Rua Jansen de Mello 174 - CEP.:24030-221 - Niter& - R J.<<strong>br</strong> />

" No estado solid°, as forgas coeseto sat) maiores do que as foreas<<strong>br</strong> />

de repulsdo entre as particulas da materia. Por isso nessa condiedo, a<<strong>br</strong> />

materia tem forma e volume constantes."<<strong>br</strong> />

" No estado liquido, as foreas de coeseio entre as particulas se<<strong>br</strong> />

mostram menores do que 11,0 estado solid°. Entdo, essas particulas<<strong>br</strong> />

(dtomos, moleculas, ions ) !too se monstrant tett) proximas e, so<strong>br</strong>etudo,<<strong>br</strong> />

ncio tendent a se manter llama posted() on, lugar inuaridvel. Pot- isso, os<<strong>br</strong> />

liquidos podent variar a Mg forma."<<strong>br</strong> />

" No estado gasoso, as foreas de coesdo sdo menores do que as foreas<<strong>br</strong> />

de repulselo. Ent consequencia, as particulas da, materia tendent a se "<<strong>br</strong> />

espalhar " pelo espaeo" (Soares, J. L. Quintica e Fisica: Materia e Ettergia,<<strong>br</strong> />

1° grau. Soo Paulo, Ed. Moderna ,1995.)<<strong>br</strong> />

A literatura em Ensino de Ciencias na 8" serie, a qual inclui<<strong>br</strong> />

fundamentos de quimica e de fisica, apresenta determinados conceitos<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o estudo dos estados fisicos da materia. Muitas dessas abordagens<<strong>br</strong> />

sao baseadas em concepcoes erradas que os professores de ciencias, em<<strong>br</strong> />

sua maioria com formagao em biologia, acabam assimilando. e<<strong>br</strong> />

transmitindo seus alunos.<<strong>br</strong> />

Tomando como exemplo Soares (1995), um nUmero significativo de<<strong>br</strong> />

livros didaticos31 diferencia os estados fisicos da materia pela intensidade<<strong>br</strong> />

das forcas de coesao/atracao e repulsao atuantes so<strong>br</strong>e as particulas que a<<strong>br</strong> />

constitui. Diante desta realidade, qual seria a explicacao, para a seguinte<<strong>br</strong> />

questao: Existem na Terra substancias que sao, temperatura ambiente,<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

;31Andreolli, F. Cioncias: Quimica c Fisica, Ed. do 13rasil S.A. 8" seric; Goudak,<<strong>br</strong> />

Demetrio Nei& S. Aprendendo Ciencias 8" sOric: Materia, Energia, Ambiente c<<strong>br</strong> />

STio Paulo , FT1), 1992; CoSta, W.F. e Brasil, Sergio. NocOes de Fisica e Quimica;<<strong>br</strong> />

Marques e Porto. Cioncias: Quimica e Fisica. Siio Paulo, Editora Scipione, 1990.<<strong>br</strong> />

540

Colicepcoes<<strong>br</strong> />

solidas como o ferro, o chumbo, o iodo, a naftalina e o sal de cozinha;<<strong>br</strong> />

outras que sao liquidas como a agua e o alcool; e ainda outras que sao<<strong>br</strong> />

gasosas como o gas carbonic°, o gas de cozinha e oxigenio. Por que numa<<strong>br</strong> />

mesma temperatura ambiente enContramos substancias nos tres estados<<strong>br</strong> />

fisicos e por que ao aumentarmos a temperatura sob as mesmas<<strong>br</strong> />

condicoes, algumas mudam de estado mais facilmente do que outras?<<strong>br</strong> />

Segundo a concepcao cientifica, nao claramente apontada pelos<<strong>br</strong> />

livros didaticos, os estados fisicos da materia sao atribuidos a natureza<<strong>br</strong> />

das particulas que compaem as diferentes substancias (ions, moleculas,<<strong>br</strong> />

atomos) e a intensidade das fox-gas de interacao entre elas.<<strong>br</strong> />

Diante desta problematica, viu-se a necessidade de se estudar as<<strong>br</strong> />

concepcoes dos professores acerca do tema fase e mudanca de fase. Serao<<strong>br</strong> />

estudadas tambem as concepcoes de alunos da serie.<<strong>br</strong> />

Metodologia<<strong>br</strong> />

Durante o ano de 1995, em reuniaes quinzenais de tres horas de<<strong>br</strong> />

duracao , a equipe da pesquisa, constituida de tres professores da UFF,<<strong>br</strong> />

uma professera da Escola Tecnica Federal de Quimica e quatro<<strong>br</strong> />

professoras de Ciencias do 1' grau do Municipio do Rio de Janeiro,<<strong>br</strong> />

discutiu conceitos fisicos e quimicos envolvidos na explicacoes dos estados<<strong>br</strong> />

fisicos da materia, trocou experiencias didaticas e analisou livros<<strong>br</strong> />

didaticos. Durante o ano de 1996, foram realizadas oficinas destinadas a<<strong>br</strong> />

professores de ciencias nas quais pudemos testar nossas conjecturas a<<strong>br</strong> />

respeito das concepcoes dos professores cursistas so<strong>br</strong>e os estados fisicos<<strong>br</strong> />

da materia. Para isso foi preparado um questionario coin a finalidade de<<strong>br</strong> />

investigar as concepcOes dos professores.<<strong>br</strong> />

Os dados foram obtidos durante a realizacao de 4 oficinas,<<strong>br</strong> />

totalizando 36 professores cursistas com formacao em Biologia,<<strong>br</strong> />

Matematica, Pedagogia e Magisterio (2" grau) que lecionam na rede<<strong>br</strong> />

publica e particular dos Municipios de Niter6i e Rio de Janeiro. Alem dos<<strong>br</strong> />

professores, o questionario foi respondido, no context° de sala de aula,<<strong>br</strong> />

por 68 alunos da 8" serie de uma escola p6blica do Municipio do Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro.<<strong>br</strong> />

Resultados<<strong>br</strong> />

Na presente fase da pesquisa, os resultados se resumem na<<strong>br</strong> />

apresentacao das categorias que dao conta das concepcoes dos alunos e<<strong>br</strong> />

dos professores, de forma conjunta, so<strong>br</strong>e os estados fisicos da materia.<<strong>br</strong> />

Expomos, a seguir, cada uma das perguntas do questionario, as<<strong>br</strong> />

categorias de respostas, exemplares de cada uma destas categorias,<<strong>br</strong> />

graficos com a distribuicao das respostas por categorias e, eventualmente,<<strong>br</strong> />

tabelas.<<strong>br</strong> />

541

Questa° 1:<<strong>br</strong> />

POR QUE ENCONTRAMOS NA<<strong>br</strong> />

NATUREZA SUBSTANCIAS NOS<<strong>br</strong> />

ESTADOS FISICOS SOLIDO, LiQUIDO E<<strong>br</strong> />

GASOSO?<<strong>br</strong> />

Elianc Vicente...<<strong>br</strong> />

Por que encohtramos na natureza substancias nos estados: solid°,<<strong>br</strong> />

e gasoso?<<strong>br</strong> />

Resposta lA - Expressa Um modelo microscopic° para cada um dos<<strong>br</strong> />

estados que leva 'em consideracao a distancia entre as particulas<<strong>br</strong> />

constituintes da materia como conSequencia ou tido da intensidade das<<strong>br</strong> />

forcas de coesao entre elas.<<strong>br</strong> />

• "A diferenca entre os estados esta ligado ao nivel de energia<<strong>br</strong> />

entre as particulas - ao reCeber energia "de fora" a agitacao<<strong>br</strong> />

das moleculas tende a aumentar ( solid° --> liquido —><<strong>br</strong> />

gasoso), sOlidos estao mais arrumados, maior forca de coesdo."<<strong>br</strong> />

• "SOlicio —> as moleculas de um corpo nao possuem energia<<strong>br</strong> />

suficiente. Liquido --> as molecula's vao recebendo energia e se<<strong>br</strong> />

separando. Gasoso —> as moleculas recebem muita energia e<<strong>br</strong> />

por isso vao se empurrando e separando-se uma das outras."<<strong>br</strong> />

Resposta 1B - Expressa um modelo microscopic° geral que nao se<<strong>br</strong> />

encontra associado a nenhum dos estados da materia. Aparecem<<strong>br</strong> />

entidades tais como atomoS, moleculas ou particulas, cujo movimento,<<strong>br</strong> />

energia, distancia entre aS particulas e arranjo das particulas variam<<strong>br</strong> />

com a' temperatura e/ou pressao.<<strong>br</strong> />

• "Em funcao da agitacao molecular, maior ou menor. Por caUsa<<strong>br</strong> />

da varigao da temperatura."<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

20<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

542<<strong>br</strong> />

Grafico 1 - Distribuicao de respostas por categorias

C:oncei)coes<<strong>br</strong> />

No presente trabalho vamos analisar a 2'' questa°.<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Nao expressa um modelo microscopic°. Usa termos<<strong>br</strong> />

que nao se encontram articulados tais como: "ponto de fusao",<<strong>br</strong> />

"temperatura", "pressao", "calor", "mudancas de estado". Ou ainda termos<<strong>br</strong> />

referentes ao mundo microscopic° tais como: "particulas", "moleculas",<<strong>br</strong> />

"atomos", "proximidade dos atomos", "movimento das particulas",<<strong>br</strong> />

"interacao entre as particulas", "organizacao dos atomos", "estados de<<strong>br</strong> />

agregagao", "estrutura fisica", forgas de atracao que, da mesma forma,<<strong>br</strong> />

nao se encontram articulados.<<strong>br</strong> />

• "Por causa de diversos fatores: pressao, temperatura, estado de<<strong>br</strong> />

agregacao, movimento das particulas, continuidade da<<strong>br</strong> />

materia."<<strong>br</strong> />

• "Devido aos varios tipos de ponto de fusao."<<strong>br</strong> />

Resposta 3 - Associa os estados fisicos da materia (EFM) a forgas<<strong>br</strong> />

de agao e repulsao.<<strong>br</strong> />

• "As substancias apresentam-se em diferentes estados devido<<strong>br</strong> />

as forgas de atragao e repulsao entre as particulas que formam<<strong>br</strong> />

o corpo. SOlido: coesao > repulsao; liquido: coesao = repulsao;<<strong>br</strong> />

gasoso: coesao < repulsao."<<strong>br</strong> />

Resposta 4 - Em <strong>br</strong>anco<<strong>br</strong> />

Resposta 5 - Nao se enquadra nas categorias acima descritas.<<strong>br</strong> />

• "Porque existem diferentes substancias , no estado da materia."<<strong>br</strong> />

• "Porque na natureza nOs encontramos os fenOmenos que<<strong>br</strong> />

consiste o estado fisico da materia."<<strong>br</strong> />

3' Questao:<<strong>br</strong> />

(A) Por que sentimos cheiro das coisas?<<strong>br</strong> />

A percepgao do cheiro pode ser entendida pelas etapas de producao,<<strong>br</strong> />

transmissao e recepgao, sob o ponto de vista microscopic° e macroscopic°.<<strong>br</strong> />

Resposta 1 - Refere-se a pelo menos duas das etapas pelas quais<<strong>br</strong> />

ocorre a percepgao do cheiro.<<strong>br</strong> />

• "Porque as particulas evaporam, misturam-se com o ar e<<strong>br</strong> />

chegam ate as nossas fossas nasais." (producao macrosc6pica,<<strong>br</strong> />

transmissao microscopica e recepgao macroscopica).<<strong>br</strong> />

• "Porque as moleculas adquirem o estado gasoso e se misturam<<strong>br</strong> />

com as moleculas do ar."<<strong>br</strong> />

• (produgao macroscOpica e transmissao microscOpica).<<strong>br</strong> />

• "Parque as moleculas dos gases se dispersam no ar, sendo<<strong>br</strong> />

percebidas pelo olfato." (transmissao microscOpica e recepcao<<strong>br</strong> />

macroscopica).<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Considera somente a produgao do cheiro.<<strong>br</strong> />

• "Por que muitas substancias sao volateis e "desprendem"<<strong>br</strong> />

particulas." (produgao microscOpica).<<strong>br</strong> />

• "Por que parte da materia e liberada com a agua no processo de<<strong>br</strong> />

vaporizacao." (produgao macroscopica).<<strong>br</strong> />

543

Eltanc Vicentc...<<strong>br</strong> />

Resposta 3 - Refere-se somente a transmissao.<<strong>br</strong> />

"Devido a agitagdo das moleculas no ar. As moleculas no ar se<<strong>br</strong> />

agitam e se espalham no ar." (transmissao microscopical.<<strong>br</strong> />

"Devido a difusao das. particulas em s<strong>usp</strong>ensao." (transmissao<<strong>br</strong> />

microscopical<<strong>br</strong> />

"Devido algumas substancias se "inteirareni" expansibilidade<<strong>br</strong> />

do ar." (transmissao macroscOpica).<<strong>br</strong> />

Resposta 4 - Considera soniente a reeepcao do cheiro.<<strong>br</strong> />

• "Por que nossas celulas cilfativas se sensibilizam permitindo<<strong>br</strong> />

que nOs possamos sentir o cheiro das coisas." (recepcao<<strong>br</strong> />

microscopical<<strong>br</strong> />

"Por causa do nosso olfato atraves do ato de respirar." (recepcao<<strong>br</strong> />

macroscOpical.<<strong>br</strong> />

Resposta 5 - Atribui que o cheiro e liberado pelas entidades<<strong>br</strong> />

microscOpicas (particulas, moleculas).<<strong>br</strong> />

• "Por que algumas particulas sao volateis e desprendem odor."<<strong>br</strong> />

• "Por que determinadas moleculas que emitem cheiro chegam a<<strong>br</strong> />

mucosa nasal e celulas receptoras levam e,sta mensagem ao<<strong>br</strong> />

cere<strong>br</strong>o."<<strong>br</strong> />

Resposta 6 - Nao se refere nem a transmissao, nem a producao e<<strong>br</strong> />

nem a recepcdo. Aponta somente para o fato de que o cheiro possivel<<strong>br</strong> />

Tabela 1- Categorias Microscopic° e Macroscopic° em Funcao das Categorias<<strong>br</strong> />

Produc5o, Transmissao e Recepcao- •<<strong>br</strong> />

Resposta Categorias Total<<strong>br</strong> />

Producao Transmissiio Itecepcii°<<strong>br</strong> />

Resposta<<strong>br</strong> />

Microscopic°<<strong>br</strong> />

M a croscopic° 2 8<<strong>br</strong> />

14*<<strong>br</strong> />

Resposta<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

Microscopic°<<strong>br</strong> />

Macroscopic° 5<<strong>br</strong> />

7<<strong>br</strong> />

Resposta 1\lieroscoptco 9<<strong>br</strong> />

Macroscopico<<strong>br</strong> />

12<<strong>br</strong> />

R.esposta<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

MicrosCopico 15<<strong>br</strong> />

Macroscopic° 2<<strong>br</strong> />

17<<strong>br</strong> />

A4iero 2 17 . 18 37<<strong>br</strong> />

Total<<strong>br</strong> />

Alacro ' 9 10 24<<strong>br</strong> />

Total 1 1 22 28 GI<<strong>br</strong> />

544

ConcepcOes<<strong>br</strong> />

POR QUE SENTIMOS CHEIRO DAS COISAS?<<strong>br</strong> />

QUANTIDADE<<strong>br</strong> />

2 3 4 5 6 7<<strong>br</strong> />

CAT EGORI AS<<strong>br</strong> />

Grafico 2 - Distribuic5o de respostas por categorias<<strong>br</strong> />

somente com substancias no estado gasoso.<<strong>br</strong> />

"0 cheiro e um grupo de atomos de diferentes substancias em<<strong>br</strong> />

estado gasoso."<<strong>br</strong> />

• "Ha partictdas no ar atmosferico que assumem o estado<<strong>br</strong> />

gasoso."<<strong>br</strong> />

Resposta 7: Respostas em <strong>br</strong>anco e sem significado para questa°.<<strong>br</strong> />

"Por causa da propriedade que nos permite sentir o cheiro das<<strong>br</strong> />

substancias chamada propriedade organoleptica."<<strong>br</strong> />

• "Devido a diferentes combinacoes quimicas, n6s conseguimos<<strong>br</strong> />

sentir o cheiro."<<strong>br</strong> />

A tabela 1 apresenta as categorias microscopic° e macroscopic° em<<strong>br</strong> />

funcao das categorias producao, transmissao e recepcao para cada uma<<strong>br</strong> />

das respostas de 1 a 4 e para o total de respostas.<<strong>br</strong> />

* Representa o numero total de respondentes, sem considerar que<<strong>br</strong> />

cada um apareceu em mais de uma categoria.<<strong>br</strong> />

Nan apontamos os resultados da parte B da questa° 3, por tratar<<strong>br</strong> />

praticamente do mesmo contendo.<<strong>br</strong> />

545

Ellane<<strong>br</strong> />

4' Questao: Encoste o ouvido na mesa e bata levemente.<<strong>br</strong> />

(A) Por que o som se propaga melhor nos sOlidos que no ar?<<strong>br</strong> />

Resposta lA - Da uma resposta do ponto de vista microscopic°,<<strong>br</strong> />

apontando para a continuidade/proximidade, assim como para a vi<strong>br</strong>acao<<strong>br</strong> />

das particulas. Respostas se referindo a alta densidade do material<<strong>br</strong> />

tambem estao incluidas nesta categoria de resposta.<<strong>br</strong> />

• "Por que o solid° tem suas molectilas muito proximas,<<strong>br</strong> />

facilitando a propagacao das ondas sonoras (umas passam a<<strong>br</strong> />

vi<strong>br</strong>acao para outras). No ar, ha maior espaco entre as<<strong>br</strong> />

moleculas, assim, o "material de propagacao de som (moleculas<<strong>br</strong> />

de ar) tem maior dificuldade de difundir as ondas."<<strong>br</strong> />

Resposta 1B - Leva em consideracao apenas a proximidade /<<strong>br</strong> />

continuidade entre as particulas ou a densidade.<<strong>br</strong> />

• "Por causa da continuidade da materia, ou seja no estado solid°<<strong>br</strong> />

as ondas tendem a se propagar mais intensamente."<<strong>br</strong> />

• "Particulas mais prOximas facilitando a propagacao do som."<<strong>br</strong> />

• "0 solido tem a propriedade de refletir o som por ser mais<<strong>br</strong> />

denso, como no liquid°, uma coisa que nao Ocorre no ar."<<strong>br</strong> />

Resposta 1C - Considera somente as vi<strong>br</strong>acoes das particulas<<strong>br</strong> />

70<<strong>br</strong> />

A -PORQUE 0 SOM SE PROPAGA MELIIOR<<strong>br</strong> />

NOS SOLIDOS QUE NO AR?<<strong>br</strong> />

B - VOCE. PERCEBE A BATIDA TAMBEM COM A<<strong>br</strong> />

60 52<<strong>br</strong> />

MAO?<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

--- 30<<strong>br</strong> />

20<<strong>br</strong> />

10 3<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

I A I B I C 2 1 2<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

CATEGORIAS<<strong>br</strong> />

Grafico 3- Distribu cao de respostas referentes a questa° 4(A) e 4(B) por<<strong>br</strong> />

categorias<<strong>br</strong> />

546

Concepvies<<strong>br</strong> />

• "A vi<strong>br</strong>acao se transmite melhor (de molecula a molecula)."<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Respostas em <strong>br</strong>anco e sem significado para questa°.<<strong>br</strong> />

• "Porque no ar elas (as substancias) se distanciam levando o<<strong>br</strong> />

som para outros lugares, na mesa o som se centraliza."<<strong>br</strong> />

• "Porque o solid° tem uma certa quantidade de massa e o ar<<strong>br</strong> />

nao."<<strong>br</strong> />

(B) Voce percebe a batida tambem com a mao? Por que?<<strong>br</strong> />

Resposta 1 - Considera somente as vi<strong>br</strong>acbes das particulas.<<strong>br</strong> />

• "Sim. A propagacao da vi<strong>br</strong>acao do material se torna melhor<<strong>br</strong> />

nos solidos que no ar. Tambem a proximidade das moleculas e<<strong>br</strong> />

relevante."<<strong>br</strong> />

• "Sim. Por causa da vi<strong>br</strong>acao da particula."<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Respostas em <strong>br</strong>anco e sem significado para a<<strong>br</strong> />

questa°.<<strong>br</strong> />

• "Sim. Porque temos corp6sculos tateis na pele"<<strong>br</strong> />

• "Sim, por causa do sentido do tato"<<strong>br</strong> />

5' Questa()<<strong>br</strong> />

Deixe tres copos com Agua (quente, temperatura ambiente e fria).<<strong>br</strong> />

Pingue 2 gotas de corante em cada?<<strong>br</strong> />

(A) Por que houve dissolucao da aniline<<strong>br</strong> />

Resposta 1 - Considera dois aspectos do fenomeno: os espacos<<strong>br</strong> />

existentes entre as moleculas da agua e o seu movimento.<<strong>br</strong> />

• "As moleculas do corante entre os espacos intermoleculares da<<strong>br</strong> />

agua e a movimentacao das moleculas da agua contribuem<<strong>br</strong> />

para a mistura."<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Considera s6 os espacos existentes entre as<<strong>br</strong> />

moleculas da agua ou s6 o seu movimento.<<strong>br</strong> />

• "Ela ocupa os espacos entre as moleculas."<<strong>br</strong> />

• "Porque as moleculas estao em movimento."<<strong>br</strong> />

Resposta 3 - Em <strong>br</strong>anco e sem significado para a questa°.<<strong>br</strong> />

• "Porque as substancias corantes se combinam com a agua."<<strong>br</strong> />

• "Por causa da solubilidade."<<strong>br</strong> />

(B) A dissolucao da anilina ocorreu da mesma forma nos tres copos?<<strong>br</strong> />

Por que?<<strong>br</strong> />

Resposta 1 - Relaciona o aumento da temperatura com a maior<<strong>br</strong> />

agitacao das moleculas e conseqiientemente maior dissolucao da anilina.<<strong>br</strong> />

• "Nao, na agua quente a dissolucao foi mais rapida, devido A<<strong>br</strong> />

maior "agitacao das moleculas."<<strong>br</strong> />

• "Nao, porque na agua quente a energia cinetica das moleculas<<strong>br</strong> />

aumenta carregando o corante."<<strong>br</strong> />

547

Eliane Vicente...<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Respostas em <strong>br</strong>anco e sem significado para a<<strong>br</strong> />

questao<<strong>br</strong> />

A- POR QUE HOUVE bissoLucAo DA ANILINA?<<strong>br</strong> />

B- A DISSOLUDA0 DA ANILINA OCORREU DA<<strong>br</strong> />

MESMA FORMA NOS TRES COPOS? POR QUE?<<strong>br</strong> />

Qu an tidade<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

"Nao, devido as diferentes propriedadesfisicas da agua."<<strong>br</strong> />

Grafieo 4- Distribuicao de respostas referentes as questoes 5(A) e 5(B) poi<<strong>br</strong> />

categorias.-<<strong>br</strong> />

6' Questa()<<strong>br</strong> />

Aqueca as 5 substancias ( Ferro, Gelo, Iodo, Sal e Naftalina) no<<strong>br</strong> />

estado solid°. 0 que aconteceu corn cada uma?<<strong>br</strong> />

Os resultados em relacao a esta.questao nao foram incluidos por se<<strong>br</strong> />

limitarem ao registro das observacOes.<<strong>br</strong> />

7' Questa°<<strong>br</strong> />

Existem na Terra substancias que sao, temperatura ambiente,<<strong>br</strong> />

sOlidas 'como o ferro, o chumbo, o iodo, a naftalina e o sal de cozinha;<<strong>br</strong> />

outras sao liquidas coin a agua e o etanol; e ainda outras que sao gasosas<<strong>br</strong> />

como o gas de cozinha e o oxigenio (02).<<strong>br</strong> />

•Por que, a mesma temPeratura e pressao, encontramos Substancias<<strong>br</strong> />

nos tres estados fisicos?<<strong>br</strong> />

Por se tratar de questa° emelhante a de nnmero 1, vamos utilizar<<strong>br</strong> />

a mesma categorizacao de respostas.<<strong>br</strong> />

,ResPosta lA - EXpressa um modelo microscopic° para cada um<<strong>br</strong> />

dos estados que leva em consideracao a distanCia entre as particulas<<strong>br</strong> />

constituintes da materia como consequencia ou nao da intensidade das<<strong>br</strong> />

forcas de coesao entre elas.<<strong>br</strong> />

• Nao houve, entre professores e alunos, respostas que se<<strong>br</strong> />

enquadrassem nesta categoria.<<strong>br</strong> />

548 -

Concepvics<<strong>br</strong> />

Resposta 1B - Expressa um modelo microscOpico geral que nao se<<strong>br</strong> />

encontra associado a nenhum dos estados da materia. Aparecem<<strong>br</strong> />

entielades tais como atomos, moleculas ou particulas, cujo movimento,<<strong>br</strong> />

eneitia, distancia entre as particulas e arranjo das particulas variam<<strong>br</strong> />

coin a temperatura e/ou pressao.<<strong>br</strong> />

• "Devido as diferentes moleculas estarem em diferentes<<strong>br</strong> />

aproximacoes entre elas mesmas. Interferindo diretamente<<strong>br</strong> />

nessa distancia o fator de temperatura e pressao."<<strong>br</strong> />

Resposta 2 - Nao expressa um modelo microscopic°. Usa termos<<strong>br</strong> />

que nao se encontram articulados tais como "pontO de fusao",<<strong>br</strong> />

"temperatura", "pressao", "calor", "mudancas de estado". Ou ainda termos<<strong>br</strong> />

referentes os mundo microscopic° tais como: "particulas", "moleculas",<<strong>br</strong> />

"atomos", "proximidade dos atomos", "movimento das particulas",<<strong>br</strong> />

"interacao entre as particulas", "organizacao dos atomos", "estados de<<strong>br</strong> />

agregacao", "estrutura fisica", forcas de atracao que, da mesma forma,<<strong>br</strong> />

nao se encontram articulados.<<strong>br</strong> />

• "Devido a forca de atracao."<<strong>br</strong> />

• "Devido a agregacao de particulas em cada uma delas,<<strong>br</strong> />

promovendo o equili<strong>br</strong>io molecular"<<strong>br</strong> />

Resposta 3 - Associam os EFM a forcas de acao e repulsao.<<strong>br</strong> />

• "Devido a forcas internas de atracao e repulsao."<<strong>br</strong> />

Resposta 4 - Em <strong>br</strong>anco<<strong>br</strong> />

Resposta 5 - Nao se enquadram nas categorias acima descritas.<<strong>br</strong> />

• "Porque cada estado fisico possui mais ou menos energia do-que<<strong>br</strong> />

os outros, fazendo com que cada um esteja em um estado<<strong>br</strong> />

fisico."<<strong>br</strong> />

• "Isso por causa de sua estrutura quimica."<<strong>br</strong> />

8a Questao<<strong>br</strong> />

Conclusoes<<strong>br</strong> />

Qual a estrutura das substancias abaixo? Procure na tabela.<<strong>br</strong> />

Nesta questa° os respondentes se limitaram ao registro.<<strong>br</strong> />

Ferro: metalica<<strong>br</strong> />

Iodo: molecular<<strong>br</strong> />

Gelo: molecular<<strong>br</strong> />

Sal: agregado ionic()<<strong>br</strong> />

A analise dos questionarios e as discussoes surgidas durante a<<strong>br</strong> />

realizacao das oficinas mostraram que professores e alunos apresentam<<strong>br</strong> />

deficiencias conceituais basicas referentes materia e sua estrutura<<strong>br</strong> />

atOmica dentre as quais destacamos as seguintes:<<strong>br</strong> />

549

Elione Vicente...<<strong>br</strong> />

POR QUE A MESMA TEMPERATURA E PRESSAO,<<strong>br</strong> />

ENCONTRAMOS SUBSTANCIAS NOS TRES<<strong>br</strong> />

ESTADOS FISICOS?<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

a) 30<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

-0<<strong>br</strong> />

.2 20<<strong>br</strong> />

• 15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

0 ,<<strong>br</strong> />

1A 1B 4 5<<strong>br</strong> />

Categorias<<strong>br</strong> />

Grafico 5- Distribuicao de respostas por categorias<<strong>br</strong> />

• Usam termos escolarizados e sem sentido nas suas respostas, que<<strong>br</strong> />

muitas vezes sao explicadas por forcas de acao e repulsao agindo<<strong>br</strong> />

simultaneamente. Estes nos parece indicar a falta do conceito de<<strong>br</strong> />

inercia, uma vez que forca e associada a movimcnto.<<strong>br</strong> />

• Nao consideram a expansao da materia.no estado gasoso.<<strong>br</strong> />

• Existe uma dificuldade em entender que as materias sOlidas estao se<<strong>br</strong> />

sublimando em maior ou menor escala; e que esta mudanca pode ser<<strong>br</strong> />

constatada pelo nosso olfato.<<strong>br</strong> />

• E facil entender que no estado solido, comparado corn os outros<<strong>br</strong> />

estados, as particulas estao mats unidas o que explicaria a<<strong>br</strong> />

propagacao do som nos solidos.<<strong>br</strong> />

• Apesar do aspecto aparentemente continuo, a materia nos estados<<strong>br</strong> />

solido, liquid° e gasoso tem espacos entre os seus constituintes.<<strong>br</strong> />

Apesar de nem sempre estes espacos serem considerados vazios.<<strong>br</strong> />

• Embora classifiquem as substancias de acordo com suas estruturas,<<strong>br</strong> />

nao sabem esboca-las numa formula molecular.<<strong>br</strong> />

• Nao associam os Estados Fisicos da Materia a natureza das suas<<strong>br</strong> />

unidades constituintes e a intensidade de forcas de atracao atuantes<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e ela.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

SOARES, J.L. Quimica e Fisica: Materia c Energia, 1" gratt.<<strong>br</strong> />

Paulo, Ed. Moderna, 1995.<<strong>br</strong> />

Sao<<strong>br</strong> />

550

XII Simpdsio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M. G., 27a 31 de janeiro de 19.97<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

VISAO DE ESTUDANTES SOBRE A INSERCAO DE FiSICA MODERNA E<<strong>br</strong> />

CONTEMPORANEA NO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

0.S.Pereira32<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica<<strong>br</strong> />

Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

C.P. 66318 - CEP 05389-970 - Sao Paulo - SP - Brasil<<strong>br</strong> />

tel.: 011- 818-6919/ fax: 011 - 818-6832<<strong>br</strong> />

Muitas pesquisadores da area de ensino de fisica tem discutido a<<strong>br</strong> />

necessidade de se adequar o curriculo de fisica do 2o. grau A fisica "real",<<strong>br</strong> />

inserindo fisica moderna e contemporanea. Apesar dos varios trabalhos<<strong>br</strong> />

que discutem o assunto, poucos tem se preocupado em mostrar o que os<<strong>br</strong> />

estudantes pensam so<strong>br</strong>e ele e quais sao suas expectativas e interesses<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e essa questa°. De 1993 a 1996, a partir de atividades extra-classe,<<strong>br</strong> />

avaliacao de visitas a exposicaes cientificas do Programa Ciencia<<strong>br</strong> />

Educacao - IF<strong>USP</strong>, de cursos de atualizacao para professores e de<<strong>br</strong> />

palestras para mais de 500 estudantes de 2o. grau, reunimos um grand°<<strong>br</strong> />

nUmero de respostas de estudantes so<strong>br</strong>e insercao da fisica moderna e<<strong>br</strong> />

contemporanea no 2o. grau. Apresentaremos um resumo da analise<<strong>br</strong> />

desses questionarios.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Realizamos tres cursos de atualizacao so<strong>br</strong>e fisica nuclear e raios<<strong>br</strong> />

cosmicos. Durante o ano de .1993, foi ministrado tim curso para<<strong>br</strong> />

professores de fisica e outro para professores de ciencias, sendo que o<<strong>br</strong> />

primeiro foi financiado pela VITAE Apoio A Educacao e Cultura e o<<strong>br</strong> />

segundo pela FDE-Fundacao para o Desenvolvimento da Educacao da<<strong>br</strong> />

Secretaria de Estado da Educacao de Sao Paulo. No primeiro semestre de<<strong>br</strong> />

1995, foi ministrado o terceiro na Estacao Ciencia. Cada um deles teve<<strong>br</strong> />

uma duracao de 30 horas, sendo que a parte de raios cosmicos foi dada<<strong>br</strong> />

pelo autor e a de fisica nuclear pela profa. Maria Cristina Martins do If-<<strong>br</strong> />

UFBA, ambos supervisionados pelo prof. Dr. E.W.Hamburger .do<<strong>br</strong> />

IF<strong>USP</strong>.33<<strong>br</strong> />

0 primeiro curs° - organizado especialmente para professores de<<strong>br</strong> />

fisica -teve um espaco dedicado a reunioes com os professores ap6s o sett<<strong>br</strong> />

termino, para as quais os professores recebiam um ajuda de custo. Essas<<strong>br</strong> />

:32 Carla Goncalves Banner colaborou na tabulac;lo dos questioruirios avaliac5o<<strong>br</strong> />

(las visitas exposicOes "lima HistOria da Fisica Nucloar/Chtiveiros Penetrantes/10 Arms<<strong>br</strong> />

do Meson l'i" no Colegio Arquidiocesano, 1991.<<strong>br</strong> />

33 A anAlise dos cursos faz parte do projeto du mestrado do autor, sob a orientaco<<strong>br</strong> />

do prof. 1)1.. E.W.biamburger, so<strong>br</strong>e raios cOsinicos c a introductio fisica moderna<<strong>br</strong> />

contemportinea no 2o. gram a set. dclondida cm a<strong>br</strong>il de 1997 no Institut() de Fisica da US!'<<strong>br</strong> />

551

euni5es foram destinadas ao aprofundamento de questoes de contend°<<strong>br</strong> />

ou de metodologia que surgiram durante o curso.<<strong>br</strong> />

Nessas reuniOes foi formado um grupo de trabalho para discussao<<strong>br</strong> />

de uma proposta para o ensino de raios cosmicos no 2o. grau. Entre todas<<strong>br</strong> />

as propostas, varios professores destacaram a aplicabilidade das<<strong>br</strong> />

exposicoes de paineis, desenvolvidas pelo Programa Ciencia Educacao do<<strong>br</strong> />

IF<strong>USP</strong>, visitadas por eles durante o curso (Uma historia da fisica<<strong>br</strong> />

nuclear; Chuveiros Penetrantes na Radiacao Cosmica; e 40 Anos do<<strong>br</strong> />

Meson Pi) na propria escola, nssim como, o uso de videos e de visitas a<<strong>br</strong> />

laboratorios de pesquisa. Alem disso, destacaram a necessidade da<<strong>br</strong> />

realizacao de palestras so<strong>br</strong>e os temas das exposicees para<<strong>br</strong> />

aprofundamento do assunto, assim como para esclarecimento das detvidas<<strong>br</strong> />

dos estudantes.<<strong>br</strong> />

Visitas e Palestras<<strong>br</strong> />

Em funcao dos pedidos dos professores, o autor acompanhou a ida<<strong>br</strong> />

das exposicoes a uma escola pnblica estadual de Jandira, municipio da<<strong>br</strong> />

Grande Sao Paulo, onde as mesMas foram visitadas por mais de 1500<<strong>br</strong> />

estudantes. 40 estudantes de uma pnblica escola estadual do. bairro do<<strong>br</strong> />

Campo Limpo, zona oeste de Sao Paulo, visitaram as exposicoes na<<strong>br</strong> />

propria universidade. Duas grandes escolas particulares - Colegio<<strong>br</strong> />

Arquidiocesano e Colegio Pio XII - por sua vez, solicitaram as exposicoes<<strong>br</strong> />

tambem, recebendo a visita de mais de 1500 alunos no total.<<strong>br</strong> />

Depois, ainda foram ministradas quatro palestras, a convite dos<<strong>br</strong> />

professores em escolas nos municipios de Jandira, de Sao Bernardo do<<strong>br</strong> />

Campo, e no bairros do Campo Limpo e Morumbi na pr6pria cidade de<<strong>br</strong> />

Sao Paulo, atingindo 550 alunos aproximadamente. As palestras<<strong>br</strong> />

trataram so<strong>br</strong>e um pouco da histeria das pesquisas so<strong>br</strong>e raios cosmicos e<<strong>br</strong> />

da fisica no Brasil, a descoberta do meson pi e sua relacao com a fisica<<strong>br</strong> />

nuclear, a de particulas e a astrofisica.<<strong>br</strong> />

Questionanos Aplicados nas ExposicOes<<strong>br</strong> />

Aos alunos que visitaram as exposicoes e aqueles que assistiram as<<strong>br</strong> />

palestras, foram ministrados questionarios diferentes so<strong>br</strong>e o contend°<<strong>br</strong> />

das exposicees e palestras, so<strong>br</strong>e o que .sabiam a respeito dos mesmos e<<strong>br</strong> />

como viam o aprendizado da fisica que, tinham na escola e de assuntos<<strong>br</strong> />

novos como aqueles que viram nos paineis. (Os questionarios encontramse<<strong>br</strong> />

anexos no final deste trabalho). Neste painel, discutiremos a avaliacao<<strong>br</strong> />

dos alunos do Colegio Arquidiocesano de Sao Paulo da visita as<<strong>br</strong> />

exposigees em 1994.<<strong>br</strong> />

As questoes de maior interesse para este trabalho foram as<<strong>br</strong> />

seguintes:<<strong>br</strong> />

. 1 - 0 que mais chamou sua atencao nas exposicOes<<strong>br</strong> />

2 - 0 que voce julga ter aprendido vendo as tres exposicoes?<<strong>br</strong> />

552

Visa() de es/du/antes so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

3 - Quais assuntos voce conhecia? Olga como tomou<<strong>br</strong> />

conhecimento deles?<<strong>br</strong> />

4 - Qual importancia voce ve nas pesquisas realizadas em fisica<<strong>br</strong> />

nuclear?<<strong>br</strong> />

5 - Que diferenca voce ve entre o que esta sendo estudado nas<<strong>br</strong> />

aulas de fisica e o que voce viu nas exposicoes?<<strong>br</strong> />

6 - Dos paineis expostos, qual (ou quais) tema(s) gostaria que<<strong>br</strong> />

fosse aprofundado?<<strong>br</strong> />

Tabela I - 0 mais chamou a aten<<strong>br</strong> />

Item Assunto respostas<<strong>br</strong> />

01 A descoberta do meson pi por um <strong>br</strong>asileiro 59<<strong>br</strong> />

02 Os grandes aceleradores de particulas 30<<strong>br</strong> />

03 Papel do meson pi na interacao entre neutrons e protons 29<<strong>br</strong> />

04 Radiagao Cosmica 23<<strong>br</strong> />

05 0 meson pi 22<<strong>br</strong> />

06 A bomba atomica 20<<strong>br</strong> />

07 0 uso de baloes para medico-es na atmosfera 16<<strong>br</strong> />

08 Chuveiros penetrantes 15<<strong>br</strong> />

09 Particula alfa 13<<strong>br</strong> />

10 As cascatas ern raios cOsmicos 5<<strong>br</strong> />

11 A histOria do raio X 5<<strong>br</strong> />

12 Reator nuclear 5<<strong>br</strong> />

13 Descoberta dos raios cOsmicos 5<<strong>br</strong> />

14 As descobertas e atividades da fisica nuclear 4<<strong>br</strong> />

15 Os raios cOsmicos 4<<strong>br</strong> />

16 Modelo atomico 4<<strong>br</strong> />

TOTAL DE RESPOSTAS 259<<strong>br</strong> />

Tabela II - 0 ue os alunos irenderam<<strong>br</strong> />

Item Assunto<<strong>br</strong> />

respostas<<strong>br</strong> />

01 Fisica Nuclear 28<<strong>br</strong> />

02 Chuveiros penetrantes 23<<strong>br</strong> />

03 0 meson pi 14<<strong>br</strong> />

04 Nada ou muito pouco 13<<strong>br</strong> />

05 Contribuicoes dos <strong>br</strong>asileiros para a fisica 10<<strong>br</strong> />

06 A histOria da fis ca 10<<strong>br</strong> />

07 A importancia do tema no cotidiano e suas aplicacoes 10<<strong>br</strong> />

tecnologicas<<strong>br</strong> />

08 A complexidade e amplitude da fisica 9<<strong>br</strong> />

09 Raios cOsmicos 8<<strong>br</strong> />

10 Descohertas cientificas interessantes 6<<strong>br</strong> />

11 Experiencias em fisica moderna 5<<strong>br</strong> />

12 Bomba nuclear 4<<strong>br</strong> />

13 Camara de Wilson 3<<strong>br</strong> />

14 Radiacao 3<<strong>br</strong> />

15 Fisica Moderna 3<<strong>br</strong> />

TOTAL DE RESPOSTAS 149<<strong>br</strong> />

553

().S. I'crenit<<strong>br</strong> />

Tabela III - 0 ue voco conhecia<<strong>br</strong> />

Item Assunto<<strong>br</strong> />

respostas<<strong>br</strong> />

01 Nada zI9<<strong>br</strong> />

02 Fisica Nuclear 41<<strong>br</strong> />

03 Estrutura do atomo 40<<strong>br</strong> />

04 Bomba atomica 13<<strong>br</strong> />

05 Raios cosmicos 9<<strong>br</strong> />

06 Usina nuclear ,1<<strong>br</strong> />

07 Eletron 2<<strong>br</strong> />

08 Particula alfa 9<<strong>br</strong> />

09 Proton 9<<strong>br</strong> />

10 NeutyOn 1<<strong>br</strong> />

Tabela IV - Como ficou conhecendo?<<strong>br</strong> />

Item Meio respostas<<strong>br</strong> />

1 Na escola 93<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

9 Em revistas 13<<strong>br</strong> />

3 -Pela TV 9<<strong>br</strong> />

zi Pelos jornais 7<<strong>br</strong> />

5 Atraves de livros 2<<strong>br</strong> />

6 Em casa 1<<strong>br</strong> />

Total de Respostas 55<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

Tabela V - 0 ue ostaria ue fosse a )rofu.ndado?<<strong>br</strong> />

Item Assunto<<strong>br</strong> />

respostas<<strong>br</strong> />

01 Raios cosmicos 52<<strong>br</strong> />

02 Fisica nuclear 51<<strong>br</strong> />

03 Chuveiros penetrantes 97<<strong>br</strong> />

04 Meson pi 96<<strong>br</strong> />

05 Aceleraclores 13<<strong>br</strong> />

06 I3omba atomica 12<<strong>br</strong> />

07 Fisica experimental 5<<strong>br</strong> />

08 Astrofisica<<strong>br</strong> />

09 Descobertas <strong>br</strong>asileiras na fisica ,<<strong>br</strong> />

10 Particulas subnucleares 3<<strong>br</strong> />

11 Cesar Lattes<<strong>br</strong> />

12 0 primeiro. reator nuclear 9<<strong>br</strong> />

TOTAL DE RESPOSTAS 200<<strong>br</strong> />

rtryl

Visao de estudantes<<strong>br</strong> />

Tabela VI - lin )ortrancia das Jes uisas )ara os alunos<<strong>br</strong> />

Item Resposta<<strong>br</strong> />

respostas<<strong>br</strong> />

01 Para a exploracao de novas fontes de energia 54<<strong>br</strong> />

02 Para melhor utilizacno da energia nuclear :39<<strong>br</strong> />

03 Para conhecer as bombas nucleares, setts efeitos e danos ao 14<<strong>br</strong> />

meio ambiente e ao ser human°<<strong>br</strong> />

04 Maior compreensao da fisica 11<<strong>br</strong> />

05 Aprofundar o conhecimento so<strong>br</strong>e os quarks e glnons do 8<<strong>br</strong> />

nncleo do atomo<<strong>br</strong> />

06 Compreensao mats profuncla do atom° 9<<strong>br</strong> />

07 Melhor uso d° raio X 8<<strong>br</strong> />

08 Avanco tecnolOgico 5<<strong>br</strong> />

09 Compreender a origem do universo 4<<strong>br</strong> />

10 Compreensao da radiacao<<strong>br</strong> />

Total de Respostas 155<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

Tabela VII - Diferen a entre o contend° das ex msi e das aulas em class°<<strong>br</strong> />

Item Resposta<<strong>br</strong> />

respostas<<strong>br</strong> />

01 As exposicOes mostram experiencias modernas muito mais 43<<strong>br</strong> />

avancadas do que o que aprendemos em sala de aula<<strong>br</strong> />

02 Tudo, pois a nda nao aprendemos nada do que vimos nas 94<<strong>br</strong> />

exposicaes<<strong>br</strong> />

03 Na aula aprendemos o basic°. Na exposicao vimos assuntos 19<<strong>br</strong> />

mais aprofundados<<strong>br</strong> />

04 Na sala estamos aprendendo mats calculos e teoria. Na 13<<strong>br</strong> />

exposicao, nos mostra a fisica sendo usada na pratica e no<<strong>br</strong> />

dia-a-dia<<strong>br</strong> />

05 Os assuntos apresentados nos paineis sat) mais complexos 19<<strong>br</strong> />

do que aqueles vistos em sala de aula<<strong>br</strong> />

OG As exposicnes sao mats ilustrativas que as aulas 11<<strong>br</strong> />

07 Na aula a fisica 6 mais pratica e na exposicao 6 mats<<strong>br</strong> />

teerica<<strong>br</strong> />

08 Nenhuma 9<<strong>br</strong> />

09 Na fisica que estamos estudando, a materia aparece de<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

repente para nOs, e, nos paineis, sabemos a origem, -quando<<strong>br</strong> />

e como surgiu. As duas tem a mesma finalidade:ensinar,<<strong>br</strong> />

apesar da materia ser diferente<<strong>br</strong> />

10 Muita, porque o que estamos estudando nao tem nada a<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

ver com a exposicao<<strong>br</strong> />

11 Uma enorme diferenca, porque nas exposicoes nos podemos 1<<strong>br</strong> />

ver e apreciar, entendendo a malaria melhor que na aula<<strong>br</strong> />

que 6 muito monOtona<<strong>br</strong> />

Total de Respostas 1.30<<strong>br</strong> />

A maioria dos alunos que responderam aos questionarios estavam<<strong>br</strong> />

na la. e 2a. serie do 2o. grau. Muitos estavam estudando termologia e os<<strong>br</strong> />

outros, que jA haviam estudado Otica e termologia, estudavam<<strong>br</strong> />

cinemAtica.<<strong>br</strong> />

555

0.S.Pereira<<strong>br</strong> />

Luiz Fernando Marcondes, da 2a. serie das .tiirmas de humanaS<<strong>br</strong> />

frisou "na exposicao se percebe que a fisica, e muito interessante e<<strong>br</strong> />

evoluida e o que nos estudamos uma materia mais bAsica, facil e<<strong>br</strong> />

simples se comparada a atual. Outro aluno afirmou que os assuntos nao<<strong>br</strong> />

deviam ser ensinados em fisica, "Faziam parte da quimica"!<<strong>br</strong> />

A maioria observou que a fisica que eles viam nas exposic5es era<<strong>br</strong> />

mais atual, concreta, real e interessante, e nao teorica e distante da<<strong>br</strong> />

pratica e do cotidiano comn •aquela que eles viam naS .suas aulas<<strong>br</strong> />

regulares. Contudo, varios ressaltaram a complexidade e a profundidade<<strong>br</strong> />

da fisica moderna em relacao que estudavam. Destacaram a<<strong>br</strong> />

dificuldade de conipreender os assuntos expostos pelo fato de ter que se<<strong>br</strong> />

ler os paineis e nao ter um professor ou monitor para explicar<<strong>br</strong> />

detalhadamente cada um, tirando as dnvidas.<<strong>br</strong> />

0 Que os Estudantes Querem Saber Mais<<strong>br</strong> />

A maioria dos estudantes se interessou no aprofundamento dos<<strong>br</strong> />

assuntos exibidos. Os assuntos mais indicados foram : os chuveiros<<strong>br</strong> />

penetrantes, a . radiagao cosmica, a fisica nuclear, o meson pi e a<<strong>br</strong> />

contribuicao dos cientistas <strong>br</strong>asileiros na evolucao da Varios<<strong>br</strong> />

outros assuntos foram citados em menor proporcan, como, por exempla:<<strong>br</strong> />

astrofisica, energia nuclear, bomba at-arnica e reator nuclear.<<strong>br</strong> />

Constatamos que os estudantes manifestam um interesse especial<<strong>br</strong> />

com relacdo a topicos de fisica nuclear e raios cosmicos, principalmente,<<strong>br</strong> />

aqueles assuntos mais proximos da sua realidade, despertando grande<<strong>br</strong> />

curiosidade neles. Menos de 5% disseram nao querer aprofundar nada!<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

0 objetivo deste trabalho foi o de levantar spbsidios para a<<strong>br</strong> />

elaboracao de uma proposta de ensino de fisica moderna, partindo-se do<<strong>br</strong> />

ensino de raios cOsmicos, para o curso de fisica do 2o: gran. Esse trabalho<<strong>br</strong> />

e alvo da dissertacao de mestrado que se encontra em fase final de<<strong>br</strong> />

elaboracao. E fundamental qne se tenha a dimensao do interesse dos<<strong>br</strong> />

alunos por esses assuntos e qual a visa() que eles tem dos mesmos.<<strong>br</strong> />

Verificamos que os alunos. consideram os assnntos estudados<<strong>br</strong> />

regularmente coma enfadonhos, por serem teoricos, distantes da sua<<strong>br</strong> />

realidade e extremamente matematicos.<<strong>br</strong> />

Einstein ressaltava que "a maioria das' ideias fundamentais da<<strong>br</strong> />

ciencia sao essencialmente - simples, e podem, via de regra, ser<<strong>br</strong> />

expressadas em linguagem compreensivel a qualquer um. ... A<<strong>br</strong> />

matematica e necessaria coma instrumento de raciocinio se queremos<<strong>br</strong> />

tirar concl<strong>usp</strong>es que podem ser comparadas com a experiencia. Enquanto<<strong>br</strong> />

nos interessarmos apenas pelas,ideias fundamentais na•fisica poderemos<<strong>br</strong> />

evitar a linguagem matematiCa"(Einstein & Infeld, 1938).<<strong>br</strong> />

556

Visa() de estudantes so<strong>br</strong>e...<<strong>br</strong> />

Um dos professores participantes do curso frisou o grande interesse<<strong>br</strong> />

que esses assuntos despertam nos alunos e que esse e o melhor caminho<<strong>br</strong> />

para "revolucionarmos"o ensino da fisica!<<strong>br</strong> />

Agradecimentos<<strong>br</strong> />

Colaboraram com este trabalho as seguintes escolas: Escola<<strong>br</strong> />

Tecnica Estadual Lauro Gomes - Sao Bernardo do Campo - SP; EEPSG<<strong>br</strong> />

Profa. Beatriz de Quadros - Campo Limpo - Sao Paulo; Colegio<<strong>br</strong> />

Arquidiocesano - Vila Mariana - Sao Paulo; EEPSG Dorvalino Abilio<<strong>br</strong> />

Teixeira - Jandira - SP; Colegio Pio XII - Morumbi - Sao Paulo; a cujos<<strong>br</strong> />

alunos e, especialmente, aos professores Pedro Ravelli, Maria Cristina<<strong>br</strong> />

da Silva Gomes, Caetano Jose de Lima, Celio de Almeida, Wolney<<strong>br</strong> />

Candido de Mello; Edmilson Ribeiro e Djalma. Nunes Parana<<strong>br</strong> />

agradecemos profundamente pela atencao, profissionalismo e<<strong>br</strong> />

compromisso com a raelhoria da educacao dos nossos filhos.<<strong>br</strong> />

Agradeco, especialmente, A Carla G. Bohmer, pelo apoio,sugestoes<<strong>br</strong> />

e estimulo, que foram essenciais na realizacdo deste trabalho.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

EINSTEIN, A. & INFELD, L. 1938. A Evolucelo da Fisica (Zahar<<strong>br</strong> />

Editores, Rio de Janeiro, trad. de Giasone ReboA, 1980, /la.<<strong>br</strong> />

edicao).<<strong>br</strong> />

PEREIRA, 0.S. Os estudantes querem lisica, nuclear e raios cosmicos<<strong>br</strong> />

(Painel apresentado no XI SimpOsio Nacional de Ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica, Niteroi, RJ, janeiro de 1995)<<strong>br</strong> />

Anexos<<strong>br</strong> />

1 - Questionario para as Palestras<<strong>br</strong> />

1) 0 que voce sabia so<strong>br</strong>e raios c6smicos antes da palestra?<<strong>br</strong> />

2) E, agora, o que voce entende por raios cosmicos?<<strong>br</strong> />

3) 0 que mais lhe chamou a atencao na palestra?<<strong>br</strong> />

4) Qual foi a importancia das pesquisas em raios cosmicos para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento da fisica no Brasil?<<strong>br</strong> />

5) Quais relacoes voce poderia encontrar entre os raios cosmicos e a<<strong>br</strong> />

nossa vida?<<strong>br</strong> />

6) Quais assuntos relacionados com fisica moderna voce estudou<<strong>br</strong> />

na escola?<<strong>br</strong> />

7) De guars assuntos relacionados corn fisica moderna voce jA ouviu<<strong>br</strong> />

falar pela TV?<<strong>br</strong> />

8) Quais assuntos voce gostaria que fossem acrescentados As aulas<<strong>br</strong> />

de fisica?<<strong>br</strong> />

9) Voce acha que o assunto raios cosmicos deveria ser incluido nas<<strong>br</strong> />

aulas de fisica? Por que? Ein caso afirmativo, de que forma?<<strong>br</strong> />

557

O.S.I<<strong>br</strong> />

ru<<strong>br</strong> />

10) 0 que voce achou da palestra? Otima/Boa/Regular/Ruim<<strong>br</strong> />

2 - Questionario para as ExposigOes<<strong>br</strong> />

1) 0 que mais chamou sua atencao nas exposicaes?<<strong>br</strong> />

2) 0 que voce aprendeu vendo as exposicoes?<<strong>br</strong> />

3) Quais assuntos voce ja conhecia? Diga como ficou conhecendo<<strong>br</strong> />

cada um deles.<<strong>br</strong> />

4) Qual a contribuicao os cientista <strong>br</strong>asileiros deram a fisica?<<strong>br</strong> />

5) Qual importancia voce ve nas pesquisas realizadas em fisica<<strong>br</strong> />

nuclear?<<strong>br</strong> />

6) Que diferenca voce ve entre o que esta sendo estudado nas aulas<<strong>br</strong> />

de fisica e o que voce viu nas exposicaes?<<strong>br</strong> />

7) Quais os termos cientificos que voce teve dificuldade de<<strong>br</strong> />

compreender?<<strong>br</strong> />

8) Dos paineis expostos, qual (ou quais) tema(s) gostaria que fosse<<strong>br</strong> />

aprofundado?<<strong>br</strong> />

9) Qual a • importancia que voce ve para as pesquisas em raios<<strong>br</strong> />

c6smicos e fisica nuclear?<<strong>br</strong> />

10) 0 que e: fisica nuclear, raios cosmic°, um chuveiro em raios<<strong>br</strong> />

c6smicos, o meson pi?<<strong>br</strong> />

11) Quantos paineis lhe despertaram a leitura?<<strong>br</strong> />

a) Meson Pi ( )todos ( )alguns ( )nenhum<<strong>br</strong> />

b) Fisica Nuclear ( )todos ( )alguns ( )nenhum<<strong>br</strong> />

c) Chuveiros Penetrantes ( )todos ( )alguns ( )nenhum<<strong>br</strong> />

12) Achou que a seqUencia dos paineis foi de facil entendimento?<<strong>br</strong> />

a) Meson Pi ( ) Sim ( ) Nao<<strong>br</strong> />

b) Fisica Nuclear ( ) Sim ( ) Nao<<strong>br</strong> />

c) Chuveiros Penetrantes ( ) Sim ( ) Nao<<strong>br</strong> />

558

XII Simposio Nacional de Ensino de Nsica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a ;11 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

QUANTO TEMPO 0 TEMPO TEM ? DAS CONCEPOES DE ALUNOS A<<strong>br</strong> />

ATUALIZAcA0 DE PROFESSORES<<strong>br</strong> />

Marcia Serra Ferreira ,Marilia Faria da Costa<<strong>br</strong> />

Projeto Fundao/Setor Biologia - UFRJ<<strong>br</strong> />

Centro de Ciencias da SaUde (sala D-019) - Institut° de Biologia<<strong>br</strong> />

Av. Brigadeiro Trompowsky, s/no. Ilha do Fundao. CEP: 21941-590. RJ<<strong>br</strong> />

Este trabalho surgiu de nossa permanente dificuldade em<<strong>br</strong> />

trabalhar corn o tempo nas aulas de ciencias do ensino fundamental.<<strong>br</strong> />

Sabemos que nossas vidas (e de nossos alunos) sao particularmente<<strong>br</strong> />

gerenciadas por muitos tempos diferentes: o ano civil e os anos letivos de<<strong>br</strong> />

cada local onde lecionamos/estudamos, os bimestres e suas avaliacoes,<<strong>br</strong> />

nossos aniversarios, os tempos de cada disciplina... Os mesmos 50<<strong>br</strong> />

minutos que em uma aula passam tao rapid°, na outra parecem jamais<<strong>br</strong> />

terminar. Como trabalhar com todas essas nocoes sem descontextualizalas<<strong>br</strong> />

histOrica e culturalmente? E, alem disso, como ampliar nossa visao de<<strong>br</strong> />

tempo tanto na escala macro - tempo do Universo, tempo do Sistema<<strong>br</strong> />

Solar, tempo do planeta Terra, tempo da vida, tempo da nossa especie -<<strong>br</strong> />

quanto microcOsmica - formacao dos primeiros atomos e vi<strong>br</strong>acao do<<strong>br</strong> />

atom° de cesio, por exemplo.<<strong>br</strong> />

Um excelente caminho seria comecar por ouvir nossos alunos:<<strong>br</strong> />

Tempo e ulna pa.laura usada pat-a. d,eterminar itm cello espaco de<<strong>br</strong> />

horas, minittos, segundos Em oittra.s palauras, tempo e ulna, criacelo<<strong>br</strong> />

do homent para determinar quanto tempo o tempo tem.<<strong>br</strong> />

(Matheus, 13 anos, 6° serie)<<strong>br</strong> />

A fala acima ja explicita Lima interessante percepcao do tema: os<<strong>br</strong> />

dias, meses e anos nao sao divinos, mas criacoes humanas baseadas em<<strong>br</strong> />

obServacoes dos astros e seus movimentos. 0 nome que cada dia ou mes<<strong>br</strong> />

recebeu tem estreita relacao corn contextos histOricos sequer imaginados<<strong>br</strong> />

pelo homem moderno. Por que sera, por exemplo, que o mes de fevereiro<<strong>br</strong> />

possui apenas 28 dias? Por que os meses de julho e agosto, tao prOximos,<<strong>br</strong> />

possuem ambos 31 dias? Essas e muitas outras questoes precisavam ser<<strong>br</strong> />

estudadas por nos e por nossos alunos, numa perspectiva que integrasse<<strong>br</strong> />

de forma multi, inter e transdisciplinar os varios conteados, usualmente<<strong>br</strong> />

apresentados de forma estanque e fragmentada, inclusive em disciplinas<<strong>br</strong> />

diferentes.<<strong>br</strong> />

Nossa pratica pedagOgica foi sendo reinventada medida que<<strong>br</strong> />

ampliamos nossos conhecimentos, mas isso ainda era pouco. Na busca de<<strong>br</strong> />

novos parceiros para discutir e construir esse trabalho, elaboramos e<<strong>br</strong> />

ministramos no Projeto Fundao/Setor Biologia (CAPES - PADCT -<<strong>br</strong> />

SPEC), na UFRJ, o curso de extensao Quanto tempo o tempo tem?,<<strong>br</strong> />

ministrado de marco a agosto de 1996, corn carga horaria de 90 horas.<<strong>br</strong> />

559

itlorcia bl,rt•eira; du Costa -<<strong>br</strong> />

1. 0 ponto de particle: as dein dos alunos<<strong>br</strong> />

• curs° foi pensado a Partir da fala de nossos alunoS: 77 alunos<<strong>br</strong> />

da 6" serie da Escola Municipal Madrid, e 56 alunos da 7" e<<strong>br</strong> />

series do Centro Integrado de Educacao Pnblica (CIEP) Carlos<<strong>br</strong> />

Drummond de Andrade. Pedimos a esses alunos que<<strong>br</strong> />

escrevessem a primeira palavra que viesse a mente quanto<<strong>br</strong> />

escutassem a •palavra tempo, que a representassem<<strong>br</strong> />

graficamente e, por fim, que tentassem definir o tempo. As<<strong>br</strong> />

palavras e desenhos foram agrupadas em categorias, conforme<<strong>br</strong> />

mostra a tabela abaixo.3'I<<strong>br</strong> />

Cateoria Desenho Palavra'<<strong>br</strong> />

Dinhe ro<<strong>br</strong> />

cedula<<strong>br</strong> />

eifrito<<strong>br</strong> />

dinheiro<<strong>br</strong> />

Durkiio nilo chi tempo correi:ia<<strong>br</strong> />

curto<<strong>br</strong> />

depressa<<strong>br</strong> />

difieuldade<<strong>br</strong> />

dUraciio<<strong>br</strong> />

rapid°<<strong>br</strong> />

vazio<<strong>br</strong> />

Instrumentos de Medida<<strong>br</strong> />

Mudano<<strong>br</strong> />

Outros<<strong>br</strong> />

ampulheta<<strong>br</strong> />

hnssola<<strong>br</strong> />

relogio<<strong>br</strong> />

antignmente\hoje<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento animal<<strong>br</strong> />

Desenvolviniento<<strong>br</strong> />

humans)<<strong>br</strong> />

evoluc5o<<strong>br</strong> />

evolucito bumann<<strong>br</strong> />

evoluciio teenologica<<strong>br</strong> />

Germinaci'io<<strong>br</strong> />

tranformacOes<<strong>br</strong> />

ambientais<<strong>br</strong> />

baticht<<strong>br</strong> />

•boneeo<<strong>br</strong> />

eignrro<<strong>br</strong> />

ettho com bohnhas<<strong>br</strong> />

Ftlhas .<<strong>br</strong> />

luz<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

1\lilo identificado<<strong>br</strong> />

vulerio em erupciio<<strong>br</strong> />

Perenidnde passn e nada muda .<<strong>br</strong> />

cronometro<<strong>br</strong> />

ponteiro<<strong>br</strong> />

,acrio .<<strong>br</strong> />

movimento<<strong>br</strong> />

mudanea de estado<<strong>br</strong> />

passado<<strong>br</strong> />

passar dos nnos<<strong>br</strong> />

presente .<<strong>br</strong> />

pianos futuros<<strong>br</strong> />

casn<<strong>br</strong> />

espaco<<strong>br</strong> />

luz<<strong>br</strong> />

quo tempo?<<strong>br</strong> />

3,1 As definieoes de tempo nao objeto de analise sisternatizacla neste primeiro<<strong>br</strong> />

momcnto. Apesar disso, foram utdizadas no ausiho da compreensiio das palavras c<<strong>br</strong> />

desenhos.<<strong>br</strong> />

560

Qounto Tempo o tempo tem?...<<strong>br</strong> />

Previsiio do tempo<<strong>br</strong> />

Representacllo matemAtica<<strong>br</strong> />

Tempo AstronOmico<<strong>br</strong> />

Tempo Cronologic()<<strong>br</strong> />

chuva<<strong>br</strong> />

chuva e. sol ,<<strong>br</strong> />

ensolimido<<strong>br</strong> />

nublado .<<strong>br</strong> />

sol • •<<strong>br</strong> />

sol c chuvt<<strong>br</strong> />

sol e nuvens •<<strong>br</strong> />

Previsno do tempo<<strong>br</strong> />

conjunto vazio<<strong>br</strong> />

linha curva<<strong>br</strong> />

linha reta<<strong>br</strong> />

Estacoes do ano<<strong>br</strong> />

fases da Lun<<strong>br</strong> />

Sol/rotacilo Terra c Lun<<strong>br</strong> />

anos<<strong>br</strong> />

nnos c seculos<<strong>br</strong> />

calendario<<strong>br</strong> />

dia c noite<<strong>br</strong> />

linha do tempo<<strong>br</strong> />

minutos<<strong>br</strong> />

passar das horas<<strong>br</strong> />

calor<<strong>br</strong> />

chuva<<strong>br</strong> />

chuva ou sol<<strong>br</strong> />

claro<<strong>br</strong> />

clima<<strong>br</strong> />

frio<<strong>br</strong> />

frio sem chuva<<strong>br</strong> />

nublado<<strong>br</strong> />

r111111<<strong>br</strong> />

sol<<strong>br</strong> />

Sol<<strong>br</strong> />

Sol c Lua<<strong>br</strong> />

alio<<strong>br</strong> />

din<<strong>br</strong> />

histOria<<strong>br</strong> />

hori<<strong>br</strong> />

horar o<<strong>br</strong> />

idade<<strong>br</strong> />

minutos<<strong>br</strong> />

Tempo Escolar -tempo de ;min ;win<<strong>br</strong> />

escola<<strong>br</strong> />

ir embora<<strong>br</strong> />

sair<<strong>br</strong> />

Tempo psicologico<<strong>br</strong> />

Vida<<strong>br</strong> />

atividnde boa passando<<strong>br</strong> />

rapido<<strong>br</strong> />

jogo de bola<<strong>br</strong> />

perda de tempo<<strong>br</strong> />

ilmor<<strong>br</strong> />

arvore<<strong>br</strong> />

COMO°<<strong>br</strong> />

alegrin<<strong>br</strong> />

aproveitamento<<strong>br</strong> />

azul<<strong>br</strong> />

born<<strong>br</strong> />

demon! a passar<<strong>br</strong> />

felicidadc<<strong>br</strong> />

imprevisivel<<strong>br</strong> />

jogar bola se divertir<<strong>br</strong> />

milaCiro<<strong>br</strong> />

namorar<<strong>br</strong> />

Passeio no shopping<<strong>br</strong> />

pram<<strong>br</strong> />

ruim<<strong>br</strong> />

\mhos°<<strong>br</strong> />

nzISCer<<strong>br</strong> />

Vida<<strong>br</strong> />

Tabela 1 - Desenhos e palavras de alunos e professores agrupados por<<strong>br</strong> />

categorias. Os termos escritos em letras maiusculas representam as ideias de<<strong>br</strong> />

maior frequencia.<<strong>br</strong> />

561

Marcia h'erreiru, Marilia Cosh, -<<strong>br</strong> />

A primeira escola, localizada no bairro de Vila Isabel, zona norte da<<strong>br</strong> />

cidade, atende preferencialmente a criancas e adolescentes do proprio<<strong>br</strong> />

bairro. o ciEp, localizado em Jacarepagua, zona oeste e mais rural do<<strong>br</strong> />

municipio, possui uma clientela de manor poder aquisitivo. Essas<<strong>br</strong> />

diferencas geograficas e sociais obviamente apontaram para a influencia<<strong>br</strong> />

das experiencias vividas nas concepcOes dos alunos so<strong>br</strong>e o tema.<<strong>br</strong> />

Um exemplo dessa questao e a predominancia da categoria<<strong>br</strong> />

previsdo do tempo tanto nas palavras quanto nos desenhos dos alunos do<<strong>br</strong> />

CIEP. Isto obviamente se relaciona As condicoes de vida dessa<<strong>br</strong> />

comunidade, que anualmente sofre os mais drasticos efeitos das<<strong>br</strong> />

enchentes cariocas de verao. 0 proprio trabalho pedagogic° desta escola<<strong>br</strong> />

deve reforcar a analogia entre tempo/preuisao do tempo, ja que se ocupa<<strong>br</strong> />

em muito dessa problematica durante boa parte do ano letivo (vide figura<<strong>br</strong> />

2). JA na Escola Madrid, as palavras e desenhos mais frequentes tiveram<<strong>br</strong> />

estreita relacao com o ritmo acelerado dos centros urbanos modernos; nao<<strong>br</strong> />

e toa que a palavra mais associada ao tempo foi a hora, e o desenho<<strong>br</strong> />

usado para representa-lo foi seu proprio instrumento de medida: o relogio<<strong>br</strong> />

(vide figura 1).<<strong>br</strong> />

No entanto, mais do que enfatizar peculiaridades de cada escola, o<<strong>br</strong> />

que desejamos neste levantamento foi encontrar os varios olhares so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

tempo. A analise dos resultados tempo/palavra e tempo/desenho nos<<strong>br</strong> />

permitiu concluir, portanto, que os dois grupos de alunos, a despeito de<<strong>br</strong> />

todas as diferencas, sao riquissimos em suas concepcOes, demonstrando<<strong>br</strong> />

possuirem mfiltiplas ideias so<strong>br</strong>e uma mesma questao: o tempo.<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

=1, 20<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

DINHEIRO<<strong>br</strong> />

• DURACAO<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTOS DE<<strong>br</strong> />

MEDIDA<<strong>br</strong> />

▪ MUDANCA<<strong>br</strong> />

PERENIDADE<<strong>br</strong> />

▪ PREVISAO DO TEMPO<<strong>br</strong> />

▪ TEMPO CRONOLOGICO<<strong>br</strong> />

OTEMPO ESCOLAR<<strong>br</strong> />

TEMPO PSICOLOGICO<<strong>br</strong> />

Tempo/palavra<<strong>br</strong> />

562

Quanta Tcorpo o tempo (cm ?...<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

:="; 30<<strong>br</strong> />

== 20<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

DINHEIRO<<strong>br</strong> />

• DURACAO<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTOS DE<<strong>br</strong> />

MEDIDA<<strong>br</strong> />

El MUDANCA<<strong>br</strong> />

▪ PREVISAO DO TEMPO<<strong>br</strong> />

III TEMPO ASTRONOMIC°<<strong>br</strong> />

TEMPO CRONOLOGICO<<strong>br</strong> />

TEMPO ESCOLAR<<strong>br</strong> />

Tempo/desenho<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Representacoes de Tempo da Escola Municipal Madrid. 0 primeiro<<strong>br</strong> />

grafico refere-se As primeiras palavras dos alunos; o segundo diz respeito aos<<strong>br</strong> />

desenhos destes.<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

— 20<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTO DE MEDIDA<<strong>br</strong> />

MUDAKA<<strong>br</strong> />

• OUTROS<<strong>br</strong> />

▪ PREVISAO DO TEMPO<<strong>br</strong> />

IM TEMPO CRONOLOGICO<<strong>br</strong> />

TEMPO ESCOLAR<<strong>br</strong> />

TEMPO PSICOLOGICO<<strong>br</strong> />

A partir deste material, emergiram onze categorias que serviram<<strong>br</strong> />

de base para o planejamento do curso. Sao elas: dinheiro, duracao,<<strong>br</strong> />

instrumentos de medida, mudanca, perenidade, previsao do tempo,<<strong>br</strong> />

tempo astronomic°, tempo cronologico, tempo escolar, tempo psicolOgico e<<strong>br</strong> />

vida (vide tabela 1).<<strong>br</strong> />

De posse dessas categorias, elaboramos/real zamos uma primeira<<strong>br</strong> />

oficina para professores35. 0 objetivo desta foi colocar em pratica<<strong>br</strong> />

atividades que ja haviamos planejado para o curso, na perspectiva de<<strong>br</strong> />

poder discuti-las com outros educadores. Na oportunidade, realizamos o<<strong>br</strong> />

mesmo tipo de sondagem que haviamos feito com nossos alunos. As<<strong>br</strong> />

palavras e desenhos destes e dos demais professores posteriormente<<strong>br</strong> />

atendidos tambem se encontram incluidas e categorizadas na tabela 1.<<strong>br</strong> />

:35 Oficina Quanto Tempo o Tem po Tem ? - 25" Encontro do Projeto Funckio - 1905<<strong>br</strong> />

(04 horas).<<strong>br</strong> />

563

Marcia Ferreira, II<<strong>br</strong> />

da Costa<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

ODINHEIRO<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTOS DE<<strong>br</strong> />

MEDIDA<<strong>br</strong> />

0 MUDANCA<<strong>br</strong> />

25 • OUTROS<<strong>br</strong> />

=I 20<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

0 PREVISAO DO<<strong>br</strong> />

TEMPO<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5 ASTRONOMIC°<<strong>br</strong> />

0 TEMPO<<strong>br</strong> />

CRONOLOGICO<<strong>br</strong> />

Tempo/desenho<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Representacoes de Tempo do CIEP Carlos Drumoml de Andrade. 0<<strong>br</strong> />

primeiro grafico refere-se as primeiras palavras dos alunos; o segundo<<strong>br</strong> />

respeito aos desenhos clestes.<<strong>br</strong> />

Desde entao, este trabalho vem dando.frutos. JA realizamos uma<<strong>br</strong> />

segunda oficina36 que, apesar de mantido o nome, foi bastante diferente<<strong>br</strong> />

da primeira. Afinal de Contas; ja haviamos ministrado o curso de<<strong>br</strong> />

extensao, o que nos fez o<strong>br</strong>igatoriamente rever:aquele primeiro moment°.<<strong>br</strong> />

Alem disso, ministramos pela Secretaria Municipal de Educacao do Rio<<strong>br</strong> />

de Janeiro dois cursos de 20.horas •para professores37. Em todas essas<<strong>br</strong> />

ocasiOes, iniciamos as atividades realizando a mesma sondagem<<strong>br</strong> />

anteriormente feita coni alunoS e. profeSseres, sO depois comparando<<strong>br</strong> />

seus trabalhos com os resultados anteriores.<<strong>br</strong> />

2. A fala dos professores<<strong>br</strong> />

Entre os professores surgiram as categorias duracao,<<strong>br</strong> />

instrumentos de medida, previsao do tempo, representacao matematica,<<strong>br</strong> />

tempo astronomic°, tempo cronolOgico, tempo psicolOgico e vida (vide<<strong>br</strong> />

tabela 1).,Observem que aqui emergiu um numero menor de categorias -<<strong>br</strong> />

apenas oito - quando comparadas Aquelas dos alunos: A repreSentacao<<strong>br</strong> />

matematica sO apareceu entre os professores. Por outro lado, as palavras<<strong>br</strong> />

relacionadas categoria duracao foram muito mais enfocadas ,este<<strong>br</strong> />

grupo, sempre relacionadas A correria e falta de tempo da vida moderna.<<strong>br</strong> />

Estes usvalmente ligaram o tempo • a palavras que exprimem suas<<strong>br</strong> />

dificuldades em administra-lo, bem como sua medicao e ordenacao. 0<<strong>br</strong> />

prazer (tempo. psicolOgico, que para os alunos algo bastante presente- e<<strong>br</strong> />

Oficina (,),talao Tempo a:Tempo Tem? - Espoco UFF de Ciencias, maio de 1006<<strong>br</strong> />

(03 horns).<<strong>br</strong> />

37 Curso (Mani° Tempo o -.7'etopo Ton? - SME/RJ, ern outu<strong>br</strong>o/novem<strong>br</strong>o cle<<strong>br</strong> />

1996.<<strong>br</strong> />

564

Quonto Tempo o tempo Ion?...<<strong>br</strong> />

significativo) e a vida foram representagoes pouco significativas (nao<<strong>br</strong> />

aparecem no grafico tempo/deseitho - figura 3Venquanto que categorias<<strong>br</strong> />

como dinheiro, mudanga, perenidade e tempo escolar sequel: foram<<strong>br</strong> />

lem<strong>br</strong>adas (vide figura 3). Foi tarefa do curso resgatar essas categorias<<strong>br</strong> />

nao s6 como temas de estudo, mas principalmente como questoes<<strong>br</strong> />

fundamentais do processo de ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Tempo/palavra<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

45<<strong>br</strong> />

40<<strong>br</strong> />

35<<strong>br</strong> />

30<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

20<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

• DURACAO<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTO DE MEDIDA<<strong>br</strong> />

• OUTROS<<strong>br</strong> />

TEMPO ASTRONOMIC°<<strong>br</strong> />

IS TEMPO CRONOLOGICO<<strong>br</strong> />

TEMPO PSICOLOGICO<<strong>br</strong> />

MI VIDA<<strong>br</strong> />

INSTRUMENTOS DE<<strong>br</strong> />

MEDIDA<<strong>br</strong> />

II OUTROS<<strong>br</strong> />

PREVISAO DO TEMPO<<strong>br</strong> />

0 REPRESENTACAO<<strong>br</strong> />

MATEMATICA<<strong>br</strong> />

GI TEMPO ASTRONOMIC°<<strong>br</strong> />

13 TEMPO CRONOLOGICO<<strong>br</strong> />

Tempo/desenho<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Representacoes de Tempo dos Professores atendidos nos cursos e<<strong>br</strong> />

oficinas. 0 primeiro grafico refere-se as primeiras palavras dos professores; o<<strong>br</strong> />

segundo diz respeito aos desenhos destes.<<strong>br</strong> />

3. ConsideracOes finais<<strong>br</strong> />

Essas diferencas nas concepgoes de alunos e professores apontam<<strong>br</strong> />

para a distancia entre aquilo que planejamos e o que se realiza no espaco<<strong>br</strong> />

escolar. Uma aula que s6 leva em conta as ideias e conte6dos do professor<<strong>br</strong> />

nao considera que o processo educativo e essencialmente interativo, e<<strong>br</strong> />

565

Murcia Ferreira, Murillo du Costa<<strong>br</strong> />

que, portanto, construido por todos que dele participam. Fo um dos<<strong>br</strong> />

objetivos dos cursos e oficinas o resgate dessa questa°.<<strong>br</strong> />

O curso despertou um efetivo interesse dos professores em<<strong>br</strong> />

repensar/modificar suas praticas pedagogicas. Isto foi ' percebido em<<strong>br</strong> />

varios momentos, quando os professores traziam trabalhos realizados em<<strong>br</strong> />

sala a partir das ideias do curso e/ou inspirados por ele. De algum modo,<<strong>br</strong> />

acreditamos que professores/alunos ampliaram suas visoes,<<strong>br</strong> />

principalmente de duas formas: em primeiro lugar, por explicitar um<<strong>br</strong> />

conhecimento informal de alunos e professores usualmente<<strong>br</strong> />

desconsiderado em nossas aulas e, por fim, por atualiza-los teOrica e<<strong>br</strong> />

metodologicamente em varios conteudos escolares sob a Otica do tempo,<<strong>br</strong> />

desde a sua genese ate as. nocoes de tempo astronomic°, geologic°,<<strong>br</strong> />

cronolOgico, biologic° e psicologico.<<strong>br</strong> />

Pudemos constatar que a compreensao dos varios ,tempos nao<<strong>br</strong> />

uma dificuldade sO dos alunos; questoes que imaginavamos enfocar<<strong>br</strong> />

nivel metodolOgico tiveram que ser -revistas tambem niyel- conceitual,<<strong>br</strong> />

por exemplo. Por outro lado, o tempo se mostroa um. bastante<<strong>br</strong> />

interessante na ligacao de conteOdos-usualmente dissociad6§; articulando<<strong>br</strong> />

conhecimento e vida nao so no ensino de ciencias, mas perpassando<<strong>br</strong> />

varias areas do saber, tais como a geologia, a cosmologia, a cronobiologia,<<strong>br</strong> />

a ecologia e a psicologia, entre outras (vide programa do Curso de<<strong>br</strong> />

Extensa° em anexo).<<strong>br</strong> />

Anexo<<strong>br</strong> />

- Programa do Curso de Extensao<<strong>br</strong> />

Qualito tempo o tempo tem ?<<strong>br</strong> />

Cada um com seu Tempo<<strong>br</strong> />

A importancia das concepcoes alternativas para o ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias<<strong>br</strong> />

Concepcoes alternativas de profeSsores e-alunos so<strong>br</strong>e tempo<<strong>br</strong> />

O Tempo da Terra<<strong>br</strong> />

A historia do planeta: as Eras Geologicas<<strong>br</strong> />

0 planeta nao para: a TectOnica de PlacaS<<strong>br</strong> />

0 registro do tempo nas rochas: tipos e metodos de datacao<<strong>br</strong> />

0 tempo da vida<<strong>br</strong> />

A evolucao dos seres vivos<<strong>br</strong> />

O registro do tempo nos seres vivos : os fosseis<<strong>br</strong> />

0 tempo nos astros<<strong>br</strong> />

0 inicio do tempo: Big Bang e Universo em-expansao<<strong>br</strong> />

O destino final: Universo estacionario ou Big Crunch?<<strong>br</strong> />

O tempo das estrelas: nascimento, vida e morte<<strong>br</strong> />

Buracos Negros<<strong>br</strong> />

O movimento marca o tempo<<strong>br</strong> />

Dias e noites<<strong>br</strong> />

566

Quonto Tempo o tempo tem?...<<strong>br</strong> />

Fases da Lua<<strong>br</strong> />

Eclipses<<strong>br</strong> />

Estacoes do Ano<<strong>br</strong> />

Constelac5es do Zodiaao<<strong>br</strong> />

O homem conta o tempo<<strong>br</strong> />

Calendarios<<strong>br</strong> />

Instrumentos de medida: Gnomon, Clepsidra, Ampulheta e<<strong>br</strong> />

Relogios<<strong>br</strong> />

(niecanicos, eletronicos e atomicos)<<strong>br</strong> />

O tempo do homem<<strong>br</strong> />

O tempo de cada um : os ritmos biologicos<<strong>br</strong> />

As marcas do tempo : o envelhecimento<<strong>br</strong> />

O tempo na escola<<strong>br</strong> />

O tempo nas outras disciplinas: a Matematica, a Historia e a<<strong>br</strong> />

Geografia<<strong>br</strong> />

O homem marca o ambiente<<strong>br</strong> />

Os efeitos da acao humana so<strong>br</strong>e o meio ambiente<<strong>br</strong> />

Avaliacao<<strong>br</strong> />

567

SimPOsio Nuelona' de Ensino de risica<<strong>br</strong> />

Belo Ili».izonte, M.G., 27 a 31 de janciro de / 9.9 7<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasaeira de ffsica<<strong>br</strong> />

UM INSTRUMENTO PARA DETECTAR CONCEPOES SOBRE A<<strong>br</strong> />

NATUREZA DA CIENCIA<<strong>br</strong> />

I ntrod Lick<<strong>br</strong> />

Joao Batista Siqueira Harres Oharres@fates.tche.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Fundagao Alto Taquari de Ensino Superior, Lajeado, RS<<strong>br</strong> />

Um dos objetivos principais, se nao o principal, do ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias o de Propiciar que,o estudante adquira uma visa° adequada<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a natureza da Ciencia. E muito importante que, como resultado do<<strong>br</strong> />

ensino, os estudantes possuam um entendimento adequado so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

Ciencia, tanto nos seus aspectos internos (so<strong>br</strong>e como funciona a<<strong>br</strong> />

comunidade cientifica, so<strong>br</strong>e como fatos experimentais se relacionam coin<<strong>br</strong> />

teorias, etc.); como nos seus aspectos externos (so<strong>br</strong>e como um<<strong>br</strong> />

conhecimento validado, so<strong>br</strong>e como feita a demarcacao entre um<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico e um nao-cientifico, etc.).<<strong>br</strong> />

0 atendimento deste objetivo podera levar o estudante a construir<<strong>br</strong> />

uma visao mais humana da Ciencia, superando visoes distorcidas tais<<strong>br</strong> />

como: a Ciencia possui validade intrinseca; a Ciencia e neutra, do ponto<<strong>br</strong> />

de vista social, politico, economic°, etc.; a Ciencia e por si so um criterio<<strong>br</strong> />

de verdade; a Ciencia esta apartada de qualquer sentiment° que nao seja<<strong>br</strong> />

lOgico, frio, racional, apartada, enfim, do humano; a evolucao da Ciencia<<strong>br</strong> />

continua e ilimitada no crescimento; o metodo da Ciencia Onico, etc.<<strong>br</strong> />

(Hodson, 1985).<<strong>br</strong> />

Do inicio deste seculo para ca, varios filosofos/epistemologos<<strong>br</strong> />

dedicaram-se a analisar, de modo mais acurado, ao que hoje chamamos<<strong>br</strong> />

de Ciencia. Este pensadores passaram a questionar a visao de Ciencia<<strong>br</strong> />

forjada nos seculos anteriores e cujas caracteristicas se assemelham as<<strong>br</strong> />

concepcaes inadequadas descritas acima. Na lista destes autores<<strong>br</strong> />

destacam-se, evidentemente, Popper e Kuhn.<<strong>br</strong> />

Embora partissem de pressupostos diferentes, excludentes entre si<<strong>br</strong> />

em muitos aspectos, ha um aspecto em que praticamente todos filOsofos<<strong>br</strong> />

da Ciencia concordam: uma compreensao correta so<strong>br</strong>e a Ciencia implica<<strong>br</strong> />

na rejeicao da visa° comumente apontada pelos meios de comunicacao,<<strong>br</strong> />

por livros diclaticos, por professores de ciencias e ate pelos proprios<<strong>br</strong> />

cientistas: objetiVa, neutra, nao-emocional e, principalmente, tomando as<<strong>br</strong> />

evidencias experimentais como ponto de partida (Silveira, 1990). A<<strong>br</strong> />

Ciencia e uma atividade humana como tantas outras. Em outras<<strong>br</strong> />

palavras, a Ciencia nao tem uma existencia independente do homem.<<strong>br</strong> />

Conforme Thuilleir (1994), "o quadro encantador requer alguns retoques"<<strong>br</strong> />

(p.29).<<strong>br</strong> />

Apesar do relevante trabalhO destes pensadores, parece que o<<strong>br</strong> />

ensino de Ciencias nao foi atingido por estas ideias. Tentando identificar<<strong>br</strong> />

Concepcoes so<strong>br</strong>e a Natureza da Ciencia (CNC) que carregam estudantes,<<strong>br</strong> />

568

Instrumento puru Detectar...<<strong>br</strong> />

professores e propostas curriculares; varias pesquisas, ao longo de muitos<<strong>br</strong> />

anos, tem detectado uma visa() .inadequada da Cioncia: marcadamente<<strong>br</strong> />

indutivista-empirista, pouco contextualizada e inadequada ndo sO para o<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico mas para o ..coribecimento em si (Praia e<<strong>br</strong> />

Cachapuz, 1994; Ledermann, 1992;• Matthews, 1995; Griffiths e Barman,<<strong>br</strong> />

1995).<<strong>br</strong> />

Na tentativa de fazer com que estudante compartilhe uma visa°<<strong>br</strong> />

mais adequada so<strong>br</strong>e a natureza da Ciencia necessario, antes de tudo,<<strong>br</strong> />

que o professor tambem a compartilhe. Este trabalho tem a intenedo de<<strong>br</strong> />

verificar em que medida estas concepeOes inadequadas, especialmente a<<strong>br</strong> />

visa) indutivista-empiricista (IE) so<strong>br</strong>e e natureza da Ciencia estdo<<strong>br</strong> />

presentes na visa° de professores da Area de ciencias.<<strong>br</strong> />

Metodologia<<strong>br</strong> />

Foi elaborado um questionario anexo contendO 25 itens<<strong>br</strong> />

inicialmente e aplicado em um grupo de 25 professores de ciencias de 5" a<<strong>br</strong> />

8" series do 1" grau e de 14 professores de fisica de 2" grau. Em cada item<<strong>br</strong> />

do questionario era solicitado que o professor opinasse so<strong>br</strong>e a extens-do<<strong>br</strong> />

de sua concordancia ou discordancia em uma escala tipo-Likert de cinco<<strong>br</strong> />

pontos com afirmativas a respeito da natureza da Ciencia.<<strong>br</strong> />

As afirmativas constituintes de cada item eram basicamente<<strong>br</strong> />

oriundas de duas perspectivas diferentes do ponto de vista da.filosofia da<<strong>br</strong> />

Ciencia. De um lado afirmativas concordantes corn a visao indutivistaempiricista,<<strong>br</strong> />

doze ao todo, e de outro afirmativas que poderiamos chamar<<strong>br</strong> />

anti-indutivista-empiristas, treze no total. Para a construe-do do escore<<strong>br</strong> />

total atribuiu-se 1, 2, 3, 4 e 5 pontos, respectivamente, para a<<strong>br</strong> />

concordAncia decrescente com a perspectiva idutivistaempirista e 5, 4, 3,<<strong>br</strong> />

2 e 1 ponto, respectivamente, para a concordancia coin a perspectiva<<strong>br</strong> />

racionalista.<<strong>br</strong> />

Estas Oltimas, na tentativa de ser coerente com o debate filosOfico<<strong>br</strong> />

atual entre diferentes concepeOes so<strong>br</strong>e a Ciencia - como as de Popper e<<strong>br</strong> />

Kuhn, por exemplo - foram construidas de tal forma que, no seu todo,<<strong>br</strong> />

permitam o estabelecimento de sua oposiedo ao indutivismo-empiricismo<<strong>br</strong> />

mas nao a vinculacdo direta com qualquer uma de outras visoes- nao<<strong>br</strong> />

indutivistas e que sac, conflitantes entre si em muitos aspectos.<<strong>br</strong> />

Os itens do questionario a<strong>br</strong>angiam os seguintes aspectos so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

natureza da ciencia: metodo cientifico, evoluedo do conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico, demarcacao entre conhecimento cientifico e nd-o-cientifico,<<strong>br</strong> />

status do conhecimento cientifico.<<strong>br</strong> />

A fidedignidade da construcao. dos escores totais corn 25 itens foi<<strong>br</strong> />

baiXa (coeficiente alfa de Cronbach = 0,39). Por isso, na busca da<<strong>br</strong> />

construcdo de um instrumento. mais fidedigno eliminou-se 9 itens cujos<<strong>br</strong> />

itens apresentaram um baixo indice de correlacao corn o escore total.<<strong>br</strong> />

Do total de 16 itens restantes, 9 eram compostos de afirmativas<<strong>br</strong> />

concordantes com uma perspectiva indutivista-empirista e 7 eram<<strong>br</strong> />

569

-loth) Batista Siqueira Ilarres<<strong>br</strong> />

compostos de afirmativas concordantes com A perspectiva racionalista. Os<<strong>br</strong> />

itens da nova versa) do questionario ficaram distribuidos, relacao os<<strong>br</strong> />

aspectos so<strong>br</strong>e a natureza da ciencia investigados, do. seguinte maneira:<<strong>br</strong> />

metodo cientifico - 6 itens, evolucao do conhecimento cientifico - 5 itens,<<strong>br</strong> />

demarcacao entre conhecimento cientifico e nao-cientifico - 2 itens, status<<strong>br</strong> />

do conhecimento cientifico - 3 itens.<<strong>br</strong> />

Assim, retirando-se 9 itens e considerando-se os professores<<strong>br</strong> />

divididos em dois grupos relativos ao grau de ensino, obteve-se os<<strong>br</strong> />

resultados apresentados na tabela abaixo. A diferenca entre os escores<<strong>br</strong> />

dos grupos oriundos de diferenteS niveis de ensino e estatisticamente<<strong>br</strong> />

significativa em nivel inferior a 1%.<<strong>br</strong> />

Tabela 1 - n" de individuos, escore medio e desvio padrao por grupo de<<strong>br</strong> />

professores<<strong>br</strong> />

Grupo N" de Individuos Escore medic) Desvio padrao<<strong>br</strong> />

1" Grau<<strong>br</strong> />

2" Grau<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

14<<strong>br</strong> />

45,1<<strong>br</strong> />

5G, 1<<strong>br</strong> />

Considerando se o grupo total de professores, a fidedignidade da<<strong>br</strong> />

construcao dos escores totais medida pelo coeficiente alfa de. Cronbach,<<strong>br</strong> />

alcancou nesta nova versa() questionario 0,70. Mesmo assim, este<<strong>br</strong> />

coeficiente deve ser visto ainda coni restricoes pois, para .alguns itens do<<strong>br</strong> />

questiondrio, o indices de correlacao entre o item e o escore total<<strong>br</strong> />

Tambem baixo, de formas que o valor do coeficiente alfa calculado<<strong>br</strong> />

pode ter sido obtido por .acaso. A Tabela 2 abaixo apresenta a .analise de<<strong>br</strong> />

consistencia interna do instrumento, indicando tambem a perspectiva<<strong>br</strong> />

racionalista ou empirista de cada item,<<strong>br</strong> />

Tabela 2 - perspectiva, escore medic), desvio padrao e indice de correlacao<<strong>br</strong> />

item-total mr item do uestionario<<strong>br</strong> />

Item Perspectiva + Escm.e IVIedio 1)esvio l'adriio indice de Correlac5o<<strong>br</strong> />

4,9<<strong>br</strong> />

6,4<<strong>br</strong> />

.S-.‘<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

3.21 1.08 0.32*<<strong>br</strong> />

3.95 0.79 0.25<<strong>br</strong> />

2.0,1 1.12 0.53**<<strong>br</strong> />

4.21 0.98 0.31<<strong>br</strong> />

2.50 0.99 0.45**<<strong>br</strong> />

2.51 1.3.1 0.8,1**<<strong>br</strong> />

3.07 0.66 0.1,1<<strong>br</strong> />

2.56 1.35 0.7,1**<<strong>br</strong> />

2.79 0.98 0.50**<<strong>br</strong> />

2.87 1.08 0.50**<<strong>br</strong> />

3.15 0.96 ' 0.1!)<<strong>br</strong> />

2.1!) 0.9.1 0.63**<<strong>br</strong> />

3.51 0.85 0.37*<<strong>br</strong> />

3.10 1.05 0.51**<<strong>br</strong> />

3.33 1.20 0.38*<<strong>br</strong> />

2.09 1.22 0.18**<<strong>br</strong> />

• + E - perspectiva empirista e - perspectiVa racionalista<<strong>br</strong> />

• * Estatisticamente sigaificativo Cm nivel inferior a 5%<<strong>br</strong> />

• **Estatisticamente significativo em nivel inferiOr a 10"A)<<strong>br</strong> />

.... .■, ' -` .`../ '-", -, ,,, '."-, ,., ,, ,, ■, ,, .,<<strong>br</strong> />

570

Um Instrumento ,oura<<strong>br</strong> />

0 escore medio do grupo total de professores situou-se em 49<<strong>br</strong> />

pontos, muito proximo da posicao mediana da escala (48 pontos pois os<<strong>br</strong> />

limites inferior e superior eram 16 e 80 pontos). Isto demonstra que uma<<strong>br</strong> />

atracao nao desprezivel foi exercida pelas afirmativas de cunho empirista<<strong>br</strong> />

e tambem que, por outro lado, as afirmativas racionalistas, mais<<strong>br</strong> />

adequadas do ponto de vista epistemologico, sao vistas com alguma<<strong>br</strong> />

restricao.<<strong>br</strong> />

A seguir mostramos alguns exemplos de concepcoes inadequadas<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a natureza da Ciencia evidenciadas pelas respostas ao questionario.<<strong>br</strong> />

Apresenta-se uma para cada um dos aspectos investigados:<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e o metodo cientifico que a<strong>br</strong>angia os itens 2, 3, 6, 7, 15 e 16, a<<strong>br</strong> />

afirmativa que obteve a maior concordancia media (4 pontos<<strong>br</strong> />

aproximadamente numa escala de 4 a 5 pontos) foi a ,de niamero 2, de<<strong>br</strong> />

perspectiva racionalista. No aspecto evolucao do conhecimento. cientifico,<<strong>br</strong> />

contemplado nos itens 1, 4, 8, 11 e 13, a afirmativa de maior concordancia<<strong>br</strong> />

foi o item de n" 4, tambem de perspetiva racionalista, com 4,2 pontos. A<<strong>br</strong> />

visao dos docentes investigados so<strong>br</strong>e a demarcacao entre conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico e nao-cientifico, a<strong>br</strong>angida pelos itens 9 e 12, apresentou maior<<strong>br</strong> />

concordancia corn a afirmativa do item n" 7. Por fim, .entre os itens<<strong>br</strong> />

restantes (5, 10 e 14). relativos ao 'status' do conhecimento cientifico,<<strong>br</strong> />

destaca-se a afirmativa "Evidencia acumulada cuidadosamente resulta<<strong>br</strong> />

em conhecimento valido", corn 3,8 pontos de concordancia.<<strong>br</strong> />

Finalizando esta analise, percebe-se que os resultados permitem<<strong>br</strong> />

afirmar a presenca, na opiniao destes professores, de concepcoes so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

natureza da Ciencia certamente inadequadas do panto de vista do estado<<strong>br</strong> />

atual dos estudos em filosofia da Ciencia. Embora tenha havido uma<<strong>br</strong> />

certa incoerencia nas respostas dos professores, ,expressa uma<<strong>br</strong> />

concordancia, dos mesmos sujeitos ao mesmo teMpo com as divas<<strong>br</strong> />

perspectivas epistemologicas, detectou-se que a visa) indutivistaempiricista<<strong>br</strong> />

exerceu uma atracao significativa sd<strong>br</strong>e a opiniao do<<strong>br</strong> />

professor.<<strong>br</strong> />

Para uma validacao mais ampla do instrumento., a versa° final do<<strong>br</strong> />

questionario nesta pesquisa devera posteriormente ser em um<<strong>br</strong> />

grupo maior de professores de Ciencias e em um grupd. de professores de<<strong>br</strong> />

2" e ,3" graus cujos estudos pos-graduacao eontemplaram o<<strong>br</strong> />

atendimento do ataque perspectiva indutivista-empirista da filosofia da<<strong>br</strong> />

Ciencia.<<strong>br</strong> />

ImplicacOes para o ensino<<strong>br</strong> />

Os resultados sugerem que a questa° das eoncepcoes so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

natureza da Ciencia merece maior atencao. De um lado,:varias pesquisas<<strong>br</strong> />

detectaram que os estudantes tem serias lacunas a respeito (Ledermann,<<strong>br</strong> />

1992). Da parte dos professores, como apontado nesta pesquisa, tambem<<strong>br</strong> />

verificou-se que ha problemas. Assim, os cursos de formacao e os programas<<strong>br</strong> />

de treinamento devem considerar a necessidade incluir essas<<strong>br</strong> />

571

../(nio<<strong>br</strong> />

Stqueira Ilarres<<strong>br</strong> />

discuss-6es filosoficas epistemolOgicas, Ca° intensas no nosso seculo,<<strong>br</strong> />

visando superar a visa° tradicional de Ciencia, forjada<<strong>br</strong> />

fundamentalmente no seculo passado e ainda muito presente nci ensino<<strong>br</strong> />

de Ciencias.<<strong>br</strong> />

Nesta mesma direcao, sugere-se tambem que o proprio professor<<strong>br</strong> />

busque leituras atualizadas a respeito, procurando entender as analises<<strong>br</strong> />

histOricas que mostram a inadequacao das vis-oes comumente<<strong>br</strong> />

disseminadas so<strong>br</strong>e a Ciencia.<<strong>br</strong> />

Referencias bibliograficas<<strong>br</strong> />

GRIFFTIHS, A.K. & BARMAN, C.R. Fligh school student's views<<strong>br</strong> />

about the nature of science results from three countries.<<strong>br</strong> />

Sch.Sci.Mat., 95(5):220-234, 1995.<<strong>br</strong> />

HODSON, D. Philosophy of science, science and science education.<<strong>br</strong> />

Stu. Sci.Edu ., 12:25 - 57, 1985.<<strong>br</strong> />

LEDERMANN, N.G. Student's and teacher's conceptions of the<<strong>br</strong> />

nature of science: a review of the research. Jour.Res.Sci.Tea.,<<strong>br</strong> />

29(4):331 - 359, 1992.<<strong>br</strong> />

MATTHEWS, M.R. HistOria, filosofia e ensino de ciencias: a tendencia<<strong>br</strong> />

atual de reaproximacao. Cad.Cat.Ens.Fis., 12(3):164-214,<<strong>br</strong> />

1995.<<strong>br</strong> />

PRAIA, J. & CACHAPUZ, F. Un analisis de las concepciones acei'ca<<strong>br</strong> />

de la naturaleza del conocimiento cientifico de los professores<<strong>br</strong> />

portugueses de la enselianza secundaria. Ens.Cien., 12(3):350 -<<strong>br</strong> />

354, 1994.<<strong>br</strong> />

SILVEIRA, F.L. A filosofia da ciencia de Karl Popper e snas<<strong>br</strong> />

implicac6es no ensino de ciencias. In: MOREIRA, M.A. & AXT,<<strong>br</strong> />

R. TOpicos em ensino de ciencias. Porto Alegre: Sagra,<<strong>br</strong> />

1990.<<strong>br</strong> />

THUILLIER, P., De Arquimedes a Einstein. Rio de Janeiro: Zahar,<<strong>br</strong> />

1994.<<strong>br</strong> />

Anexo<<strong>br</strong> />

Questionario so<strong>br</strong>e conhecimento cientifico<<strong>br</strong> />

Voce deve posicionar, em uma escala de cinco pontos, a extensan de<<strong>br</strong> />

sua concordancia ou discordancia com cada afirmacao.<<strong>br</strong> />

Os 'eine° pontos sac):<<strong>br</strong> />

Concordo Fortemente (CF);<<strong>br</strong> />

Concordo (C);<<strong>br</strong> />

Indeciso (I);<<strong>br</strong> />

Discordo (D);<<strong>br</strong> />

572

Um Instrumento para<<strong>br</strong> />

Discordo Fortemente (DF).<<strong>br</strong> />

Voce deve fazer um circulo ao redor da(s) letras(s) que melhor<<strong>br</strong> />

expressa(m) a sua opiniao. Evite marcar muitas vezes INDECISO.<<strong>br</strong> />

Posicione-se em todas as afirmacoes com maxima sinceridade.<<strong>br</strong> />

Muito o<strong>br</strong>i ado ela sua colabora ao.<<strong>br</strong> />

1.A evoluciio do conhecimento cientifico 6 mais acUrnulo CF C I I) OF<<strong>br</strong> />

de observacoes do que a reformulaciio repeticla de leis,<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

principios e teorias cientificas.<<strong>br</strong> />

2.E possivel a seguinte sequel-luta de etapas na<<strong>br</strong> />

CF C I I) 1)F<<strong>br</strong> />

investigac5() cientifica: conhecimentos teoricos,<<strong>br</strong> />

delimitacAo do problerna, elaborac5o de hipOteses,<<strong>br</strong> />

testagem experimental, novos problemas.<<strong>br</strong> />

3.Leis e Principios cientificos s5o induzidas pot.<<strong>br</strong> />

CI,' I I) 1)F<<strong>br</strong> />

observacoes realizadas pelos investigadores.<<strong>br</strong> />

4.Leis, principios e conceitos comungaclos hoje pela CF C I I) 1)F<<strong>br</strong> />

comuniciade cientifica podem, no futuro, mtularem em<<strong>br</strong> />

funcii() de novas evidencias experirnentais.<<strong>br</strong> />

5.Evidencia acumulada cuidadosamente resulta em CV C I I) 1)1,'<<strong>br</strong> />

conhecimento vOlido.<<strong>br</strong> />

6.0bservacoes cientificas s5o o ponto de particia para a Cr C I I) 1)F<<strong>br</strong> />

elaborac5() (las Leis e Principios em ciencia.<<strong>br</strong> />

7.Concepcoes pseudo-cientilicas ou metatisicas podern, CF C I I) DV<<strong>br</strong> />

'por vezes, direcionar a pesquisa cientifica para<<strong>br</strong> />

resultados relevantc.<<strong>br</strong> />

8.0 aspect() mats importante na evolucito do CF C I I) DI'<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico s5o os novos experimentos c as<<strong>br</strong> />

novas observacoes.<<strong>br</strong> />

U.Ciencia se distingue de pseudo-ciencia ou da metalisica CI,' C I I) 1)F<<strong>br</strong> />

devido a sett metodo empiric°, isto e, parte da observactio<<strong>br</strong> />

e experimentos para a elaboraciio de leis e principios.<<strong>br</strong> />

10. 0 maior valor da Cioncia silo os detalhes factuais. CV C I I) 1)IP<<strong>br</strong> />

11.1 possivel existir mais de um conjunto de leis e<<strong>br</strong> />

principios quo expliquem um mesma colec5() de<<strong>br</strong> />

eviclencias experimentais.<<strong>br</strong> />

12.Conhecimento cientifico 6 uma colec5() sistematica de<<strong>br</strong> />

evidencias experimentais.<<strong>br</strong> />

1:1.Leis, Principios e modelos ("tie contradizem<<strong>br</strong> />

observacOes experimentais podem ser aceitas durante<<strong>br</strong> />

algum tempo pela comunidacle cientifica.<<strong>br</strong> />

I t.Um conhecimento pode set. cientifico mesmo que n5o<<strong>br</strong> />

sej;t possivel comprova-lo experimentalmente.<<strong>br</strong> />

15.Descobertas cientificas s5() mats achaclos do (lite<<strong>br</strong> />

propriamente descobertas, pois sempre confirmam ou<<strong>br</strong> />

contrariam uma expectativa teOrica anterior.<<strong>br</strong> />

16.0 modo como ;t ciencia produz conhecimento segue<<strong>br</strong> />

necessariamente ;t seqUencia: observacito de fatos,<<strong>br</strong> />

elaboracao de hip6teses, comprovacilo experimental (la<<strong>br</strong> />

hipOtese, conclusoes, generalizac5o.<<strong>br</strong> />

CV C I I) 1)F<<strong>br</strong> />

CF C I D' 1)F<<strong>br</strong> />

CF C I) DV<<strong>br</strong> />

CI,' C I I) DI,<<strong>br</strong> />

CF C I I) DI'<<strong>br</strong> />

CF C I I) Dr<<strong>br</strong> />

57:3

Ali Simpdsio .Vorionot Ensino h7sico<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte,11.G., o :11 de *metro de 19.97<<strong>br</strong> />

Societhule Brusileirn hisien<<strong>br</strong> />

VISOES DE MUNDO DE PROFESSORES DE CIENCIAS: APLICAcA0 NO<<strong>br</strong> />

BRASIL DO QUESTIONARIO DE OGUNNIYI E OUTROS<<strong>br</strong> />

1 - Introducao<<strong>br</strong> />

Joao Batista S. Herres' Pharres@fates.tche.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Paulo R. Frota2 (pfrota§ced.ufsc.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Jose Augusto C. M. So<strong>br</strong>inho2<<strong>br</strong> />

1- FATES<<strong>br</strong> />

2- UFSC<<strong>br</strong> />

0 trabalho de Ogunniyi e °taros (1995) se insere dentro da atencao<<strong>br</strong> />

crescente que a area de estudos de construtivismo contextual tem<<strong>br</strong> />

recebido de educadores do mundo inteiro. Considerando como geral, entre<<strong>br</strong> />

os educadores de ciencias, a consciencia de que o "estucio de ciencias e<<strong>br</strong> />

condicionado etti alto grau pelas uisoes de mundo Preualecentes ern seu<<strong>br</strong> />

ambiente socio -cultural"(p.817), os autores tentaram identificar os pressupostos<<strong>br</strong> />

de visa() de mundo sustentados por professores de ciencias,. uma<<strong>br</strong> />

vez que estes posSitem um papel importante na educacao cientifica. Estes<<strong>br</strong> />

"... determinant o sucesso de um curr1culo e conscientemente inconscientemente<<strong>br</strong> />

molclant a natureza da informacCto conuertida aos<<strong>br</strong> />

alunos."(p.819)<<strong>br</strong> />

2 - 0 Insfrumento<<strong>br</strong> />

Os autores construiram um questionario, anexo, composto de<<strong>br</strong> />

oito estOrias ficticias seguidas, cada uma, de cinco afirmativas que o<<strong>br</strong> />

professor deveria. concordar, discordar ou manifestar-se sem opinido.<<strong>br</strong> />

As estorias' envolviam os seguintes assuntos:<<strong>br</strong> />

• os desaparecimentos no Tringulo'das Bermudas;<<strong>br</strong> />

• relatos de sondas espaciais so<strong>br</strong>e o <strong>br</strong>ilho de certos materiais<<strong>br</strong> />

com a aproximacao de seres humanos;<<strong>br</strong> />

• tratamento de doencas por curandeiros indigenas;<<strong>br</strong> />

• percepOo pelos animais, mars rapidamente que humanos, de<<strong>br</strong> />

mudanca's no meio ambiente;<<strong>br</strong> />

• premonicao (visa° de algitem a Inuit° tempo distante em quern<<strong>br</strong> />

a uma hora atras estavamoS pensando);<<strong>br</strong> />

• relatos de .pessoas que estiveram em coma;<<strong>br</strong> />

• germinacao acelerada por•campos magneticos; •<<strong>br</strong> />

• observacao distarieia de um' fenomeno estranho.<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e cada'.estoria eram apresentadas 4 ou afirmativas que o professor<<strong>br</strong> />

devia escolher entre marcar 'Concordo', 'Discordo'. ou 'Sem .0pinian'.<<strong>br</strong> />

Cada afirrnativa estava enquadrada dentro de uma das seguintes<<strong>br</strong> />

categorias que coniinha entre 7 a 12 afirmativas.<<strong>br</strong> />

574

Visoes de<<strong>br</strong> />

oda de Prokssores...<<strong>br</strong> />

a) Magia e misticismo - Forca controladora que do mundo que<<strong>br</strong> />

produz efeitos so<strong>br</strong>enaturais) e atracao a misterios<<strong>br</strong> />

inexplicaveis (afirmativas 1.4, 1.5, 2.2, 2.4, 5.1, 7.2 e 8.4)<<strong>br</strong> />

b) Metafisica, parapsicologia e pseudociencia - Aparentemente<<strong>br</strong> />

nocOes cientificas, mas contendo concepcoes erroneas<<strong>br</strong> />

(afirmativas 3.1, 3.2, 4.1, 5.2, 5.4, 6.2, 6.3, 6.4 e 8.1)<<strong>br</strong> />

c) Espiritismo - Atracao nocao do estado em separado do<<strong>br</strong> />

corpo fisico (afirmativas 1.1, 1.3, 3.3, 4.3, 4.4, 4.5, 6.5, 7.3 e<<strong>br</strong> />

8.3)<<strong>br</strong> />

d) Racionalismo e ciencia - Atracao ao mecanicismo, reducionismo,<<strong>br</strong> />

formismo, objetivismo, empirismo, etc. (afirmativas<<strong>br</strong> />

1.2, 2.1, 3.4, 4.2, 5.3, 6.1,7.1, 7.4, 8.2 e 8.5).<<strong>br</strong> />

Na pesquisa original, este questionario foi aplicado em 215 professores<<strong>br</strong> />

de paises nao-ocidentais (Botswana, Indonesia, Japao, Nigeria e<<strong>br</strong> />

Filipinas) e os autores apresentam resultados para cada um dos paises e<<strong>br</strong> />

para cada uma das categorias descritas acima.<<strong>br</strong> />

3 - Amostra<<strong>br</strong> />

A amostra da nossa investigacao era composta de 99 professores,<<strong>br</strong> />

sendo 36 do Rio Grande do Sul, 32 de Santa Catarina, 5 do Maranhao, 9<<strong>br</strong> />

do Rio Grande do Norte e 17 do Piaui. A metade aproximadamente tinha<<strong>br</strong> />

idade entre 28 a 32 anos e 60% da amostra lecionava a mais de 5 anos. A<<strong>br</strong> />

Tabela 1, abaixo, apresenta outros dados so<strong>br</strong>e a composicao da amostra.<<strong>br</strong> />

Tabela 1 - Sexo, gran de Instrucao, gran e Disciplina de Atuacao<<strong>br</strong> />

redominantes )or re iao<<strong>br</strong> />

Sul Nordeste Total<<strong>br</strong> />

Sexo Mas. 37<<strong>br</strong> />

1,-'em. 60<<strong>br</strong> />

Grau de lnstrucilo :3" em curs() 18 11 99<<strong>br</strong> />

Lic. Curta 26 10 36<<strong>br</strong> />

Lit:. Plena 18 G 9,4<<strong>br</strong> />

Pos G ,1 10<<strong>br</strong> />

Grau de Atuacilo 26 ,1 30<<strong>br</strong> />

Predominante 35 20 55<<strong>br</strong> />

7 7 1,1<<strong>br</strong> />

Disciplina de atuaciio ris. 16 20 36<<strong>br</strong> />

predominante Quim. 13 2 15<<strong>br</strong> />

Biol. G 6 12<<strong>br</strong> />

Cien. 33 :3 36<<strong>br</strong> />

4 - Analise dos Dados e Concluseies<<strong>br</strong> />

Inicialmente deve-se dizer que nao foram observadas diferencas<<strong>br</strong> />

estatisticamente significativas entre os professores das duas regioes.<<strong>br</strong> />

Assim, nas analises posteriores o grupo todo foi tornado como<<strong>br</strong> />

representando as vis5es de mundo de professores <strong>br</strong>asileiros.<<strong>br</strong> />

575

.linio Batista S. Ilarres...<<strong>br</strong> />

A Tabela 2 mostra a porcentagem de respostas indicando<<strong>br</strong> />

concordancia, discordancia e sem Opiniao da amostra • <strong>br</strong>asileira e da<<strong>br</strong> />

amostra nao-ocidental de Ogunniyi e outros por categoria do<<strong>br</strong> />

questionario.<<strong>br</strong> />

Tabela 2 - Procentagem Media, Concordancia, D scordancia e sem opiniao para<<strong>br</strong> />

amostras <strong>br</strong>asileira e nao ocidental<<strong>br</strong> />

Catogoria<<strong>br</strong> />

lIrasileira<<strong>br</strong> />

Nno-Ocidental<<strong>br</strong> />

-<<strong>br</strong> />

C I) SO C I) SO<<strong>br</strong> />

Magia el\listicismo 33 17 20 •25 53 20<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

Aletafisica, l'arapsicologia e 19 23 :14 ,I3 :11 26<<strong>br</strong> />

Pseudociencia<<strong>br</strong> />

Espiritismo 1!) 58 23 27' 59 91<<strong>br</strong> />

Racionalismo e cioncia . 4,1 30 • 96 • 35 13 99<<strong>br</strong> />

C - Concord°<<strong>br</strong> />

D - Discordo<<strong>br</strong> />

SO - Sem Opiniao<<strong>br</strong> />

No trabalho de Ogunniyi outros os dados sao apresentados por<<strong>br</strong> />

pais. Nao sao apresentados os desvies-padrao das porcentageris medias e<<strong>br</strong> />

nem uma medida da fidedignidade da coristrucao das poraentagens<<strong>br</strong> />

(coeficiente alfa de Cronbach, por exemplo). A totalizacao da amostra<<strong>br</strong> />

nao-ocidental foi feita por n6s.<<strong>br</strong> />

Para a amostra <strong>br</strong>asileira .calculou-se os desvios-padrao das• porcentagens<<strong>br</strong> />

medias e o coefiaiente alfa de Cronbach -para a construcao das<<strong>br</strong> />

porcentagens de concordancia (Tabela 3).<<strong>br</strong> />

Tabela 3 - Porcentagem media, desvio padrao e coeficiente de ficledignidade,<<strong>br</strong> />

discordancia e sem opiniao da amostra <strong>br</strong>asileira por cat egoria<<strong>br</strong> />

Magia c<<strong>br</strong> />

Misticismo<<strong>br</strong> />

Metafisica, .<<strong>br</strong> />

l'arapsicologia e<<strong>br</strong> />

l'scurlociCmcia<<strong>br</strong> />

Concordiincia Discordimcia Sem Opiniiio<<strong>br</strong> />

S„. S„ S„<<strong>br</strong> />

33 18 0.34 47 21 0.1,1 20 19- 0.49<<strong>br</strong> />

'N<<strong>br</strong> />

25 0.65 2:1 21, 0.62 :3,1 .<<strong>br</strong> />

F;spiritismo • If) 1,1 0.48- 58 2,1 0.70 2:3 22 .0.68<<strong>br</strong> />

Racionalismo e<<strong>br</strong> />

Ciencia<<strong>br</strong> />

t-<<strong>br</strong> />

N .<<strong>br</strong> />

(1.77<<strong>br</strong> />

1,1 20 0.6 ' 18 0.58 26 20 •0.68 .<<strong>br</strong> />

Porcentage n Media'<<strong>br</strong> />

Sx -.Desvio-pacirao da porcentageni media<<strong>br</strong> />

- Cbeficiente alfa de Cronbach<<strong>br</strong> />

Observou-se que os nivels de concordancia, discordancia 6 sem<<strong>br</strong> />

opiniao apresentam, em-geral, desvios-padrao das porcentagens medias<<strong>br</strong> />

576

Visoes de Mundo de Professores...<<strong>br</strong> />

muito altos se comparados com a propria porcentagem media. Isto indica<<strong>br</strong> />

uma grande variacao na opinido do professor, ele parece usar diferentes,<<strong>br</strong> />

ou ate mesmo conflitantes, visoes de mundo para concordar ou discordar<<strong>br</strong> />

de uma explicacao. Talvez, por isso, os coeficientes de fidedignidade nao<<strong>br</strong> />

sejam altos, variando entre 0.77 e 0.34.<<strong>br</strong> />

Assim, as ,,,comparagoes entre os dois grupos ficam bastante<<strong>br</strong> />

prejudicadas pois resulta dificil avaliar se as diferencas encontradas sao<<strong>br</strong> />

estatisticamente significativas. E mais, devida baixa fidedignidade, nao<<strong>br</strong> />

se deve confiar demasiadamente nos valores apresentados como fieis<<strong>br</strong> />

representantes das visoes de mundo e das diferencas entre elas. De<<strong>br</strong> />

qualquer modo, alguma comparacao pode ser feita, considerando-se estas<<strong>br</strong> />

limitacoes dos dados e tomando de modo muito generic° os resultados.<<strong>br</strong> />

Por exemplo, quanto As explicagoes magicas e misticas para as estorias<<strong>br</strong> />

apresentadas pela amostra <strong>br</strong>asileira e pela amostra nao-ocidental,<<strong>br</strong> />

verificou-se que os professores <strong>br</strong>asileiros parecem concordar mais (e<<strong>br</strong> />

discordar menos).<<strong>br</strong> />

Ja na segunda categoria (metafisica, parapsicologia e pseudociencia)<<strong>br</strong> />

os resultados dos dois grupos e muito semelhante. Alem disso, a<<strong>br</strong> />

amostra nao-ocidental apresentou uma variacao muito grande de pais<<strong>br</strong> />

para outro. Talvez, isto seja resultado de uma conjuncao inadequada da<<strong>br</strong> />

explicacoes de natureza diferentes, pois explicagoes pseudo-cientificas<<strong>br</strong> />

mesmo nao sendo corretas podem ser racionais. 0 alto desvio padrao da<<strong>br</strong> />

concordancia e a mais alta porcentagem de sem opiniao encontrados<<strong>br</strong> />

nesta categoria parecem evidenciar a deficiencia de sua construcao.<<strong>br</strong> />

Quanto ao racionalismo e ciencia, verificou-se uma concordancia<<strong>br</strong> />

maior (e discordancia menor) de nossa amostra em relagao amostra<<strong>br</strong> />

nao-ocidental, o que parece concordar com o artigo original onde os<<strong>br</strong> />

autores defendem que os habitantes de regioes nao-ocidentais, mesmo<<strong>br</strong> />

quando ensinam Ciencias, podem, no seu intimo, conviver com<<strong>br</strong> />

dificuldades com as explicagOes racionais e cientificas para os fenomenos.<<strong>br</strong> />

Por na categoria espiritismo, a concordancia da amostra<<strong>br</strong> />

nao-ocidental foi maior que a <strong>br</strong>asileira, embora a discordancia tenha<<strong>br</strong> />

sido semelhante.<<strong>br</strong> />

Concluindo, nao esquecendo as deficiencias do instrumento de coleta<<strong>br</strong> />

de dados, poderia-se dizer que os professores <strong>br</strong>asileiros sao mais<<strong>br</strong> />

misticos, menos espiritualistas e mais racionais que os nao-ocidentais.<<strong>br</strong> />

Adicionalmente, para a amostra <strong>br</strong>asileira, procedeu-se uma<<strong>br</strong> />

analise da variancia dos tres niveis de respostas para cada uma das<<strong>br</strong> />

quatro categorias em relacao As variaveis sociais e academicas. Nao<<strong>br</strong> />

foram encontradas diferencas estatisticamente significativas nos niveis<<strong>br</strong> />

concordancia, discordancia e sem opiniao em nenhuma das quatro<<strong>br</strong> />

categorias de investigacao (magia e misticismo; metafisica, pseudociencia<<strong>br</strong> />

e parapsicologia; racionalismo e ciencia; espiritismo) quanto A idade,<<strong>br</strong> />

nivel de instrucao, area e tempo de atuacao (bem como A regiao de<<strong>br</strong> />

origem, como mencionado anteriormente).<<strong>br</strong> />

577

Joao Batista S. Harres...<<strong>br</strong> />

Diferencas estatisticamente significativas; em nivel inferior a 5%;<<strong>br</strong> />

so apareceram nas varidveis grau de ensino e sexo. As andlises a seguir<<strong>br</strong> />

tambem devem ser vistas com alguma restrigan dada a fidedignidade nao<<strong>br</strong> />

muito alta da construgdo dos escores percentudis medios.<<strong>br</strong> />

No que diz respeito ao grau de ensino, percebe-se que os professores<<strong>br</strong> />

de segundo grau concordam mais com explicagoes racionais do que<<strong>br</strong> />

professores de primeiro grau. Estes illtimos tambem discordam mais de<<strong>br</strong> />

explicagoes espiritas que os professores de terceiro grau.<<strong>br</strong> />

Quanto ao sexo do professor, diferengas apareceram nas categorias<<strong>br</strong> />

metafisica, parapsicologia e racionalismo e ciencia. Entretanto, estas<<strong>br</strong> />

diferengas corresponderam sempre no nivel de sem opinido, de formas<<strong>br</strong> />

que nao e possivel fazer maiores consideragoes.<<strong>br</strong> />

5 - Conclusties<<strong>br</strong> />

Por fim, "cabe destacar algumas criticas que podem ser feitas ao<<strong>br</strong> />

trabalho de Ogunniyi e outros. Estas criticas referem-se especialthente<<strong>br</strong> />

quanto a canstru.gdo e a andlise do que.stiondrio. Sua principal deficiencia,<<strong>br</strong> />

nos parece ser, permitir que aquele que o responde, aPenas manifeste<<strong>br</strong> />

sua concordancia ou nao ern relagao as diferentes visa-es de mundo. Quem<<strong>br</strong> />

responde ao questiondrio nao o<strong>br</strong>igado a optar entre uma categoria e<<strong>br</strong> />

outra 'de explicagdo das estorias. Comnele pode concordar com diferentes<<strong>br</strong> />

visoes de mundo para uma mesma estoria,"fica muito, dificil verificar em<<strong>br</strong> />

que medida esta ou aquela "visao de mundo e apresentada por ele. Isto<<strong>br</strong> />

pode ser comprovado nossa amostra pela fato de os coeficiente de<<strong>br</strong> />

fidedignidade da construed°. das porcentagens medias encantrados nao<<strong>br</strong> />

terem.sido muito altos.<<strong>br</strong> />

Outra critica que pode ser feita e que foi mencionada anteriormente,<<strong>br</strong> />

diz respeito analise dos dados apresentadas pelos antores. As<<strong>br</strong> />

comparagoes feitas entre as porcentagens dos tres niveis de respostas nao<<strong>br</strong> />

sao seguidas peld apresentacao dos correspondentes desvios-padrao. Isto<<strong>br</strong> />

e, rid° foi verificada se as diferengas observadas eram estatisticamente<<strong>br</strong> />

significativas ou nao.<<strong>br</strong> />

A construgao das categorias pelo agrupamento das afirniativas<<strong>br</strong> />

tambem pode se criticada. Comajd mencionado, talvez seja dificil afirmar<<strong>br</strong> />

que uma afirrnativa pertence a categoria metafisica, parapsicologia e<<strong>br</strong> />

pseudociencia e hao a de racionalismo e ciencid. Explicaeoes cientificas<<strong>br</strong> />

atuais foram,' muitas YeZes," pseudo-cientificas ou. ate metafidicas em outras<<strong>br</strong> />

epocas. outras "palavras, parece que a pesquisa original nao considera<<strong>br</strong> />

de modo adequ'ado as discussoes atuais da epistemologia e da filosofia<<strong>br</strong> />

da Ciencia.<<strong>br</strong> />

Apesar das deficiencias apontadas acima, •deve-se enaltecer os<<strong>br</strong> />

autores pelo merit° de criarem um' instrumento muito interessante,<<strong>br</strong> />

preocupado em identificar' se aquilo que os professores de ciencias<<strong>br</strong> />

ensinam e diferente daquila que acreditam e praticam fora cla escola.<<strong>br</strong> />

578

Visaes de Mundo de Professores...<<strong>br</strong> />

Seguindo na mesma linha, estamos trabalhando para desenvolver<<strong>br</strong> />

este instrumento de modo a torna-lo mais fidedigno na avaliagdo dos<<strong>br</strong> />

pressupostos de visoes de mundo.<<strong>br</strong> />

Referencia Bibliografica<<strong>br</strong> />

OGUNNIYI, M.B.; JEGEDE, 0.J.; OGAWA, M.;YANDILA, C.D.;<<strong>br</strong> />

OLADELE, F.K. Nature of worldview pewsuppositions among<<strong>br</strong> />

science teachers in Bottswana, Indonesia, Japan, Nigeria and<<strong>br</strong> />

the Philippines. J.Res.Sci.Tea, 32(8):817-831, 1995.<<strong>br</strong> />

579

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

CLUBE DE ASTRONOMIA COMO ESTiMULO PARA A FORMAcAO DE<<strong>br</strong> />

PROFESSORES DE CIENCIAS E FiSICA<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan1 (trevisan@npduet<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

CleitonJoni Benetti Lattari2 (clegon@n,od.uelbd<<strong>br</strong> />

1- Departamento de Fisica - Universidade Estadual de Londrina - UEL<<strong>br</strong> />

2- Institut° Municipal de Ensino Superior de Assis - IMESA •<<strong>br</strong> />

Com a organizagao da soCiedade moderna, tendo como pilar as<<strong>br</strong> />

bases do desenvolvimento tecnologico o Homem tem no espago um grande<<strong>br</strong> />

laboratorio de pesquisa e aprendizado. Muito,do que hoje temos, devemos<<strong>br</strong> />

a corrida espacial e ao seu desenvolvimento. E fato corrente, na imprensa<<strong>br</strong> />

falada e escrita noticias a respeito de novas descobertas no campo da<<strong>br</strong> />

astronomia.<<strong>br</strong> />

As propostas curriculares das escolas piablicas (1,2,3) trazem temas<<strong>br</strong> />

relacionados a Astronomia de forma que torna-se de fundamental<<strong>br</strong> />

importancia o aprendizado de seus principios basicos. A formagao de<<strong>br</strong> />

clubes e associacOes por alunos dos cursos de Ciencias e Fisica,<<strong>br</strong> />

interessados pelo assunto, ajuda o desenvolvimento do aprendizado alem<<strong>br</strong> />

de direcionar as suas expectativas no tocante ao ensino-aprendizagem<<strong>br</strong> />

quando estes estiverem em sala de aula. 0 estimulo esta em perceber o<<strong>br</strong> />

caracter interdisciplinar de sua instituicao, favorecendo assim um lado<<strong>br</strong> />

social e de aprendizado do metodo cientifico alem de estimular o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de uma consciencia holistica.<<strong>br</strong> />

0 Clube de Astronomia e seu objetivo<<strong>br</strong> />

A criacao de um Clube de Astronomia tem os seguintes objetos:<<strong>br</strong> />

1.Desenvolver o espirito cientifico;<<strong>br</strong> />

2.Despertar nos jovens o interesse pela Ciencia;<<strong>br</strong> />

3.Tornar os jovens mais aptos para o aprendizado das materias<<strong>br</strong> />

cientificas;<<strong>br</strong> />

4.0rienta-los en sua vocagao;<<strong>br</strong> />

5.Prepard-los para a evolucao cientifica do mundo moderno;<<strong>br</strong> />

6.Disseminar a Astronomia entre a populagao.<<strong>br</strong> />

De uma forma geral, o Clube a<strong>br</strong>e varios campos cientificos criando<<strong>br</strong> />

em seus integrantes o interesse pela pesquisa, ensino e extensao na<<strong>br</strong> />

medida em que estas areas estao semadas dentro dele.<<strong>br</strong> />

Como polo disseminador ele funciona dentro da comunidade<<strong>br</strong> />

atraindo o seu interesse pela astronomia e afins tais como fisica e<<strong>br</strong> />

matematica, apesar de se inter-relacionar com as demais areas tais como<<strong>br</strong> />

biologia, quimica, ciencia da computagao, etc.<<strong>br</strong> />

A missao do clube e exercitar os seus mem<strong>br</strong>os no aprendizado do<<strong>br</strong> />

metodo cientifico, preparando-os para a apropriacao do conhecimento e<<strong>br</strong> />

da tecnologia do mundo moderno, alem do seu carater social e humano<<strong>br</strong> />

fazendo com que os individuos interajam entre si.<<strong>br</strong> />

580

Clube de Astronomia conto<<strong>br</strong> />

Metodologia de Implantagao<<strong>br</strong> />

A implantagdo do Clube de Astronomia parte em primeiro plano<<strong>br</strong> />

da conscientizacao dos alunos dos cursos de licenciaturas de Ciencias ou<<strong>br</strong> />

Fisica, tendo como orientador um professor interessado no assunto.<<strong>br</strong> />

A sua estrutura e funcionamento deve ser definida em estatuto a<<strong>br</strong> />

ser redigido pelos seus mem<strong>br</strong>os fundadores.<<strong>br</strong> />

Como isso e um trabalho extra curricular ele pode ser montado de<<strong>br</strong> />

maneira um pouco diferente de outros clubes, porem com o mesmo<<strong>br</strong> />

potencial e trabalho.<<strong>br</strong> />

Um organograma pode ser visto no quadro abaixo:<<strong>br</strong> />

I Orientador<<strong>br</strong> />

Diretoria<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

Administracao<<strong>br</strong> />

Planejamento<<strong>br</strong> />

Observagoes /<<strong>br</strong> />

Equip amentos<<strong>br</strong> />

Pesquisa<<strong>br</strong> />

Tesouraria<<strong>br</strong> />

Como esse procedimento, esperamos obter alguns resultados que so<<strong>br</strong> />

fard crescer os seus mem<strong>br</strong>os.<<strong>br</strong> />

Resultados Esperados<<strong>br</strong> />

O primeiro resultado que se espera desse tipo de organizacao que<<strong>br</strong> />

ela funcione de maneira ordeira fazendo a sua ponte com a comunidade.<<strong>br</strong> />

A sede de seu funcionamento deve ser a principio dentro da escola<<strong>br</strong> />

e como o culbe aberto a todos, nao so para os alunos dos cursos de<<strong>br</strong> />

licenciatura, mas para todos aqueles que gostam do assunto e queiram<<strong>br</strong> />

participar, espera-se que a comunidade flua para dentro da escola<<strong>br</strong> />

transformando-a num centro dissiminador desse tipo de conhecimento.<<strong>br</strong> />

O contato com outros clubes ou associacoes astronamicas e<<strong>br</strong> />

esperado, pois atraves dele que o clube vai evoluir e trabalhos conjuntos<<strong>br</strong> />

podem ser desenvolvidos.<<strong>br</strong> />

O interesse pela Pesquisa e pelo Ensino deve ser despertado um<<strong>br</strong> />

vez que os metodos de observacao seguem um rigor cientifico quando<<strong>br</strong> />

feitos com o intuito de pesquisar e tem, por outro lado, uma conotagdo<<strong>br</strong> />

didatica quando as observacees sac, voltadas para o public°.<<strong>br</strong> />

Alem disso espera-se que se organize mostras, observagoes<<strong>br</strong> />

freqiientes ao pUblico, palestras, organize-se os grupos de estudos por<<strong>br</strong> />

assuntos de interesse comum e desenvolva-se pequenos trabalhos<<strong>br</strong> />

cientificos e didaticos, e que sirva de alavanca para o' despertar pelo<<strong>br</strong> />

interesse tanto para o jovem universitario como para alunos do 1. e 2.<<strong>br</strong> />

graus que venham visitar ou fazer parte do clube.<<strong>br</strong> />

581

Rute Treuisan; Cleiton Lattari<<strong>br</strong> />

Alguns Resultados Obtidos<<strong>br</strong> />

0 Clube AstronOmico Johannes Kepler e uma experiencia do tipo<<strong>br</strong> />

que foi citada acima que esta em sua fase experimental.<<strong>br</strong> />

A principio, alunos do curso de Ciencias e Tecnologia de<<strong>br</strong> />

Processamento de dados se juntaram para formar o clube que conta com<<strong>br</strong> />

trinta associados e estao pondo em pratica os principios mencionados<<strong>br</strong> />

acima.<<strong>br</strong> />

Fundado em agosto de 1996, saa sede 6 no Instituto Municipal de<<strong>br</strong> />

Ensino Superior de Assis, em Assis Sao Paulo e conta com um telescOpio<<strong>br</strong> />

e algum material didatico para trabalhar (ver figuras 1 e 2)..<<strong>br</strong> />

Toda a estrutura do clube esta em fase de implantagao, mas ha<<strong>br</strong> />

grande motivagao por parte de seus mem<strong>br</strong>os que ja criaram o logotipo do<<strong>br</strong> />

clube (figura 3) e participaram da observagao do ultimo eclipse da Lua e<<strong>br</strong> />

do VII encontro de Ciencias e Informatica ocorrido no IMESA.<<strong>br</strong> />

Outra experiencia interessante 6 a criagao do Centro de Estudos<<strong>br</strong> />

Astronomicos de Londrina(CAL) fundado por alunos dos cursos de Fisica,<<strong>br</strong> />

Geografia e computagao da Universidade de Londrina em Julho de 1996.<<strong>br</strong> />

Esse centro de estudos ja conta com mais de trinta participantes de<<strong>br</strong> />

varios cursos da UEL, alem de atender o pUblico em geral com<<strong>br</strong> />

observagoes semanais do C6u. Sua funcao basica estudar os conceitos da<<strong>br</strong> />

Astronomia e efetuar observagoes constantes do Ceu a olho nu e com<<strong>br</strong> />

instrumento-s de forma a aprimorar o conhecimento.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Pelo que foi exposto ate agora, podemos concluir qUe essa<<strong>br</strong> />

experiencia valida, um vez que cria condigoes para o desenvolvimento<<strong>br</strong> />

do metodo cientifico e proporciona oportunidades para que os futuros<<strong>br</strong> />

professores possam desenvolver tambem em suas escolas clubes como<<strong>br</strong> />

esse. Alem disso propbe uma metodologia de ensino globalizada que<<strong>br</strong> />

conduz o aluno a uma profunda reflexao fazendo-o mais maduro para a<<strong>br</strong> />

sua vida profissional.<<strong>br</strong> />

582<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Material didatico desenvolvido pelos integrantes do Clube para<<strong>br</strong> />

trabalhar com alunos de primeiro e segundos graus

Claim de Astronomia como Estimulo...<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Equipe de alunos do Clube de Astronomia, que fazem parte da area<<strong>br</strong> />

de Ensino, Divulgagdo e Pesquisa<<strong>br</strong> />

-<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Logotipo do Clube Astronomic° Johannes Kepier - FEMA/IMESA,<<strong>br</strong> />

Assis - SP<<strong>br</strong> />

583

Referencias<<strong>br</strong> />

Rule Trevisan; Cleiton Lattari<<strong>br</strong> />

1- Lattari, C.J.B.; •Trevisan, R.H. Curso de Astronomia para<<strong>br</strong> />

professores de Ciencias do primeiro Grau na Implantagao da<<strong>br</strong> />

Nova Proposta Curricular do Estado do Parana, Atas do X<<strong>br</strong> />

SNEF, Londrina, Jan 1993.<<strong>br</strong> />

2- Lattari, C.J.B.; Trevisan, R.H Astronomia no Curso de<<strong>br</strong> />

Aperfeigoamento para Professores de Fisica, Atas do XI SNEF,<<strong>br</strong> />

Niteroi, 1995.<<strong>br</strong> />

3- Lattari, C.J.B.; Trevisan, R.H Implantacao de Astronomia em<<strong>br</strong> />

Curriculo Basic° do Curso de Ciencias, Atas do XI SNEF,<<strong>br</strong> />

Niteroi, 1995.<<strong>br</strong> />

584

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

1 -I ntrod Ka°<<strong>br</strong> />

A VISAO DO MUNDO ELETROSTATICO CONSTRUiDA POR<<strong>br</strong> />

PROFESSORES DO 2° GRAU<<strong>br</strong> />

Yukimi H. Pregnolatto (yukiingutba.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

IFUFBA<<strong>br</strong> />

Em um trabalho anterior apresentamos a radiografia do ensino<<strong>br</strong> />

veiculado pelos livros-texto de fisica basica mais utilizados nas nossas<<strong>br</strong> />

universidades, constatando a ausencia de um elemento importante do<<strong>br</strong> />

conhecimento fisico - aquele que incorpora vis6es de mundo .<<strong>br</strong> />

Nossa tese e de que um ensino que nao contempla todas as faces do<<strong>br</strong> />

conhecimento fisico,nao conduz o aluno apropriacao do mesmo. Assim,<<strong>br</strong> />

investigamos qual a imagem da eletrostatica, relacionada com a<<strong>br</strong> />

dimensao nao formal do conhecimento, os individuos constrOem para si, a<<strong>br</strong> />

partir do ensino que se lhes apresentado. Restringimo-nos a um<<strong>br</strong> />

pequeno universo de sujeitos que j A tiveram contato coin o<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo como um todo em nivel de terceiro grau ( professores<<strong>br</strong> />

de 2° grau). Para caracterizar a fisica por eles aprendida, elegemos a<<strong>br</strong> />

entrevista nao diretiva como instrumento para os nossos propOsitos. 0 fio<<strong>br</strong> />

condutor da entrevista foi uma situacao colocada que procurou o quanto<<strong>br</strong> />

possivel se afastar daquelas abordadas em sale de aula, bem como de<<strong>br</strong> />

questoes mais formais que conduzissem diretamente a utilizacao de<<strong>br</strong> />

formulas matematicas. A metodologia utilizada nessa investigacao<<strong>br</strong> />

envolveu a analise de conteado do discurso dos entrevistados.<<strong>br</strong> />

2-Metodologia de analise<<strong>br</strong> />

A metodologia escolhida envolve basicamente a analise de conteado<<strong>br</strong> />

do discurso dos entrevistados. Os procedimentos referentes As suas varias<<strong>br</strong> />

etapas foram desenvolvidos segundo o proposto por Holsti(1969) e<<strong>br</strong> />

Mucchielli (1975), iniciando com a elaboracao de categorias de analise.<<strong>br</strong> />

Todo o material passou por um processo extenso de leitura e<<strong>br</strong> />

releitura, procurando estabelecer categorias para analise, continuamente<<strong>br</strong> />

reformuladas, de modo a incorporar todo o universo de elementos<<strong>br</strong> />

tratados nas entrevistas. Como resultado, foram estabelecidas duas<<strong>br</strong> />

dimensoes para analise: conceitos envolvidos e articulacao dos conceitos.<<strong>br</strong> />

2- 1:Conceitos Envolvidos<<strong>br</strong> />

Esta dimensao de analise diz respeito a natureza dos conceitos<<strong>br</strong> />

envolvidos na eletrostatica. Os conceitos, objeto de analise foram os<<strong>br</strong> />

seguintes:<<strong>br</strong> />

carga eletrica , campo eletrico, interagao/forca, e energia<<strong>br</strong> />

585

Yukimi. H. Pregnolatto<<strong>br</strong> />

Para cada conceito foram definidas as seguintes categorias de<<strong>br</strong> />

analise:<<strong>br</strong> />

Conceito<<strong>br</strong> />

Natureza Comparecimento Realidade Elaboragao<<strong>br</strong> />

Natureza: Esta categoria diz respeito As caracteristicas atribuidas<<strong>br</strong> />

As grandezas, tais cOrno propriedades, definicoes, formas de<<strong>br</strong> />

representacao, etc..<<strong>br</strong> />

Comparecimento: Refere-se A forma expontanea ou nao com que os<<strong>br</strong> />

conceitos comparecem no discurso, refletindo a relevancia ou nao dos<<strong>br</strong> />

mesmos no universo dos entrevistados.<<strong>br</strong> />

Realidade: Com esta categoria procuramos saber se o conceito tem<<strong>br</strong> />

um significado claro para o entrevistado em termos de imagem<<strong>br</strong> />

construida, ou se trata apenas de uma relagdo formal.<<strong>br</strong> />

Elaboracao: Esta categorias se refere ao nivel de profundidade com<<strong>br</strong> />

que os conceitos sac) tratados. Ela diz respeito tanto articulagdo entre os<<strong>br</strong> />

elementos que se referem natureza de cada conceito, como tambem A<<strong>br</strong> />

sua insercao num contexto mais a<strong>br</strong>angente.<<strong>br</strong> />

Dessa forma, o esquema de analise referente a cada Um dos<<strong>br</strong> />

conceitos esta apresentado abaixo.<<strong>br</strong> />

Conceito<<strong>br</strong> />

Natureza<<strong>br</strong> />

Compareciment6<<strong>br</strong> />

Realidade<<strong>br</strong> />

Elaboracao<<strong>br</strong> />

Definigao<<strong>br</strong> />

Represen- Presenca Nivel de<<strong>br</strong> />

tacao Espontaneo de Profundidad<<strong>br</strong> />

Propriedade Imagem e dos<<strong>br</strong> />

Estimulado<<strong>br</strong> />

Conceitos<<strong>br</strong> />

2-2: Articulagao dos conceitos<<strong>br</strong> />

Esta dimensao de analise diz respeito ao nivel de articulacao entre<<strong>br</strong> />

os conceitos, fornecendo dados que se referein ao conhecimento em<<strong>br</strong> />

extensao da eletrostatica.<<strong>br</strong> />

586

Visao do mundo eletrostotico...<<strong>br</strong> />

Para investigar a articulacao entre os conceitos, procurou-se<<strong>br</strong> />

verificar se os conceitos mantinham relacao entre si. Em alguns<<strong>br</strong> />

discursos, compareciam apenas articulacoes entre os conceitos dois a dois,<<strong>br</strong> />

em outros mais conceitos se articulavam. Quanto maior a articulacao<<strong>br</strong> />

entre os conceitos, maior a visa() unitaria da eletrostatica. Desta forma,<<strong>br</strong> />

buscamos classificar as entrevistas em nivel crescente de articulacao,<<strong>br</strong> />

definindo para tanto as seguintes categorias:<<strong>br</strong> />

• articulacao dos conceitos dois a dois<<strong>br</strong> />

• articulacao dos conceitos tres a tres<<strong>br</strong> />

• articulacao de todos os conceitos.<<strong>br</strong> />

Articulacao<<strong>br</strong> />

Dois a dois Tres a tres Todo<<strong>br</strong> />

Resultados<<strong>br</strong> />

3- 1 Analise das entrevistas segundo as categorias definidas<<strong>br</strong> />

Com o objetivo de sistematizar as observacOes dessas entrevistas,<<strong>br</strong> />

foi feita, inicialmente, uma sintese das caracteristicas mais significativas<<strong>br</strong> />

relativas a cada conceito, presentes em toda as entrevistas.<<strong>br</strong> />

A partir dos varios quadros de respostas construidos para cada um<<strong>br</strong> />

dos entrevistados, foi possivel estabelecer elementos comuns e aspectos<<strong>br</strong> />

contrastantes entre os varios individuos, bem como uma correspondencia<<strong>br</strong> />

entre diferentes formas de conceber os conceitos e a imagem do todo deles<<strong>br</strong> />

decorrente.<<strong>br</strong> />

Assim, em relacao carga eletrica, foi possivel identificar tres<<strong>br</strong> />

formas de concebe-la, que em ordem crescente de elaboracao sao as<<strong>br</strong> />

seguintes:<<strong>br</strong> />

• carga eletrica como corpo eletrizado,<<strong>br</strong> />

• carga eletrica como particula eletrizada,<<strong>br</strong> />

• carga eletrica como ponto.<<strong>br</strong> />

Quanto ao conceito de campo eletrico, identificamos dois grandes<<strong>br</strong> />

grupos a saber:<<strong>br</strong> />

• campo como meio,<<strong>br</strong> />

• campo como regido do espaco.<<strong>br</strong> />

No primeiro grupo encontramos duas formas diversas de conceber o<<strong>br</strong> />

meio :<<strong>br</strong> />

• o meio nao e necessariamente material,<<strong>br</strong> />

• o meio constituido por pequenas poi-0es de carga.<<strong>br</strong> />

No segundo grupo, as diferencas internas sao relativas a formas<<strong>br</strong> />

diversas de conceber a regido do espaco como sendo:<<strong>br</strong> />

587

Yukimi II. Preguolallo<<strong>br</strong> />

• area de agdo da carga,<<strong>br</strong> />

• area onde uma carga de prova sente a acao de outra.<<strong>br</strong> />

Todas essas diferentes concepgoes de campo eletrico sao<<strong>br</strong> />

acompanhadas de atributos tais como representacao matematica ou<<strong>br</strong> />

geometrica, alcance finito ou infinito.<<strong>br</strong> />

A interagdo aparece como forca para todos os entrevistados, sendo<<strong>br</strong> />

possivel distinguir dois grupos:<<strong>br</strong> />

• interagao direta carga-carga tal como dado pela lei de Coulomb,<<strong>br</strong> />

• interacao mediada.<<strong>br</strong> />

Na concepgdo de interagdo mediada distinguimos dois subgrupos:<<strong>br</strong> />

• mediaedo atraves do campo eletrico,<<strong>br</strong> />

• mediacdo atraves da energia do sistema.<<strong>br</strong> />

Finalmente, quanto energia de um sistema de cargas eletricas, foi<<strong>br</strong> />

possivel a distingdo de duas formas de concepgdo:<<strong>br</strong> />

• como associada ao trabalho despendido na constituigao ou na<<strong>br</strong> />

modificacao de um sistema de cargas eletricas,<<strong>br</strong> />

• como associada deformagdo das linhas de campo na interagdo<<strong>br</strong> />

entre cargas.<<strong>br</strong> />

Estas diferentes concepgoes de energia sac, acompanhadas de<<strong>br</strong> />

atributos que se referem sua localizacao no campo, na carga, ou no<<strong>br</strong> />

espago entre as cargas.<<strong>br</strong> />

Com relagao articulagdo entre os conceitos, observamos que<<strong>br</strong> />

normalmente eles sac) articulados dois a dois, tendo quase sempre a carga<<strong>br</strong> />

como um dos elementos. A articulagao entre tres conceitos mais comum<<strong>br</strong> />

envolve carga eletrica, campo eletrico e forga. Observa-se tambem que a<<strong>br</strong> />

segilencia de utilizacao dos conceitos nas entrevistas pode ser um<<strong>br</strong> />

indicativo da maneira de pensar do aluno, e varia de entrevistado para<<strong>br</strong> />

entrevistado. Nota-se que o conjunto das articulacoes estabelecidas pelos<<strong>br</strong> />

entrevistados nao e independente da concepcdo dos conceitos e elas<<strong>br</strong> />

determinam o modo de pensar dos entrevistados.<<strong>br</strong> />

4 - Propostas de Modelos<<strong>br</strong> />

A partir de um universo de conceitos e articulac5es entre conceitos,<<strong>br</strong> />

provenientes de um quadro geral que resultou da classificacao nas<<strong>br</strong> />

categorias de analise utilizadas, foi possivel a identificacao e proposicao<<strong>br</strong> />

de alguns modelos internamente coerentes, para a forma de pensar a<<strong>br</strong> />

eletrostatica apresentada pelos entrevistados. A visa) da carga eletrica<<strong>br</strong> />

central para o entendimento da visa() do conjunto do mundo eletrostatico,<<strong>br</strong> />

de tal forma que os modelos propostos estao organizados de acordo com<<strong>br</strong> />

tres diferentes modos de representagao da carga eletrica:<<strong>br</strong> />

• earga eletrica como corpo eletrizado,<<strong>br</strong> />

• carga eletrica como particula,<<strong>br</strong> />

• carga eletrica como ponto.<<strong>br</strong> />

588

Viseio do mundo cletrostatico...<<strong>br</strong> />

Essa Ultima representagao, mais elaborada por separar a carga de<<strong>br</strong> />

seu suporte material, a<strong>br</strong>ange variagoes em fungdo das enfases dadas aos<<strong>br</strong> />

demais conceitos.<<strong>br</strong> />

Apresentamos a seguir cinco modelos possiveis para a forma de<<strong>br</strong> />

pensar a eletrostatica, deixando claro que eles correspondem a diferentes<<strong>br</strong> />

formas de articulacao e concepgao das grandezas envolvidas. Assim, sao<<strong>br</strong> />

modelos genericos, nao havendo necessariamente uma correspondencia<<strong>br</strong> />

direta entre um dado entrevistado e um modelo proposto.<<strong>br</strong> />

Ao descrevermos. cada modelo, utilizaremos dois tipos de esquemas<<strong>br</strong> />

diferentes de representagao. 0 primeiro corresponde a uma sintese da<<strong>br</strong> />

representagao dos conceitos dentro do modelo. 0 segundo esquema indica<<strong>br</strong> />

as articulagoes entre os conceitos privilegiadas no modelo, utilizando-se<<strong>br</strong> />

para isso, do mapa conceitual simplificado da eletrostatica.* Nesse<<strong>br</strong> />

esquema, os tragos continuos representam as articulacoes existentes e os<<strong>br</strong> />

tracejados as inexistentes em cada modelo.<<strong>br</strong> />

Modelo 1 (M-1): Carga eletrica como corpo eletrizado<<strong>br</strong> />

CARGA CAMPO FORQA ENERGIA<<strong>br</strong> />

+0+ + +<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

++-<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

. -.W.-<<strong>br</strong> />

Articulayab<<strong>br</strong> />

F<<strong>br</strong> />

Modelo 1<<strong>br</strong> />

589

Yukimi IL Pregnolallo<<strong>br</strong> />

Este modelo trata a carga eletrica macroscopicamente, nao a<<strong>br</strong> />

separando do seu suporte material, o que denota pouca elaboragao<<strong>br</strong> />

conceitual. Assim, carga eletrica e entendida como corpo macroscopic°<<strong>br</strong> />

onde ha falta ou excesso de eletrons.<<strong>br</strong> />

A visao do problema e estatica, seja, "congelada" num certo<<strong>br</strong> />

instante, nao havendo portanto uma analise temporal do mesmo. Buscase<<strong>br</strong> />

entao fazer uma analise espacial, procurando no espago entre as<<strong>br</strong> />

cargas os elementos considerados relevantes para isso. Os elementos<<strong>br</strong> />

disponiveis no espago entre as cargas sao a distancia e o meio, razao por<<strong>br</strong> />

que toda a analise- feita levando em conta a distancia e a possivel<<strong>br</strong> />

existencia nesse meio, de alguma coisa capaz de impedir a interagao<<strong>br</strong> />

entre elas.<<strong>br</strong> />

0 efeito perceptivo da interacao e a forca (atracao e repulsao), o<<strong>br</strong> />

que indica uma forma de ver o mundo em que as raze-es mais profundas<<strong>br</strong> />

nao sao questionadas. Assim, a acao a distancia e um fato para o qual nao<<strong>br</strong> />

se busca explicacao, razao porque o campo eletrico fica destituido de<<strong>br</strong> />

qualquer significado, sendo apenas um conceit° matematico que deriva<<strong>br</strong> />

do conceito de forca.<<strong>br</strong> />

Coerentemente com a visa° estatica, energia nao comparece sequer<<strong>br</strong> />

como capacidade de realizar trabalho, ja que isto implicaria em<<strong>br</strong> />

,movimento.<<strong>br</strong> />

Neste modelo o lank° conceito com algum conteUdo significativo e a<<strong>br</strong> />

forca. Os demais conceitos, ou sao bastante abstratos ou nao comparecem.<<strong>br</strong> />

Assim, a unica articulacao existente e entre os conceitos de carga e forga<<strong>br</strong> />

eletrica, ou seja, o universo eletrostatico constituido de corpos<<strong>br</strong> />

eletrizados que se atraem ou se repelem.<<strong>br</strong> />

Modelo 2 (M-2): Carga eletrica como corpo pequeno eletrizado - (particula<<strong>br</strong> />

carregada)<<strong>br</strong> />

Neste modelo a nocao de carga eletrica intermediaria entre micro<<strong>br</strong> />

e macroscopica pois ainda nao separa a carga eletrica do suporte<<strong>br</strong> />

material, este microscopic° (particula). A carga eletrica e concebida como<<strong>br</strong> />

uma distribuicao mais concentrada na particula mas que se espalha pelo<<strong>br</strong> />

espago em pequenas porcaes prOximas mesma.<<strong>br</strong> />

0 campo eletrico e entendido como o conjunto das pequenas<<strong>br</strong> />

porcoes de carga mais espalhadas em torno da particula mas prOximas a<<strong>br</strong> />

ela, o que significa ser o campo restrito a uma pequena regiao em volta<<strong>br</strong> />

da particula.<<strong>br</strong> />

A analise da interacao dinamica com ambas as cargas em<<strong>br</strong> />

movimento simultaneo. A interacao entre as particulas e entendida como<<strong>br</strong> />

decorrente da interacao entre os "campos", ou seja, da interacao entre as<<strong>br</strong> />

pequenas porcaes de carga que constituem o campo, ocorrendo apenas no<<strong>br</strong> />

limite da existencia das mesmas. Os "campos", visualizados atraves das<<strong>br</strong> />

linhas de form se deformam na interacao formando o "campo do sistema"<<strong>br</strong> />

atraves do qual a forca se transmite. A interagao sO se da quando os<<strong>br</strong> />

590

A Visdo do mitildo eletrostotico...<<strong>br</strong> />

"campos" interagem, ou seja, quando se forma o "campo do sistema".<<strong>br</strong> />

Desta forma, existe uma distancia maxima de afastamento entre as<<strong>br</strong> />

particulas para que a interacao possa ocorrer, distancia esta dada pelo<<strong>br</strong> />

limite dos "cam os".<<strong>br</strong> />

Carga Campo Forca Energia<<strong>br</strong> />

ee<<strong>br</strong> />

+ + + -<<strong>br</strong> />

+4-<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

,4-+<<strong>br</strong> />

-i4<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

± 4.<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

+ ++<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

, +<<strong>br</strong> />

+ + +<<strong>br</strong> />

+<<strong>br</strong> />

.,<<strong>br</strong> />

1.-<<strong>br</strong> />

F=0<<strong>br</strong> />

IP<<strong>br</strong> />

CAMPO DO<<strong>br</strong> />

SISTEMA<<strong>br</strong> />

ak<<strong>br</strong> />

ArticulacOes<<strong>br</strong> />

-0.-<<strong>br</strong> />

Q • E<<strong>br</strong> />

E—r•- F<<strong>br</strong> />

U<<strong>br</strong> />

Q • E<<strong>br</strong> />

Modelo 2<<strong>br</strong> />

Em funcao da visao dinamica, a energia tem sentido como algo<<strong>br</strong> />

proveniente da mudanca de configuracao das porcaes de carga que<<strong>br</strong> />

constituem o "campo do sistema" e que pode ser visto e sentido pela<<strong>br</strong> />

deformagdo das linhas de campo.<<strong>br</strong> />

Neste modelo, o campo tem forte conteiido significativo, sendo que<<strong>br</strong> />

os demais conceitos decorrem dele. Assim, a forca resulta da interagaci<<strong>br</strong> />

dos campos e energia e apenas algo que o campo armazena em virtude da<<strong>br</strong> />

deformagao dos campos na interacao. Nesse caso, as articulacoes<<strong>br</strong> />

existentes sao: carga-campo, campo-forca, e campo-energia,<<strong>br</strong> />

correspondendo a um universo onde as cargas possuem um campo numa<<strong>br</strong> />

pequena regiao em volta dela, de tal forma que a interacao dos campos<<strong>br</strong> />

armazena energia no "campo do sistema", em virtude da deformagao dos<<strong>br</strong> />

campos, resultando na forca entre as cargas.<<strong>br</strong> />

591

,<<strong>br</strong> />

Yukani 11. Pregnolatto<<strong>br</strong> />

Modelo 3 (M-3): Carga-Ponto<<strong>br</strong> />

Neste modelo, a carga eletrica e tratada microscopicamente, ou<<strong>br</strong> />

seja, separada de seu suporte material, sendo portanto um modelo mais<<strong>br</strong> />

elaborado. Dentro desta concepgao de carga, os modelos se subdividem de<<strong>br</strong> />

acordo com a enfase que se da ao seu efeito isolado (capacidade de<<strong>br</strong> />

"criar") ou ao seu efeito na interagao (capacidade de "sentir").<<strong>br</strong> />

Modelo 3A (M-3A): Carga "sente" forga<<strong>br</strong> />

Carga eletrica puntual e tem como manifestagao principal a forga<<strong>br</strong> />

que surge na interagao. A visao parcialmente estatica, pois a Unica<<strong>br</strong> />

carga que se desloca e a carga de prova, "congelando" ou fixando a carga<<strong>br</strong> />

que com ela interage. 0 efeito perceptivel da interagao o movimento da<<strong>br</strong> />

carga de prova. Neste caso, apenas um dos lados da interagao e<<strong>br</strong> />

considerado, pois nao leva em conta o fato da carga de prova tambem<<strong>br</strong> />

criar um campo que sentido pela outra carga, considerada parada.<<strong>br</strong> />

Assim, a atengao se volta para a carga que se move (carga de prova),ou<<strong>br</strong> />

seja, a enfase recai so<strong>br</strong>e o "sentir" da carga de prova, razao pela qual<<strong>br</strong> />

existe um limite a partir da qual a interagao nao mais ocorre, indicado<<strong>br</strong> />

elo nao movimento da car a de rova.<<strong>br</strong> />

Carga Campo Forca Energia<<strong>br</strong> />

- Q<<strong>br</strong> />

. Q<<strong>br</strong> />

F<<strong>br</strong> />

-11-0.-<<strong>br</strong> />

,<<strong>br</strong> />

. Q<<strong>br</strong> />

-I.-<<strong>br</strong> />

F=0<<strong>br</strong> />

xi<<strong>br</strong> />

ArticulacOes<<strong>br</strong> />

F<<strong>br</strong> />

—1•U<<strong>br</strong> />

V<<strong>br</strong> />

Modelo 3A<<strong>br</strong> />

592

A Visa° do mundo eletrostatico...<<strong>br</strong> />

0 campo eletrico e visto como um potencial de agdo da carga<<strong>br</strong> />

transferida aos pontos do espago, e que so teria existencia ao se colocar<<strong>br</strong> />

outra carga que o sinta. E portanto um conceit° matematico sem<<strong>br</strong> />

significado fisico, evidenciado pela nao deformagdo do campo na<<strong>br</strong> />

interacao. Em virtude da visa° parcialmente estatica, o conceito de<<strong>br</strong> />

energia fica associado apenas ao movimento da carga de prova, sem<<strong>br</strong> />

relagdo com o campo eletrico, correspondendo ao trabalho para deslocar a<<strong>br</strong> />

carga de prova.<<strong>br</strong> />

Neste modelo, o que tem existencia e a forca ,ao passo que tanto<<strong>br</strong> />

campo eletrico como energia sao destituidos de qualquer conteudo real.<<strong>br</strong> />

Assim, as articulacoes existentes entre os conceitos sac) carga-forca e<<strong>br</strong> />

forga-energia, o que o distingue do modelo 1, pela puntualidade da carga<<strong>br</strong> />

e pela visa() semi-dinamica que justifica o movimento e portanto energia.<<strong>br</strong> />

Modelo 3B (M3B): Carga "sente" energia<<strong>br</strong> />

Carga Campo Forea Energia<<strong>br</strong> />

--to.-<<strong>br</strong> />

.Q<<strong>br</strong> />

Aaravesda<<strong>br</strong> />

energia<<strong>br</strong> />

-Ip,<<strong>br</strong> />

—Is- 2-774„,<<strong>br</strong> />

--s9.- ,AP" ...,,,,,_ --e-<<strong>br</strong> />

• F r/,,Ar ' ,,`.., F<<strong>br</strong> />

(-)*Aa<<strong>br</strong> />

‘

Yukinti 11. Pregnotalto<<strong>br</strong> />

nenhum significado fisico. A energia bastante real neste modelo, nao<<strong>br</strong> />

estando relacionada a nada material, de forma que se transmite no<<strong>br</strong> />

vazio. A interagdo se faz atraves da energia e ela se traduz em forgas de<<strong>br</strong> />

atragdo e repulsao.<<strong>br</strong> />

0 movimento das cargas e atribuido a algo que esta entre elas e<<strong>br</strong> />

que representa o sistema como um todo, que e a energia do sistema.<<strong>br</strong> />

Neste modelo, a energia algo que existe concretamente ao passo<<strong>br</strong> />

que os demais conceitos decorrem dela. Assim, campo eletrico e algo que<<strong>br</strong> />

apenas justifica seu transporte, sem contendo significativo, e a forga<<strong>br</strong> />

resulta da acao energetica so<strong>br</strong>e as cargas. As articulacoes existentes<<strong>br</strong> />

sao carga-forga e carga-energia-forga,, correspondendo a uma visa° em<<strong>br</strong> />

que um sistema de cargas cria energia no espago, energia esta que se<<strong>br</strong> />

traduz em forca so<strong>br</strong>e as cargas do sistema.<<strong>br</strong> />

Modelo 3C (M -3C): Carga "cria" campo<<strong>br</strong> />

Carga eletrica e campo eletrico sao vistos como partes de uma<<strong>br</strong> />

mesma entidade, de tal forma que o movimento da carga faz carregar<<strong>br</strong> />

consi o seu cam o.<<strong>br</strong> />

Carga Campo Forca Energia<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

•./.\<<strong>br</strong> />

V ■<<strong>br</strong> />

+Q<<strong>br</strong> />

^^ ^<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

ArticulacOes<<strong>br</strong> />

Q E F<<strong>br</strong> />

Q E U<<strong>br</strong> />

Q E<<strong>br</strong> />

E" U7<<strong>br</strong> />

F U<<strong>br</strong> />

E<<strong>br</strong> />

Modelo 3C<<strong>br</strong> />

594

A Visdo do mond° eletrostolico...<<strong>br</strong> />

0 campo eletrico 6 fortemente representado pelas linhas de forga<<strong>br</strong> />

que convergem para a carga ou divergem dela a depender do seu sinal,<<strong>br</strong> />

ocupando todo o espago ao redor da carga ate o infinito.<<strong>br</strong> />

A enfase maior e dada a capacidade da carga "criar" campo no<<strong>br</strong> />

espago, sendo o mesmo visto como mediador da interacao. A interacao<<strong>br</strong> />

entre cargas ocorre atraves da interagao dos campos A visao dinamica da<<strong>br</strong> />

situacao justifica uma analise temporal em que a configuracao a cada<<strong>br</strong> />

instante esta associada a uma energia do sistema.<<strong>br</strong> />

Esta energia e vista como associada deformagao do campo das<<strong>br</strong> />

cargas durante a interagao, ou seja, o campo eletrico como armazenador<<strong>br</strong> />

de energia, associado sua deformacao na interacao.<<strong>br</strong> />

Neste modelo, o campo eletrico tem um conteiado significativo<<strong>br</strong> />

muito intenso, o que nao acontece com a energia, que. e vista apenas como<<strong>br</strong> />

algo suportado pelo campo eletrico. Tambem a forga decorre da existencia<<strong>br</strong> />

do campo. Assim, a articulacao principal neste modelo e carga cria campo<<strong>br</strong> />

responsavel pela forca, e num segundo plano cargas criam campos que se<<strong>br</strong> />

deformam na interacao, deformacao essa que se traduz em energia<<strong>br</strong> />

armazenada no campo.<<strong>br</strong> />

ConclusOes<<strong>br</strong> />

A analis'e das entrevistas com base em categorias elaboradas<<strong>br</strong> />

considerando tanto a profundidade dos conceitos fundamentais, quanto a<<strong>br</strong> />

articulagao dos mesmos, possibilitou inferir a existencia de cinco formas<<strong>br</strong> />

diferentes de pensar, ou modelos de pensamento da eletrostatica. Estes<<strong>br</strong> />

modelos sao genericos, representando diferentes formas de articulacap e<<strong>br</strong> />

concepgao das grandezas envolvidas, nao havendo portanto uma<<strong>br</strong> />

correspondencia direta entre um dado entrevistado e um modelo<<strong>br</strong> />

proposto. Assim, estes modelos representam a visa° da eletrostatica<<strong>br</strong> />

construida por individuos que foram submetidos ao ensino onde<<strong>br</strong> />

surpreendente a so<strong>br</strong>evivencia de caracteristicas<<strong>br</strong> />

correspondentes a modelos mais ingenuos ou pouco elaborados, em parte<<strong>br</strong> />

semelhantes aos encontrados em livros de segundo grau, mesmo em<<strong>br</strong> />

sujeitos que tiveram acesso ao eletromagnetismo tal como e apresentado<<strong>br</strong> />

nos cursos de terceiro grau.<<strong>br</strong> />

Esses modelos demonstram que os individuos constroem e retem o<<strong>br</strong> />

conhecimento sob formas muito diversas e nao previsiveis, compondo<<strong>br</strong> />

visOes diferentes daqueles da ciencia para os mesmos conceitos e assuntos<<strong>br</strong> />

tratados.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Holsti; "Content Analyses". Handbook of Social Psycology<<strong>br</strong> />

V.I, 1969<<strong>br</strong> />

Mucchielli, R.; "L'analyse de contenu des documents et des<<strong>br</strong> />

communications". Les Li<strong>br</strong>airies Techniques, Paris, 1977.<<strong>br</strong> />

595

Yukimi H. Pregnolatto<<strong>br</strong> />

Salem, Sonia; Estruturas conceituais no Ensino de Fisica-<<strong>br</strong> />

Uma aplicagao Eletrostatica"Dissertacao de Mestrado em<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias IF<strong>USP</strong>/FE<strong>USP</strong>, Sao Pau1°,1986<<strong>br</strong> />

Robilotta, Manoel R.; "0 cinza, o <strong>br</strong>anco e o preto - da relevancia da<<strong>br</strong> />

Historia da Ciencia no ensino de Fisica. Cad.Cat Ens.Fis n° 5 (nOmero<<strong>br</strong> />

especial), p.7-22, FlorianOpolis, Jun 1988<<strong>br</strong> />

596

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

AS CONCEPOES DE PROFESSORES SOBRE AVALIAcA0<<strong>br</strong> />

Anna Maria Pessoa de Carvalho<<strong>br</strong> />

Andrea Infantosi Vannucchi<<strong>br</strong> />

FE<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

IF<strong>USP</strong>-FE<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Avaliar: 0 que? Por que? Como?<<strong>br</strong> />

Essas perguntas sao, na verdade, indissociaveis, pois a maneira<<strong>br</strong> />

como se avalia pode ser situada num modelo global de ensinoaprendizagem,<<strong>br</strong> />

que impoe sua logica prOpria aos diversos aspectos do<<strong>br</strong> />

processo. Por isso mesmo e muito importante sabermos o que os<<strong>br</strong> />

professores pensam a respeito do que seja avaliar seus alunos.<<strong>br</strong> />

Segundo a orientagao construtivista (Driver, 1986), um ponto<<strong>br</strong> />

essencial a ser levado em consideracao para o processo de ensinoaprendizagem,<<strong>br</strong> />

diz respeito as ideias que os estudantes ja trazem para a<<strong>br</strong> />

sala de aula. Usando os mesmos pressupostos construtivistas nos cursos<<strong>br</strong> />

de fOrmacao de professores, devemos levar em consideragdo as ideias que<<strong>br</strong> />

nossos alunos, futuros professores, tem a respeito dos conceitos<<strong>br</strong> />

importantes de ensino. Um dos principais conceitos pois esta diretamente<<strong>br</strong> />

ligado ao fracasso escolar e o conceito de avaliacao. Assim, importante<<strong>br</strong> />

que se tenha disponiveis dados quanto ao que os professores pensam a<<strong>br</strong> />

esse respeito.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, e importante que essas concepcoes sejam discutidas<<strong>br</strong> />

e colocadas dentro de um referencial educacional mais amplo, de tal modo<<strong>br</strong> />

que possibilitem aos estudantes reve-las e modifica-las, na medida que<<strong>br</strong> />

tomam consciencias de suas prOprias ideias (Carvalho e Gil-Perez, 1995).<<strong>br</strong> />

A avaliacao constitui-se num dos aspectos do pensamento e<<strong>br</strong> />

comportamento docente espontaneo dos professores a ser conhecido e<<strong>br</strong> />

questionado, pois, as ideias e os processos da avaliagao escolar estao<<strong>br</strong> />

intrinsecamente ligados com os objetivos do ensino. Para que sejam bem<<strong>br</strong> />

sucedidas as inovagoes curriculares propostas para o ensino secundario e<<strong>br</strong> />

introduzidas nos cursos de formacao de professores, a forma de se avaliar<<strong>br</strong> />

deve ser coerente com seus pressupostos (Alonso et al., 1992a).<<strong>br</strong> />

Com o objetivo de sensibilizar os alunos para concepceies muito<<strong>br</strong> />

freqiientes dos professores so<strong>br</strong>e avaliacao propusemos uma pesquisa aos<<strong>br</strong> />

alunos da disciplina Pratica de Ensino de Fisica, ministrada na<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educagdo da Universidade de Sao Paulo durante o ano de<<strong>br</strong> />

1996. 0 presente trabalho analisa duas questoes desta pesquisa.<<strong>br</strong> />

Para tanto, os professores-alunos adaptaram como instrumento de<<strong>br</strong> />

coleta de dados um questionario com base num artigo publicado por<<strong>br</strong> />

Alonso Sanchez et al. (1992b). Este questionario foi respondido por 40<<strong>br</strong> />

professores em servico das redes piablica e privada de escolas do<<strong>br</strong> />

municipio de Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

597

Anna Maria Cary('Ilea; Andrea Van nucchi<<strong>br</strong> />

As ideias so<strong>br</strong>e avaliagdo, detectadas a partir das respostas dos<<strong>br</strong> />

professores, sera() apresentadas procurando-se situa-las num quadro<<strong>br</strong> />

mais geral de ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

A coleta de dados<<strong>br</strong> />

• 0 questionario foi respondido por 40 professores em servico. Nem<<strong>br</strong> />

todos os questionarios foram respondidos por completo e, alem disso,<<strong>br</strong> />

parte dos professores responderam unia primeira versdo do questionario,<<strong>br</strong> />

na qual rid() eram solicitadas informagoes pessoais. Assim, como<<strong>br</strong> />

caracterizacao da amostra, apresenta-se dados relativos a 25 dos<<strong>br</strong> />

professores entrevistados.<<strong>br</strong> />

Desses, cerca de 65 % sao professores da rede pnblica estadual,<<strong>br</strong> />

sendo os demais professores de escolas da rede privada. Eles ministram,<<strong>br</strong> />

em sua maioria (65%), apenas aulas de Fisica, sendo que 25% sao<<strong>br</strong> />

tambem professores de Matematica e os demais, alem dessas duas<<strong>br</strong> />

disciplinas, ministram aulas de Quimica ou Computagdo.<<strong>br</strong> />

Cerca de 65% dos professores tem entre 0 e 5 anos de magisterio,<<strong>br</strong> />

20% entre 5 e 10 anos e cerca de 15%, mais de 10 anos.<<strong>br</strong> />

Um dos pontos investigados diz respeito A postura autoexculpatoria<<strong>br</strong> />

dos professores frente ao desempenho de seus alunos. A que<<strong>br</strong> />

fatores, externos didatica adotada, os professores o atribuem? De que<<strong>br</strong> />

forma a concepgdo determinista de aprendizagem de Ciencia — segundo a<<strong>br</strong> />

qual essas materias rid° estariam ao alcance de todos e com a avaliagdo<<strong>br</strong> />

seria posSivel separar os maus e os bons alunos — constitui-se em<<strong>br</strong> />

tendencia predominante?<<strong>br</strong> />

Com o intuito de responder essas perguntas, apresentou-se aos<<strong>br</strong> />

professores a questao abaixo:<<strong>br</strong> />

Qual dos graficos abaixo melhor representa a distribuigao de notas<<strong>br</strong> />

de suas classes? Justifique.<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

5 Nota<<strong>br</strong> />

5 Nota 5 Nota<<strong>br</strong> />

A segunda questao foi proposta com a intencao de verificar o nivel<<strong>br</strong> />

de imprecisdo a que estao sujeitas as avaliagoes, em contraposigao ideia<<strong>br</strong> />

de objetividade e precisdo atribuida. avaliagdo das materias de Ciencia<<strong>br</strong> />

em funcAo da natureza dos conhecimentos envolvidos.<<strong>br</strong> />

Para uma parte dos professores:<<strong>br</strong> />

0 problema abaixo foi respondido por um aluno de desempenho<<strong>br</strong> />

excelente. Que comentarios voce faria para ajudar a melhorar sua<<strong>br</strong> />

598

As ConcepcOes de Professores...<<strong>br</strong> />

compreensao do assunto? Indique, tambem, a nota (0 e 10) que voce daria<<strong>br</strong> />

a esse aluno.<<strong>br</strong> />

Para outra parcela dos Professores:<<strong>br</strong> />

0 problema abaixo foi respondido por uni aluno de desempenho<<strong>br</strong> />

insatisfatorio. Que comentarios voce faria para ajudar a melhorar sua<<strong>br</strong> />

compreensao do assunto? Indique, tambem, a nota (0 e 10) que voce daria<<strong>br</strong> />

a esse aluno.<<strong>br</strong> />

Problema: Explique o conceito de trabalho ate chegar a uma<<strong>br</strong> />

definicao matematica.<<strong>br</strong> />

Resposta do aluno: "Podemos dizer que trabalho e realizado quando<<strong>br</strong> />

se faz algo, quer dizer, quando se transformam as coisas como, por<<strong>br</strong> />

exemplo, ao arar-se (que transforma a terra dura em terra fofa). Os<<strong>br</strong> />

trabalhos podem ser muito complicados e dificeis de medir (como aquele<<strong>br</strong> />

realizado por um cientista). Entretanto, consideraremos as situagoes<<strong>br</strong> />

mais simples, nas quais as mudancas se reduzem ao deslocamento de<<strong>br</strong> />

objetos. Neste caso, a transformacao corresponde ao deslocamento e<<strong>br</strong> />

podemos expressar o trabalho como sendo:<<strong>br</strong> />

W = F.d,<<strong>br</strong> />

onde d e a distancia percorrida pelo objeto e F a forca que atua na direcao<<strong>br</strong> />

do movimento".<<strong>br</strong> />

2. Resultados<<strong>br</strong> />

2.1. A distribuicao de notas numa classe<<strong>br</strong> />

A Tabela 1, abaixo, e relativa primeira questao, na qual os<<strong>br</strong> />

professores eram solicitados a optar por uma das distribuicoes de notas.<<strong>br</strong> />

Tabela 1. Porcenta em de res ostas dos rofessores uestao 1.<<strong>br</strong> />

Respostas %<<strong>br</strong> />

Grafico (A) 25<<strong>br</strong> />

Grafico (B) 15<<strong>br</strong> />

Gralico (C) 45<<strong>br</strong> />

N5o sabe interpretar as curvas 10<<strong>br</strong> />

Nao faz opcao Unica 5<<strong>br</strong> />

A tendencia majoritaria dos professores foi considerar a<<strong>br</strong> />

distribuicao (C) como a mais natural. No entanto, apenas cerca de 45%<<strong>br</strong> />

justificaram sua opcdo; os demais professores apresentaram, por<<strong>br</strong> />

exemplo, uma interpretacao da curva:<<strong>br</strong> />

"(C) pois quase todos os meus alunos sao aprovados".<<strong>br</strong> />

Ou ainda, afirmacoes como:<<strong>br</strong> />

"Antigamente era (A); atualmente e a (C); mas na universidade<<strong>br</strong> />

ainda se usa muito a (B)".<<strong>br</strong> />

Em relagao aos professores que justificaram sua escolha,<<strong>br</strong> />

importante salientar que esses nao indicaram, em geral, que o tivessem<<strong>br</strong> />

feito por considerar a distribuicao (C) como resultado natural do processo<<strong>br</strong> />

599

Anna Maria Carvalho; Andrea Vannucchi<<strong>br</strong> />

de ensino-aprendizagem. Apenas 25% justificaram sua opcao com<<strong>br</strong> />

afirmagoes do tipo:<<strong>br</strong> />

"L.] pois com minhas aulas, esperaria que os alunos obtivessem (a<<strong>br</strong> />

maioria) notas acima da media, o que indica que•os alunos assimilaram<<strong>br</strong> />

os conceitos e que realmente houve ensino-aprendizagem, justificando<<strong>br</strong> />

assim meu sucesso como professor"..<<strong>br</strong> />

Outros 50% afirmaram que tomam medidas no sentido de<<strong>br</strong> />

"deslocar" a distribuigao de notas ("Em geral adoto o grafico (C)"). A<<strong>br</strong> />

condescendencia que esses professores alegaram com relagao aos alunos<<strong>br</strong> />

foi justificada em termos afetivos ou entao, por exigencias do sistema<<strong>br</strong> />

educacional em relacao a taxas de repetencia e evasao escolar. As<<strong>br</strong> />

seguinte declaragoes exemplificam essa interpretagao:<<strong>br</strong> />

"0 grafico (B) mostra a realidade das salas, porem devido as<<strong>br</strong> />

exigencias do sistema educacional, freqiientemente desloco a distribuicao<<strong>br</strong> />

'de notas para (A), e no final do ano letivo ainda desloco a distribuicao<<strong>br</strong> />

para (C). Com isso a taxa de repetencia e evasao diminuem<<strong>br</strong> />

significativamente".<<strong>br</strong> />

"[...] numa questao em que o aluno realmente mereceria nota 3<<strong>br</strong> />

(entre 0 e 10) eu lhe dou 4 ou 5 e escrevo, de forma explicativa, na sua<<strong>br</strong> />

prova o que deveria ser melhorado. Desta forma os alunos nao ficam com<<strong>br</strong> />

notas muito baixas, o que a meu ver diminuiria o seu interesse pela<<strong>br</strong> />

disciplina".<<strong>br</strong> />

"A maioria dos meus alunos vao mal nas provas como no grafico<<strong>br</strong> />

(B), mas fago trabalho valendo nota, para melhorar as medias, no final a<<strong>br</strong> />

maioria dos alunos e aprovada como no grafico (Cr.<<strong>br</strong> />

Note-se que esta Ultima afirmagao revela que o professor nao faz<<strong>br</strong> />

uso de uma nova forma de avaliar no intuito de contemplar Outras<<strong>br</strong> />

dimensOes do conteiado conceitual, mas, sim, como modo de propiciar um<<strong>br</strong> />

incremento nas notas. Ademais, nenhum dos professores faz qualquer<<strong>br</strong> />

mengao a necessidade de avaliagao dos conteiados metodologico e<<strong>br</strong> />

atitudinal.<<strong>br</strong> />

Quanto as curvas (A) e (B), e preciso chamar atencao para o fato de<<strong>br</strong> />

a elas correspondern 40% das opcoes .dos professores. Esta postura<<strong>br</strong> />

conformista-determinista foi verificada, tambem nessas proporcoes, entre<<strong>br</strong> />

professores espanhois (Aguila et al., apud Alonso et al., 1992b).<<strong>br</strong> />

Dentre os 6 professores que optaram pelo grafico (B), 2 nao<<strong>br</strong> />

apresentaram qualquer justificativa.- Apenas um dos professores aponta,<<strong>br</strong> />

entre outros fatores ("desinteresse dos alunos" e "teorias utilizadas em<<strong>br</strong> />

educagao"), a conduta do professor corn°. determinante desse quadro.<<strong>br</strong> />

Outros motivos apontados sao: "rotatividade dos professores do noturno",<<strong>br</strong> />

"dificuldade com as operagaes fundamentais da matematice. Alern disso,<<strong>br</strong> />

a ideia de "deslocamento" intencional da curva aparece mais urn.a vez:<<strong>br</strong> />

"(B) porque eu espero bastante forcar c:Idesempenho deles, pois se<<strong>br</strong> />

eles vao ruim (sic) na prova eles estudam mais para a outra prova".<<strong>br</strong> />

Em relacao as justificativas apresentadas para a escolha do grafico<<strong>br</strong> />

(A), chama atencao a ideia de que "[...] as provas separam os alunos com<<strong>br</strong> />

600

As Codcepcoes de Professores...<<strong>br</strong> />

mais facilidade dos outros". Cerca de 40% desses professores parece<<strong>br</strong> />

considerar "mau" e "bom" como atribuicaes dos estudantes, relacionadas A<<strong>br</strong> />

sua capacidade. Assim, como "a maioria e razoavel", e natural que a<<strong>br</strong> />

gaussiana tenha seu extremo na nota media, 5.<<strong>br</strong> />

Essa ideia tambem aparece tambem em justificativas para outras<<strong>br</strong> />

distribuicoes:<<strong>br</strong> />

"Os meus alunos em geral obtem notas acima de 5,0. Mas isso<<strong>br</strong> />

depende mais da classe, eu ja tive classe com media abaixo de 5,0".<<strong>br</strong> />

Alem da concepgao segundo a qual o desempenho dos estudantes<<strong>br</strong> />

determinado pela sua capacidade (ou falta de), nota-se que os professores<<strong>br</strong> />

tambem delegam tal responsabilidade aos instrumentos de avaliacao:<<strong>br</strong> />

"0 grafico (B) apresenta uma situagao em que houve [...] a<<strong>br</strong> />

apresentagao de uma avaliagao muito acima dos padre-es gerais da sala.<<strong>br</strong> />

No grafico (C) parece que a avaliagao foi muito facil<<strong>br</strong> />

Entre os professores que nao optaram por apenas um dos graficos<<strong>br</strong> />

propostos, aparece, novamente, a ideia de que o resultado da avaliagao<<strong>br</strong> />

esta condicionado ao "nivel" dos alunos e das provas:<<strong>br</strong> />

"Fico em chavida entre o (A) e o (C) porque depende do nivel da<<strong>br</strong> />

turma e das provas".<<strong>br</strong> />

Em relacao essa questao das gaussianas, um Ultimo ponto que<<strong>br</strong> />

nao se pode deixar de salientar e a parcela expressiva (10%) de<<strong>br</strong> />

professores que sao incapazes de interpreta-las.<<strong>br</strong> />

2.2. A nota atribuida resposta de alunos supostamente distintos<<strong>br</strong> />

A Tabela 2, abaixo, e relativa segunda questa°, na qual os<<strong>br</strong> />

professores foram solicitados a dar uma nota entre 0 e 10 para a resposta<<strong>br</strong> />

de um aluno. Embora a resposta apresentada fosse a mesma, para uma<<strong>br</strong> />

parcela dos professores (N=22) o aluno foi descrito como excelente,<<strong>br</strong> />

enquanto que, para os demais professores (N=18), como um aluno de<<strong>br</strong> />

desempenho insatisfatorio.38<<strong>br</strong> />

Tabela 2. Medias das notas dadas pelos professores a alunos de desempenhos<<strong>br</strong> />

su ostamente distintos.<<strong>br</strong> />

Desempenho do aluno Media das notas<<strong>br</strong> />

Excelente 8,8<<strong>br</strong> />

Insatisfatorio 5,2<<strong>br</strong> />

Os resultados obtidos implicam numa diferenga de inais de tres<<strong>br</strong> />

pontos com relagao mesma resposta analisada pelos professores.<<strong>br</strong> />

E interessante notar que, quando o aluno foi descrito como<<strong>br</strong> />

excelente, os professores em geral lhe atribuiram notas elevadas, ainda<<strong>br</strong> />

que criticassem sua resposta em diversos aspectos, sendo esses aspectos<<strong>br</strong> />

os inesmos apontados pelos professores do outro grupo, os quais, todavia,<<strong>br</strong> />

os consideraram — conforme indicado pela Tabela 2 — de modo distinto.<<strong>br</strong> />

38 Dos 40 professores entrevistados, 6 nao explicitaram a nota que lhes havia sido<<strong>br</strong> />

solicitada. Assim, as medias das notas foram calculadas para N=18 e N=16 para o aluno de<<strong>br</strong> />

desempenho excelente e insatisfatOrio, respectivamente.<<strong>br</strong> />

601

Anna Maria Carralho; Andrea Vannucchi<<strong>br</strong> />

Assim, dos professores que receberam o questionario no qual o<<strong>br</strong> />

aluno era descrito como excelente, cerca de 40% declararam que o aluno<<strong>br</strong> />

nao estava pensando no significado do conceito de trabalho no Ambito<<strong>br</strong> />

particular da Fisica, mas, sim, no contexto cotidiano; a declaragdo abaixo<<strong>br</strong> />

exemplifica essa critica:<<strong>br</strong> />

"0 aluno confunde o conceito fisico de trabalho com o uso<<strong>br</strong> />

corriqueiro da palavra no cotidiano. Ele ressalta trabalho como emprego,<<strong>br</strong> />

tarefa".<<strong>br</strong> />

Metade desses professores justifica a nota atribuida ao aluno, pela<<strong>br</strong> />

consideracao da definigao matematica por ele apresentada:<<strong>br</strong> />

"Embora o modelo que o aluno tenha utilizado no exemplo esteja<<strong>br</strong> />

um pouco confuso, a definigao matematica de trabalho esta correta. [...]<<strong>br</strong> />

Nota: 10".<<strong>br</strong> />

Dos professores que receberam o questionario no qual o aluno era<<strong>br</strong> />

qualificado como apresentando desempenho insatisfatorio, 50% —<<strong>br</strong> />

porcentagem semelhante aos 40% do primeiro grupo — apontaram para o<<strong>br</strong> />

fato de que "o aluno confunde o conceito de trabalho da Fisica com o<<strong>br</strong> />

conceit° de trabalho "labuta".<<strong>br</strong> />

Entretanto, ao contrario do outro grupo, nenhum desses<<strong>br</strong> />

professores considerou a definigao matematica como determinante para<<strong>br</strong> />

um incremento na nota dada ao aluno:<<strong>br</strong> />

"0 aluno se limitou (excetuando-se a definigan matematica) a<<strong>br</strong> />

colocar exemplos mais amplos e superficiais do que seria trabalho. [...]<<strong>br</strong> />

Nota 4. [...]".<<strong>br</strong> />

Dados andlogos dizem respeito As porcentagens de professores dos<<strong>br</strong> />

dois grupos, os quais apontaram problemas formais na resposta do aluno.<<strong>br</strong> />

Entre os professores que receberam questionarios onde o desempenho do<<strong>br</strong> />

aluno era dado como excelente, cerca de 15% criticaram a resposta do<<strong>br</strong> />

aluno pela restrigao ao caso em que a forga esta na mesma diregan e<<strong>br</strong> />

sentido do movimento:<<strong>br</strong> />

"Faltou o aluno considerar as forcas que tido atuam na diregao do<<strong>br</strong> />

movimento. [...] Daria 7,5 para este aluno".<<strong>br</strong> />

Note-se que uma porcentagem semelhante de professores do outro<<strong>br</strong> />

grupo (14%), criticou esse mesmo aspecto da resposta do aluno; tal<<strong>br</strong> />

imprecisao, todavia, foi considerada com pesos distintos pelos dois grupos<<strong>br</strong> />

de professores:<<strong>br</strong> />

"0 aluno [...] esqueceu o sinal do trabalho W = ± F.d. Associou<<strong>br</strong> />

erroneamente a forga atuando na diregao do deslocamento. Nota 3,0".<<strong>br</strong> />

Um Ultimo ponto a ser salientado: apenas cerca de 10% dos 40<<strong>br</strong> />

professores se remeteram A dificuldade .de julgar a resposta do aluno<<strong>br</strong> />

descontextualizada do processo de ensino-aprendizagem do qual ele havia<<strong>br</strong> />

participado. As seguinte respostas exemPlificam essa ideia:<<strong>br</strong> />

"Ndo consigo dar uma nota a este aluno porque nao sei de que<<strong>br</strong> />

forma a Fisica lhe e ensinada, ou seja, que visa°, desta Ciencid tem o<<strong>br</strong> />

aluno".<<strong>br</strong> />

602

As Concepcnes de Prolessores...<<strong>br</strong> />

"Quanto a nota, o correto e nos abster, visto que a mesma deve ser<<strong>br</strong> />

ponderada pelos objetivos do professor. [...] Avaliarmos um aluno em<<strong>br</strong> />

Fisica implica na avalinao de um contexto da sala, a internao professoraluno,<<strong>br</strong> />

Fisica/Matematica, Fisica/Portugues [...I".<<strong>br</strong> />

ConclusOes<<strong>br</strong> />

Nota-se a tendencia dos professores elegerem, como determinantes<<strong>br</strong> />

das notas obtidas pelos alunos, fatores externos a didatica que adotam.<<strong>br</strong> />

Quer como responsaveis pelo incremento das notas, quer como<<strong>br</strong> />

responsaveis pelo desempenho insatisfaterio dos alunos, os professores<<strong>br</strong> />

apontam, entre outros fatores, o nivel das provas, a capacidade<<strong>br</strong> />

intelectual dos alunos e as exigencias do sistema educacional.<<strong>br</strong> />

Quanto ideia determinista, segundo a qual "[...] as provas<<strong>br</strong> />

separam os alunos com mais facilidade dos outros", e preciso que ensino e<<strong>br</strong> />

aprendizagem sejam entendidos como dois lados da mesma moeda, duas<<strong>br</strong> />

faces de uma mesma aula (Carvalho & Gil-Perez, 1995).<<strong>br</strong> />

Assim, o fracasso escolar aponta para a necessidade de modificnao<<strong>br</strong> />

das estrategias de ensino: preciso que a todos os alunos seja assegurada<<strong>br</strong> />

oportunidade de ampliar sua aprendizagem. Outra hipOtese explicar o<<strong>br</strong> />

baixo rendimento escolar constitui-se no fato de que os professores podem<<strong>br</strong> />

estar ensinando uma coisa e avaliando outra, o que implica na integrnao<<strong>br</strong> />

coerente da avalinao no processo educacional.<<strong>br</strong> />

Alem disso, os resultados obtidos pela questao 2 contrapoem-se<<strong>br</strong> />

ideia de que as materias cientificas — pela natureza dos conhecimentos<<strong>br</strong> />

avaliados podem ser avaliadas mais objetivamente que as demais.<<strong>br</strong> />

Note-se que, embora as deficiencias apontadas pelos dois grupos de<<strong>br</strong> />

professores a resposta do aluno fossem praticamente as mesmas<<strong>br</strong> />

(trabalho definido fora do ambito da Fisica, imprecisao quanto as diregoes<<strong>br</strong> />

e sentidos da forca e do deslocamento), a diferena na media das notas a<<strong>br</strong> />

ele atribuidas corresponde a mais de 3 pontos.<<strong>br</strong> />

Assim, a restricao dos conteAdos avaliados, limitados, em prol da<<strong>br</strong> />

objetividade, por exercicios fechados, de resposta mostra-se<<strong>br</strong> />

infundada. De qualquer modo, se a avalindo for utilizada com carater de<<strong>br</strong> />

"verificacao" da aprendizagem, os instrumentos de avalinao estarao<<strong>br</strong> />

condicionados pelas expectativas dos professores. Conforme afirma<<strong>br</strong> />

Bachelard, "os instrumentos nao sao outra coisa senao teorias<<strong>br</strong> />

materializadas" (1974, p. 254). De fato, a tendencia natural — que ocorre<<strong>br</strong> />

tambem com os cientistas e seus instrumentos de coleta de dados —<<strong>br</strong> />

consiste em buscar-se a corroboracao de impress-des ou expectativas<<strong>br</strong> />

iniciais e, nao, seu falseamento.<<strong>br</strong> />

Consequencia muito grave desse fato e o efeito da avalinao so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

sujeito avaliado, isto 6, sua contribuicao para que os preconceitos tornemse<<strong>br</strong> />

realidade. E conhecido, por exemplo, o "efeito pigmaleao", que consiste<<strong>br</strong> />

em apoio especial aos alunos e alunas considerados <strong>br</strong>ilhantes e que o<<strong>br</strong> />

603

Anna Maria Carualho; Andrea Vannucchi<<strong>br</strong> />

acabam send° gragas ao impulso e auxilio recebidos (Rosenthal &<<strong>br</strong> />

Jacobson, 1968, apud Carvalho & Gil-Perez,.1995).<<strong>br</strong> />

Essas concepcoes estao aliadas ideia de. avaliacao como<<strong>br</strong> />

constatacao, desconsiderando-se seu papel potencial como instrumento de<<strong>br</strong> />

aprendizagem. Alonso et al. (1992a) salientam a "tensao avaliadora" das<<strong>br</strong> />

ocasioes de avaliagao como propiciadora de momentos privilegiados para<<strong>br</strong> />

a aprendizagem. Trata-se de ajustar o feedback dado aos alunos as<<strong>br</strong> />

finalidades e prioridades estabelecidas para a aprendizagem.<<strong>br</strong> />

A nao consideracao desse carater positivo da avaliacao e um dos<<strong>br</strong> />

motivos pelos quais innmeros professores rechacam-na avaliagao: Por que<<strong>br</strong> />

avaliar? — perguntam. Esse fato retoma as perguntas colocadas no inicio<<strong>br</strong> />

deste trabalho:<<strong>br</strong> />

Avaliar: 0 que? Por que? Como?<<strong>br</strong> />

Se o contend° da avaliacao constituir-se na reproducao de<<strong>br</strong> />

informagoes ou no manejo simplesmente operativo e sem contend° fisico<<strong>br</strong> />

ou, ainda, se tiver como objetivo a constatagao da capacidade intelectual<<strong>br</strong> />

dos alunos (ja "estimada" anteriormente), entao, de fato, nao faz sentido.<<strong>br</strong> />

Percebe-se, nesse ponto, a interrelagao entre as questoes colocadas acima,<<strong>br</strong> />

cujas respostas refletem, na verdade, um modelo de ensino-<<strong>br</strong> />

Aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, ao se entender o aluno como responsavel por sua<<strong>br</strong> />

aprendizagem, a avaliagao deve ser vista como um momento fundamental<<strong>br</strong> />

de auto-regulacao, contemplando nao apenas os contendos conceituais<<strong>br</strong> />

(fatos termos e conceitos), mas, tambem, contendos metodologicos e<<strong>br</strong> />

atitudinais.<<strong>br</strong> />

Parafraseando Siegel (1993): "[...]deveriamos procurar para os<<strong>br</strong> />

nossos alunos aquilo que procuramos para nos mesmos: uma consciencia<<strong>br</strong> />

e apreciagao cada vez mais profundas dos problemas e dnvidas de<<strong>br</strong> />

nossa [s] concepgao [goes[".<<strong>br</strong> />

Um Ultimo comentario diz respeito proposta de uma pesquisa<<strong>br</strong> />

dessa natureza para alunos-professores. Note-se que .ela concede um<<strong>br</strong> />

status diferenciado as situaci5es de conflito cognitivo, pois nao supOe o<<strong>br</strong> />

levantamento das ideias dos alunos para que essas, em seguida, sejam<<strong>br</strong> />

criticadas. Isto nao implica em eliminar os conflitos cognitivos, mas, sim,<<strong>br</strong> />

ao considerar-se aspectos afetivos da aprendizagem, evitar o confronto<<strong>br</strong> />

entre as ideias proprias Cincorretas") e ,os conhecirnentos da pesquisa em<<strong>br</strong> />

Didatica das Ciencias ("corretos") (Gil-Perez, 1993).<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

ALONSO, M.; GIL, D.; MARTINEZ TORREGROSA, J. Los examenes<<strong>br</strong> />

de fisica en la enserianza por transmision y en la ensenanza por<<strong>br</strong> />

investigacion. Ensefianza de las Ciencias, v. 10, n. 2, 1992a, p.<<strong>br</strong> />

127-138.<<strong>br</strong> />

ALONSO, M.; GIL, D.; MARTINEZ TORREGROSA, J. Concepciones<<strong>br</strong> />

espontaneas de los profesores de ciencias so<strong>br</strong>e la evaluacion:<<strong>br</strong> />

604

AS Concepcoes de Professores...<<strong>br</strong> />

obstaculos a superar y propuestas de replanteamiento.<<strong>br</strong> />

Ensenanza de la Fisica, v. 5, n. 2, 1992b, p. 18-38.<<strong>br</strong> />

BACHELARD, G. 0 Novo ESP'irito Cientifico. Trad. Remberto F.<<strong>br</strong> />

Kuhnen. Sao Paulo, A<strong>br</strong>il Cultural, 1974.<<strong>br</strong> />

CARVALHO, A. M. P.; GIL-PEREZ, D. Formagdo de professores de<<strong>br</strong> />

ciencias: tendencias e inovacoes. Colecao Questeles da Nossa<<strong>br</strong> />

Epoca, vol. 26, Sao Paulo, Cortez, 1995.<<strong>br</strong> />

DRIVER, R. Psicologia Cognoscitiva y Esquemas Conceptuales de los<<strong>br</strong> />

Alumnos. Ensefianza de las Ciencias, v. 4, n. 1, 1986, p. 3-15.<<strong>br</strong> />

GIL-PEREZ, D. Contribucion de la historia y de la filosofia de las<<strong>br</strong> />

ciencias al desarrollo de un modelo de enseilanza/aprendizaje<<strong>br</strong> />

como investigacion. Ensenanza de las Ciencias, v. 11, n. 2, 1993,<<strong>br</strong> />

p. 197-212.<<strong>br</strong> />

SIEGEL, H. Naturalized Philosophy of Science and Natural Science<<strong>br</strong> />

Education. Science & Education, v.2, n. 1, 1993, p. 57-68.<<strong>br</strong> />

605

NI1 Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

PLANEJAMENTOS DIDATICOS: UMA AGENDA DE INVESTIGAQA0<<strong>br</strong> />

PARA 0 ENSINO DE FiSICA MODERNA NA ESCOLA MEDIA<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Eduardo Adolfo Terrazzo<<strong>br</strong> />

Dulce Maria Strieder<<strong>br</strong> />

UFSM<<strong>br</strong> />

0 area de estudo em curriculos em nosso pais vem sendo<<strong>br</strong> />

pesquisado ha algumas decadas. A questao central destas pesquisas esta<<strong>br</strong> />

voltada para a elaboragao de curriculos mais eficientes, que promovam<<strong>br</strong> />

uma melhor aprendizagem.<<strong>br</strong> />

A concepcao tecnicista de curriculo esteve presente de forma<<strong>br</strong> />

marcante nas pesquisas de nosso pais durante algumas decadas,<<strong>br</strong> />

decorrente do contexto politico e social onde o interesse na<<strong>br</strong> />

profissionalizacao dos trabalhadores era enfatizado.<<strong>br</strong> />

Apenas na decada de 80, com as alteracoes no sistema politico do<<strong>br</strong> />

pais, e que as pesquisas so<strong>br</strong>e os curriculos das escolas <strong>br</strong>asileiras vem<<strong>br</strong> />

alterando seu enfoque. A preocupacao com as tecnicas de ensino passou a<<strong>br</strong> />

ser duramente criticada, dando lugar a duas vertentes. A primeira<<strong>br</strong> />

propondo uma enfase nos conteados a serem trabalhados em sala de aula.<<strong>br</strong> />

A segunda defendendo uma educacao para as classes populares, com um<<strong>br</strong> />

ensino voltado ao cotidiano dos alunos, a partir de temas presentes no<<strong>br</strong> />

seu dia-a-dia e realizado atraves de metodos/materiais acessiveis e<<strong>br</strong> />

inovadores.<<strong>br</strong> />

Apesar de todas as discussaes nesta area e de producoes<<strong>br</strong> />

importantes das pesquisas nestas vertentes, pouco ou praticamente nada<<strong>br</strong> />

de seus resultados tem chegado ate as salas de aula.<<strong>br</strong> />

Assim, os curriculos das escolas <strong>br</strong>asileiras tem permanecido<<strong>br</strong> />

tradicionais e inalterados em sua estrutura basica. Na grande maioria<<strong>br</strong> />

das vezes, nao passam de meras listas de conteados e os planejamentos<<strong>br</strong> />

correspondentes se constituem em uma copia de indices dos livros<<strong>br</strong> />

didaticos mais adotados. Estes curriculos costumam vir prontos para o<<strong>br</strong> />

"consumo" dos professores, aos quais resta apenas a funcao de "executalos"<<strong>br</strong> />

acriticamente em sala de aula.<<strong>br</strong> />

0 ensino ministrado nas escolas, de forma geral, parece querer<<strong>br</strong> />

mostrar que os fins educativos estao desvinculados das necessidades e<<strong>br</strong> />

desejos sociedade. Esta situagao gera insatisfacao constante, tanto nos<<strong>br</strong> />

alunos quanto nos professores e tem por conseqiiencia um processo<<strong>br</strong> />

educativo fragil, sem significado real para os alunos.<<strong>br</strong> />

As constantes mudancas na sociedade que influem no cotidiano do<<strong>br</strong> />

aluno, assim como as pesquisas realizadas na educacao, vem<<strong>br</strong> />

demonstrando que as alteragoes que buscam um ensino de maior<<strong>br</strong> />

qualidade deveriam passar por uma inovagao, principalmente, no<<strong>br</strong> />

606

Planejamentos Didaticos: uma Agenda...<<strong>br</strong> />

contend() ensinado. Esta inovagao, permitiria uma reestruturacao<<strong>br</strong> />

curricular mais ampla, onde por conseqnencia, seriam pensados tambem<<strong>br</strong> />

aspectos sociais, politicos e ideologicos que se encontram no interior do<<strong>br</strong> />

curriculo.<<strong>br</strong> />

Para que isto ocorra e preciso que as pesquisas da area auxiliem na<<strong>br</strong> />

criagao de uma consciencia mais critica trazendo um numero maior de<<strong>br</strong> />

sugestaes praticas para as escolas e uma .aproximagao maior entre os<<strong>br</strong> />

pesquisadores da area e os professores. Nao .apenas com a intengao de<<strong>br</strong> />

trabalhar contendos especificos ou de levar receitas prontas para a<<strong>br</strong> />

aplicagao em sala de aula, mas para realizar um estudo conjunto e a<<strong>br</strong> />

elaboragao de planejamentos curriculares.<<strong>br</strong> />

A construgao conjunta de planejamentos permite que se leve em<<strong>br</strong> />

consideracao os resultados das pesquisas recentes, a realidade social,<<strong>br</strong> />

politica e cultural local e a. formagao dos professores, buscando<<strong>br</strong> />

essencialmente uma aprendizagem mais efetiva e significativa dos<<strong>br</strong> />

alunos.<<strong>br</strong> />

Pode-se dizer que o professor e o elemento fundamental na<<strong>br</strong> />

reestruturacao curricular, sendo imprescindivel sua participacao efetiva<<strong>br</strong> />

na elaboracao do planejamento escolar. Somente desta forma que sua<<strong>br</strong> />

atividade podera vir a ser sistematica e consciente. E durante o<<strong>br</strong> />

planejamento, em todas as suas etapas e dimenseles, que o professor pode<<strong>br</strong> />

estabelecer ligagoes entre o mundo natural e tecnologico, as relagoes<<strong>br</strong> />

sociais nele estabelecidas, o contend° a ser ensinado, bem como a<<strong>br</strong> />

metodologia a ser adotada. Assim procedendo estard trazendo sua pratica<<strong>br</strong> />

para mais perto da realidade dos alunos e daquilo que lhes e significativo.<<strong>br</strong> />

Tomar consciencia das questoes politicas, ideologicas e sociais<<strong>br</strong> />

presentes no processo de ensino e aprendizagem e de extrema<<strong>br</strong> />

importancia para que a agao do professor nao acabe servindo<<strong>br</strong> />

ingenuamente de auxilio para a construgao de uma visao politica e de<<strong>br</strong> />

sociedade de interesse de uma minoria. 0 planejamento bem estruturado<<strong>br</strong> />

permite a escolha consciente de uma concepcao e estrutura de escola e do<<strong>br</strong> />

ensino correspondente.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, o planejamento didatico passa a ser "algo" alem do<<strong>br</strong> />

simples preenchimento de formularios ou a copia do programa do livro<<strong>br</strong> />

didatico como listagem de contendos planejados. Torna-se um<<strong>br</strong> />

instrumento para se alcangar um ensino de maior qualidade, organizando<<strong>br</strong> />

e tornando consciente a pratica pedagogica e satisfazendo melhor as<<strong>br</strong> />

necessidades dos alunos.<<strong>br</strong> />

Dentro desta perspectiva e possivel encontrar alternativas para<<strong>br</strong> />

alguns problemas do ensino, atraves da reformulagao e atualizacao dos<<strong>br</strong> />

contendos, com uma participagao ativa dos professores nas discussoes<<strong>br</strong> />

acerca dos objetivos vinculados ao novo curriculo a ser elaborado.<<strong>br</strong> />

0 trabalho que apresentaremos aqui relata os resultados parciais<<strong>br</strong> />

de um projeto desenvolvido durante o ano de 1996, entre pesquisadores<<strong>br</strong> />

em Ensino de Fisica da UFSM e um grupo de professores de Fisica do<<strong>br</strong> />

ensino medic) da regiao de Santa Maria/RS.<<strong>br</strong> />

607

Eduardo Terrazzan; Dulee Strieder<<strong>br</strong> />

O objetivo principal deste trabalho esteve voltado.a atualizacao dos<<strong>br</strong> />

curriculos da disciplina de Fisica do ensino medio, os quais se mantem<<strong>br</strong> />

atrasados em mais de um seculo em relacao ao desenvolvimento cientifico<<strong>br</strong> />

e tecnolOgico atual.<<strong>br</strong> />

Atraves da implementacao de um programa de educacao<<strong>br</strong> />

continuada tornou-se possivel a elaboracao conjunta de planejamentos<<strong>br</strong> />

didaticos para o ensino de Fisica Moderna na escola media, bem como seu<<strong>br</strong> />

desenvolvimento nas escolas da regiao.<<strong>br</strong> />

0 Trabalho Conjunto com Professores<<strong>br</strong> />

O nosso primeiro contato coin os professores do ensino medio de<<strong>br</strong> />

Fisica, da regiao de Santa Maria, foi realizado atraves da entrega de um<<strong>br</strong> />

questionario com o qual se pretendia tracar seu perfil profissional, alem<<strong>br</strong> />

de investigar o seu interesse em participar de cursos de atualizacao que<<strong>br</strong> />

envolvessem conteildos de Fisica Moderna. Neste questionario solicitavase<<strong>br</strong> />

tambem, sugestoes de temas a serem trabalhados neste curso e num<<strong>br</strong> />

possivel programa de acompanhamento.<<strong>br</strong> />

Aproveitando a expectativa positiva dos professores em relagao aos<<strong>br</strong> />

cursos de atualizacao, oferecemos, entao, pela Universidade Federal de<<strong>br</strong> />

Santa Maria o curso de extensao intitulado. "Fisica Moderna no Ensino<<strong>br</strong> />

Medio", com duragao de 40 horas, que foi realizado no periodo de ferias<<strong>br</strong> />

escolares, em Janeiro 'de 1996. Participaram do curso 16 professores da<<strong>br</strong> />

regiao de Santa Maria. Inscreveram-se tambem 3 alunos do curso de<<strong>br</strong> />

Licenciatura em Fisica da Universidade Federal de Santa Maria e 1<<strong>br</strong> />

academic° do Mestrado em Edueacao da mesma instituicao.<<strong>br</strong> />

Diante das deficiencias ja conhecidas na formagao dos professores<<strong>br</strong> />

de Fisica, o programa inicial do curso procurou contemplar, alem das<<strong>br</strong> />

discussOes acerca da necessidade destes conceitos serem trabalhados no<<strong>br</strong> />

ensino medio e do aspecto inetodcilogico para a sua insergao neste nivel de<<strong>br</strong> />

ensino, a abordagem de conteudos especifidos relativos aos conceitos da<<strong>br</strong> />

Fisica a partir do seculo XIX.<<strong>br</strong> />

O curso nao objetivava' finalizar as discussoes so<strong>br</strong>e o tema<<strong>br</strong> />

durante a sua realizacao, mas preparar a implementagao de Um<<strong>br</strong> />

progimma de assessoria e acompanhamento permanente da pratica<<strong>br</strong> />

pedagOgica dos professores, onde se garantisse a-participagao atiVa e a<<strong>br</strong> />

reflexao critica dos mesmos no processo de construcao desenvolvimento<<strong>br</strong> />

de planejamentos contemplando a tematica em questa°.<<strong>br</strong> />

No inicio do ano letivo das escolas, em 1996, voltamos a entrar em<<strong>br</strong> />

contato com os professores de Fisica da' regiao, com os quais foi marcada<<strong>br</strong> />

nova reuniao para dar continuidade ao trabalho;<<strong>br</strong> />

Dos 16 professores participantes do curs°, 5 retornaram para<<strong>br</strong> />

continuar as discussoes.<<strong>br</strong> />

A partir do mes de marco de 1996, este grupo de 5 professores<<strong>br</strong> />

passou a se reunir quinzenalmente *corn dois academicos do curso de<<strong>br</strong> />

608

Planejammaos Didoticos: uma Agenda...<<strong>br</strong> />

Mestrado em Educacao e um professor, doutor em Ensino de Fisica, do<<strong>br</strong> />

Departamento de metodologia do Ensino da UFSM.<<strong>br</strong> />

De forma geral as reunibes envolveram: discussao de temas<<strong>br</strong> />

relativos a conteudos especificos de Fisica Moderna; estudo de propostas<<strong>br</strong> />

metodologicas para a insergao de Fisica Moderna no ensino medio;<<strong>br</strong> />

elaboracao conjunta de planejamentos didaticos.<<strong>br</strong> />

Discussao acerca do desenvolvimento destes planejamentos em sala<<strong>br</strong> />

de aula pelos participantes do grupo; analise critica dos resultados<<strong>br</strong> />

obtidos desta aplicagdo.<<strong>br</strong> />

As reunibes durante os primeiros encontros constituiram<<strong>br</strong> />

basicamente de estudo de conteados especificos de Fisica Moderna,<<strong>br</strong> />

buscando uma atualizagao dos professores nestes conteados e a<<strong>br</strong> />

superacao da inseguranga dos mesmos tanto em relacao a participagao<<strong>br</strong> />

nas discussoes durante as reunioes do grupo, quanto a ideia de<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de tais temas em sala de aula. Para tal foram utilizados<<strong>br</strong> />

textos retirados de livros didaticos de 3° Grau, que passaram a ser lidos e<<strong>br</strong> />

discutidos durante as reunibes.<<strong>br</strong> />

Aos poucos iniciou-se uma discussao acerca da importancia, para o<<strong>br</strong> />

processo de ensirio/aprendizagem, da atividade de planejar aulas,<<strong>br</strong> />

considerado, ate entao, pelos professores uma tarefa com fim meramente<<strong>br</strong> />

burocratico. As discussbes so<strong>br</strong>e este tema se mostraram significativas<<strong>br</strong> />

levando os professores a se entusiasmarem com a perspectiva de um<<strong>br</strong> />

planejamento conj unto.<<strong>br</strong> />

A partir do mes de maio de 1996 os encontros se voltaram mais<<strong>br</strong> />

especificamente a elaboragdo de planejamentos didaticos. Foi discutido<<strong>br</strong> />

com os professores a localizagdo de um espago, dentro dos programas de<<strong>br</strong> />

Fisica, para a insergao de conteados de Fisica Moderna. Tal discussao foi<<strong>br</strong> />

realizada a partir da apresentagao, aos professores de diferentes<<strong>br</strong> />

propostas metodologicas da abordagem da tematica Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

dirigida para o ensino medio.<<strong>br</strong> />

Levando-se em conta que a Fisica Moderna e Contemporanea nao<<strong>br</strong> />

existe nos curriculos do ensino medio em nosso pais e tambem que a<<strong>br</strong> />

grande maioria dos professores sequer tiveram informagOes so<strong>br</strong>e estes<<strong>br</strong> />

conceitos em sua graduagdo, foi decidido pelo grupo que seria realizada<<strong>br</strong> />

uma insergao explicita porem moderada, respeitando a tradicao dos<<strong>br</strong> />

programas atuais das escolas.<<strong>br</strong> />

0 conceito a partir do qual a Fisica Moderna seria inserida nos<<strong>br</strong> />

programas e o modelo atOrnico de Bohr, que permite trabalhar, com os<<strong>br</strong> />

alunos, os limites da Fisica Classica e o surgimento da Fisica Moderna,<<strong>br</strong> />

ressaltando uma ruptura nos conceitos ocorrida no desenvolvimento da<<strong>br</strong> />

ciencia.<<strong>br</strong> />

Para o terceiro ano do segundo grau foi definido que o conteudo de<<strong>br</strong> />

Optica Fisica do programa tradicional, seria tratado de forma<<strong>br</strong> />

diferenciada, tendo como tema geral a "luz". Atraves deste tema se faria a<<strong>br</strong> />

insergao de aspectos como dualidade onda-particula e atom° de Bohr.<<strong>br</strong> />

609

Eduardo Terrazzan; DuIce Strieder<<strong>br</strong> />

Para o segundo ano do 2° grau a Fisica ondulateria foi repensada,<<strong>br</strong> />

foi dada uma enfase maior para o espectro eletromagnetico, abordando<<strong>br</strong> />

mais aprofundadamente as radiagoes, sua natureza corpuscular e<<strong>br</strong> />

ondulatoria e o modelo atomic() de Bohr.<<strong>br</strong> />

Os planejamentos finais contaram basicamente, com os seguintes<<strong>br</strong> />

tOpicos:<<strong>br</strong> />

Sugestao de Programa para Segunda Serie do Ensino Medio<<strong>br</strong> />

Fisica -formica<<strong>br</strong> />

Propagacao do Calor<<strong>br</strong> />

Conducao - Conveccao - Irradiagao (ondas eletromagneticas)<<strong>br</strong> />

Fisica Ondulatoria<<strong>br</strong> />

Classificagao das Ondas<<strong>br</strong> />

Natureza: mecanicas/eletromagneticas<<strong>br</strong> />

Direcao de Vi<strong>br</strong>agan: transversais/longitudinais<<strong>br</strong> />

Caracteristicas das Ondas<<strong>br</strong> />

Comprimento de onda - Frequencia - Periodo - Velocidade<<strong>br</strong> />

Fen6menos OndulatOrios<<strong>br</strong> />

Reflexao - Refracao - Interferencia - Difragao - Polarizacao<<strong>br</strong> />

Ondas Eletromagneticas<<strong>br</strong> />

Espectro Eletromagnetico<<strong>br</strong> />

Natureza da radiagao eletromagnetica: ondulatoria/corpuscular<<strong>br</strong> />

Interacao da Radiagao com a Materia<<strong>br</strong> />

Natureza da Materia<<strong>br</strong> />

Historico dos modelos atOmicos<<strong>br</strong> />

Crise da Fisica Classica e surgimento da Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

Modelo atomic() de Bohr:<<strong>br</strong> />

producao de luz visivel<<strong>br</strong> />

producao de calor<<strong>br</strong> />

Sugestao de Programa para Terceira Serie do Ensino Medi°<<strong>br</strong> />

Optica<<strong>br</strong> />

A Luz e as Coisas Nossa Volta<<strong>br</strong> />

610

Planejamentos Didoticos: uma Agenda...<<strong>br</strong> />

Relack Cor/Temperatura<<strong>br</strong> />

Experimentos:<<strong>br</strong> />

- decomposigao da luz por um prisma<<strong>br</strong> />

- elevagao da temperatura em termOmetros envoltos em tecidos de<<strong>br</strong> />

cores diferentes.<<strong>br</strong> />

Relacao Temperatura/Energia<<strong>br</strong> />

Relack) Frequencia / Energia<<strong>br</strong> />

Espectro eletromagnetico<<strong>br</strong> />

Ondas Eletromagneticas<<strong>br</strong> />

Espectro Eletromagnetico<<strong>br</strong> />

Natureza da Luz<<strong>br</strong> />

Historico: Debate Huygens/Newton<<strong>br</strong> />

Comportamento dual da luz:<<strong>br</strong> />

- natureza ondulatOria<<strong>br</strong> />

interferencia - difragdo - polarizacao<<strong>br</strong> />

- nature`za corpuscular<<strong>br</strong> />

fOtons<<strong>br</strong> />

Interacao Luz/Materia<<strong>br</strong> />

Natureza da Materia<<strong>br</strong> />

Historic° dos modelos atOmicos<<strong>br</strong> />

Crise da Fisica Classica e surgimento da Fisica Moderna<<strong>br</strong> />

Modelo atOmico de Bohr:<<strong>br</strong> />

producao de luz<<strong>br</strong> />

cores<<strong>br</strong> />

0 olho humano<<strong>br</strong> />

Exploragao do tratamento geometric° da luz<<strong>br</strong> />

Concomitantemente ao planejamento dos contelaclos a serem<<strong>br</strong> />

abordados, foram definidas algumas estrategias metodolOgicas a serem<<strong>br</strong> />

utilizadas, como:<<strong>br</strong> />

• utilizagao de questionarios para deteccao concepcoes<<strong>br</strong> />

alternativas nos alunos<<strong>br</strong> />

• estruturagao das aulas conforme a proposta dos tres momentos<<strong>br</strong> />

pedagogicos: problematizacao inicial, organizacao do<<strong>br</strong> />

conhecimento e aplicagdo do conhecimento<<strong>br</strong> />

• utilizacao de demonstragoes experimentais para auxiliar a<<strong>br</strong> />

aprendizagem<<strong>br</strong> />

• abordagem de aspectos relacionados a historia da Ciencia<<strong>br</strong> />

• exploragao de aspectos do cotidiano<<strong>br</strong> />

611

Eduardo Terrazzan; Duice Streeder<<strong>br</strong> />

Os planejamentos foram elaborados com a perspectiva de serem<<strong>br</strong> />

trabalhados em, aproximadamente, 15 periodos de 50 minutos cada.<<strong>br</strong> />

0 desenvolvimento do planejamento para a 3° serie em sala de aula<<strong>br</strong> />

iniciou-se no inicio do mes de outu<strong>br</strong>o, ap6s o termino do conteado de<<strong>br</strong> />

eletromagnetismo. A aplicagao iniciou por duas professoras do grupo e<<strong>br</strong> />

uma aluna do Mestrado em Educacao, com cerca de 200 alunos de<<strong>br</strong> />

terceiras series do ensino medio, em duas escolas da rede oficial de Santa<<strong>br</strong> />

Maria/11S.<<strong>br</strong> />

A partir do inicio do desenvolvimento dos planejamentos, as<<strong>br</strong> />

reunioes do grupo passaram a ser semanais, contando com a relato de<<strong>br</strong> />

cada um dos mem<strong>br</strong>os so<strong>br</strong>e o desenvolvimento das aulas, discussao de<<strong>br</strong> />

quest5es surgidas durante o trabalho em sala de aula e leitura de textos<<strong>br</strong> />

auxiliares ao desenvolvimento dos conteados.<<strong>br</strong> />

0 planejamento elaborado para o segundo ano nao foi desenvolvido<<strong>br</strong> />

em sala de aula em virtude do atraso em que os professores se<<strong>br</strong> />

encontravam nos conteados programados para esta serie. Este<<strong>br</strong> />

planejamento sera desenvolvido no ano de 1997 pelo grupo.<<strong>br</strong> />

No final do ano letivo foi realizado uma avaliagdo das reuniOes e do<<strong>br</strong> />

trabalho com os alunos, pelo grupo. Neste momento foram avaliados,<<strong>br</strong> />

pelos professores do ensino medio, alguns avangos alcangados em relagao<<strong>br</strong> />

a sua propria pratica, a partir do programa de acompanhamento<<strong>br</strong> />

realizado pela equipe durante o ano, como: nielhor compreensao de<<strong>br</strong> />

conteados especificos de Fisica e de seu desenvolvimento histarico;<<strong>br</strong> />

mudanga de 'atitude frente ao curriculo das escolas, causando motivacao<<strong>br</strong> />

para a realizacao de uma inovagao; valorizacao da atividade de<<strong>br</strong> />

planejamento didatico como recurso para a melhoria da pratica<<strong>br</strong> />

pedagOgica; mudanga de comportamento dos alunos com relagao as aulas<<strong>br</strong> />

de Fisica, como conseqiiencia do uso de uma nova metodologia voltada<<strong>br</strong> />

para a valorizacao das concepcoes e o cotidiano dos alunos; maior<<strong>br</strong> />

valorizagao da prOpria pratica pedagOgica.<<strong>br</strong> />

Para a continuidade dos trabalhos no proximo ano letivo, sera<<strong>br</strong> />

realizado um replanejamento, com discussOes mais aprofundadas acerca<<strong>br</strong> />

de conteados especificos de Fisica Moderna e aspectos metodologicos a<<strong>br</strong> />

serem utilizados em um novo desenvolvimento dos planejamentos em<<strong>br</strong> />

sala de aula.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

A formacao do grupo de professores de Fisica veio a contemplar a<<strong>br</strong> />

possibilidade de atuagdo conjunta entre a Universidade Federal de Santa<<strong>br</strong> />

Maria e os professores do ensina medio, atraves de um programa de<<strong>br</strong> />

educagao continuada.<<strong>br</strong> />

Atraves deste programa de acompanhamento ja se conseguiu,<<strong>br</strong> />

minimamente, uma mudanca de atitude dos professores frente aos<<strong>br</strong> />

conteados de Fisica, frente ao curriculo das escolas e frente a atividade de<<strong>br</strong> />

planejar. Esta mudanga incentivou estes profissionais a uma maior<<strong>br</strong> />

612

Planejamen los Didoticos: uma Agenda...<<strong>br</strong> />

valorizacao de sua pratica pedagogica e a compreensao da mesma como<<strong>br</strong> />

um instrumento para a melhoria do ensino de Fisica das escolas.<<strong>br</strong> />

0 grupo tem como perspectiva para a continuidade das atividades,<<strong>br</strong> />

a interagao coin um maior numero de professores de Fisica do ensino<<strong>br</strong> />

medio. Neste sentido, foi planejada para 1997, a realizacao de um curso,<<strong>br</strong> />

com duragao de 120 horas, voltado ao ensino de Eletromagnetismo e<<strong>br</strong> />

Fisica Moderna do ensino medio, para a atualizacao dos professores de<<strong>br</strong> />

Fisica deste nivel de ensino.<<strong>br</strong> />

Bibliografia .<<strong>br</strong> />

GIL, D., SENNET, F. y SOLBES, J.; (1989). 'Fisica moderna en la<<strong>br</strong> />

enserianza secundaria: una propuesta fundamentada y unos<<strong>br</strong> />

resultados'. In: Reuista Espanola de Fisica, -ESP, RSEP, 3(1), 53-<<strong>br</strong> />

58.<<strong>br</strong> />

MENEZES, L.C.; (1996). Formacao Continuada de Professores de<<strong>br</strong> />

Ciencias no Contexto Ibero-americano. Sao Paulo: Autores<<strong>br</strong> />

Associados<<strong>br</strong> />

MOREIRA, A. F.B.; (1996). Curriculos e Prograinas 71,0 Brasil.<<strong>br</strong> />

2°edicao. Sao Paulo: Papirus.<<strong>br</strong> />

PACCA, Jesuina Lopes de Almeida; (1992). '0 Profissional da<<strong>br</strong> />

Educ'acao e o Significado do Planejamento Escolar: Problemas<<strong>br</strong> />

dos Programas de Atualizacao'. In: Revista Brasileira de Ensino<<strong>br</strong> />

de Fisica, 14(1), 39-42.<<strong>br</strong> />

PACCA, Jesuina Lopes de Almeida; (1994). A Atualizagoio do Professor<<strong>br</strong> />

de Fisica do Segundo Grau - Ulna proposta. Sao Paulo/BRA:<<strong>br</strong> />

Tese para obtencao do titulo de Livre-Doscente, Faculdade de<<strong>br</strong> />

Educagao da <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

SILVA, T.M.N.; (1990). A Construcao do Curriculo na Sala de Aula: o<<strong>br</strong> />

professor como pesquisador. Sao Paulo: EPU.<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, Eduardo A.; (1992). `A Insercao da Fisica Moderna e<<strong>br</strong> />

Contemporanea no Ensino de Fisica na escola de 2° grau'. In:<<strong>br</strong> />

Caderno Catarinense de Ensino de Fisica, 9(3), 209-214.<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, Eduardo A; (1994). Perspectivas para a Inserccio da<<strong>br</strong> />

Fisica Moderna na Escola Media. Sao Paulo/BRA: Tese de<<strong>br</strong> />

doutorado, Faculdade de Educacao da <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

VILLANI, A.; (1991). 'Planejamento Escolar: um Instrumento de<<strong>br</strong> />

Atualizacao dos Professores de Ciencias'. In: Revista de Ensino<<strong>br</strong> />

de Fisica, 13, 162-177.<<strong>br</strong> />

613

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira. de Fisica<<strong>br</strong> />

APERFEICOAMENTO DE PROFESSORES DE CIENCIAS ASTRONOMIA<<strong>br</strong> />

NO PRIMEIRO GRAU: CALCULO DO RAIO TERRESTRE<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan (trevisan@npd.uel<strong>br</strong>)1<<strong>br</strong> />

Vanessa M. Barbieri de Castro'<<strong>br</strong> />

CleitonJoni Benetti Lattari.(cleiton@npd.uel<strong>br</strong>)2<<strong>br</strong> />

1- Universidade Estadual de Londrina<<strong>br</strong> />

2- Institut° Municipal de Ensino Superior de Assis<<strong>br</strong> />

0 ensino da Astronomia, que nos nitimos anos foi transferido do<<strong>br</strong> />

contelado de geografia para o contelado de ciencias nas grades curriculares<<strong>br</strong> />

do primeiro grau, tem se tornado um drclua tarefa para os professores<<strong>br</strong> />

com pouca ou nenhuma preparagdo deste assunto no seu curso de<<strong>br</strong> />

graduacao. Visando sanar esta lacuna, e ao mesmo tempo a falta de bons<<strong>br</strong> />

livros so<strong>br</strong>e o assunto, como uma solucao paliativa, temos oferecido<<strong>br</strong> />

cursos de aperfeicoamento para professores de ciencias, onde<<strong>br</strong> />

apresentamos algumas tecnicas de ensino de astronomia, as quais levam<<strong>br</strong> />

uma maior motivagdo as aulas de ciencias.<<strong>br</strong> />

Para ensinar astronomia, assim como ciencias em geral. Devemos<<strong>br</strong> />

apresenta-la de forma pratica e ativa. Para contornar o problema a falta<<strong>br</strong> />

de material adequado para o desenvolvimento de alguns t6picos de<<strong>br</strong> />

astronomia e, principalmente para usar a criatividade e estimular o<<strong>br</strong> />

raciocinio do aluno, sugerimos aqui a aplicacao de um experimento<<strong>br</strong> />

proposto a 2000 anos atras (seculo III a. C.) por Eratestenes. Para medir<<strong>br</strong> />

o raio da Terra recorreu a um metodo indireto. A ideia de que a Terra<<strong>br</strong> />

tem a forma esferica ja era corrente nessa epoca (AristOteles havia citado<<strong>br</strong> />

como argumento a som<strong>br</strong>a circular projetada pela Terra so<strong>br</strong>e a Lua<<strong>br</strong> />

sempre que esta se interpoe entre o Sol e a Lua). No dia solsticio de<<strong>br</strong> />

verdo, na cidade de Siene (atual Aswan), ao meio dia, os raios solares<<strong>br</strong> />

eram exatamente verticais, o que ele verificou a ausencia de som<strong>br</strong>a de<<strong>br</strong> />

uma estaca vertical. Ao .mesmo tempo em Alexandria ao norte de Siene<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o mesmo meridiano, os raios solares faiiam um angulo<<strong>br</strong> />

aproximadamente 7.2. com a vertical. Conhecendo a distancia s entre<<strong>br</strong> />

Alexandria e Siene, Eratestenes determinou a circunferencia da Terra,<<strong>br</strong> />

C=2TERT onde RT e o raio da Terra, pela expressao:<<strong>br</strong> />

s 7.2°<<strong>br</strong> />

(27rR7.) 360°<<strong>br</strong> />

0 que C=2nRT=50s. 0 valor de s usado por Eratestenes foi 5.000<<strong>br</strong> />

estadios egipcios, levando a c=250000 estadios. Uma estimativa moderna<<strong>br</strong> />

de "stadium" (unidade de comprimento grego) e que equivalia a 157 m o<<strong>br</strong> />

que daria C=39.250 Km, um erro menor que 2%. Este metodo pode ser<<strong>br</strong> />

614

Aperfeicoomen to de Professores...<<strong>br</strong> />

trabalhado por criangas do primeiro grau, pois e necessario apenas o<<strong>br</strong> />

conhecimento de Angulo e equacao do primeiro grau, assim, a crianga<<strong>br</strong> />

percebera que distancias maiores que algumas dezenas de metros nao se<<strong>br</strong> />

medem usualmente por comparagao direta com um metro.<<strong>br</strong> />

0 Experiment°<<strong>br</strong> />

Estamos realizando este experiment° no norte do Parana,<<strong>br</strong> />

utilizando duas cidades que se encontram no mesmo meridiano e a uma<<strong>br</strong> />

distancia de aproximadamente 100 Km. Colocamos uma estaca vertical<<strong>br</strong> />

(em relacao ao solo) em cada uma das cidades. Consideramos que os rais<<strong>br</strong> />

do Sol chegam paralelos nas cidades A e B (figura 1)<<strong>br</strong> />

Isto pode ser feito devido grande distancia Sol - Terra e a<<strong>br</strong> />

pequena dimensao da Terra em relacao ao Sol. Em ambos os casos, temos<<strong>br</strong> />

som<strong>br</strong>as produzidas pelas varetas no chao, e que podem ser medidas.<<strong>br</strong> />

Conhecendo-se o comprimento da haste e sua som<strong>br</strong>a, e usando a<<strong>br</strong> />

definicao de tangente, deduzimos os valores dos angulos produzidos pelos<<strong>br</strong> />

raios de Sol, que nao incidem perpendicularmente ao solo, no local.<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Raios de Sol paralelos chegando as cidades A e B, situadas na<<strong>br</strong> />

mesma linha meridiana<<strong>br</strong> />

Seja a o 'Angulo correspondente a cidade A e b o Angulo<<strong>br</strong> />

correspondente a cidade B (veja figura 1)<<strong>br</strong> />

Usando a analise geometrica e considerando que duas paralelas<<strong>br</strong> />

cortadas por uma transversal produzem angulos alternos internos iguais,<<strong>br</strong> />

concluimos pela figura 2 que c e o Angulo central que determina a<<strong>br</strong> />

diferenga de posigao entre as duas cidades A e B.<<strong>br</strong> />

615<<strong>br</strong> />

(

Rute Helena Trevisan...<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Analise geometrica dos raios de Sol incidentes em A e B<<strong>br</strong> />

Pela figura 2:<<strong>br</strong> />

c+b=a<<strong>br</strong> />

logo:<<strong>br</strong> />

c=a-b<<strong>br</strong> />

c e o Angulo cujo arco vale d, a distancia entre as cidades A e B.<<strong>br</strong> />

Podemos escrever:<<strong>br</strong> />

C d<<strong>br</strong> />

— ou —<<strong>br</strong> />

2n- c 2n- a — b<<strong>br</strong> />

onde: a e b sao calculados a partir das observagOes das som<strong>br</strong>as da<<strong>br</strong> />

haste em um dado instante, em radianos<<strong>br</strong> />

C=2TERT, e a circunferencia da Terra, com RT sendo o raio da Terra<<strong>br</strong> />

a- Angulo medido na cidade A<<strong>br</strong> />

b- Angulo medido na cidade B<<strong>br</strong> />

d- distal-16a entre as cidades A e B, em Km (distancia angular na<<strong>br</strong> />

esfera terrestre), e obtida medindo-se a distancia num mapa preciso e<<strong>br</strong> />

bem detalhado.<<strong>br</strong> />

Podemos ainda escrever o Raio da Terra, que dado por:<<strong>br</strong> />

• =<<strong>br</strong> />

RT<<strong>br</strong> />

0 valor de c que e a diferenca angular em radianos) entre a eb e<<strong>br</strong> />

obtido das observacoes anteriores.<<strong>br</strong> />

616

Aperfeicoamento de Professores...<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Pretendemos com o experimento, alcancar as metas da metodologia<<strong>br</strong> />

de investigacao caracteristica da Astronomia, que e um ciencia<<strong>br</strong> />

basicamente observacional. A partir dai, pretendemos proporcional ao<<strong>br</strong> />

aluno a oportunidade de perceber a a<strong>br</strong>angencia interdisciplinar do<<strong>br</strong> />

contendo de ciencias, que passa por conceitos de astronomia, geometria,<<strong>br</strong> />

Otica, etc.<<strong>br</strong> />

Referencia<<strong>br</strong> />

Rosa, R.M. e Lanciano, N. Ensenanza, 1996.<<strong>br</strong> />

Trevisan, R.H. e Lattari, C.J.B. Atas do X SNEF, 1993.<<strong>br</strong> />

617

XII Sintposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeico de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica.<<strong>br</strong> />

EDUCACAO CONTINUADA NO ENSINO DE lo. e 2o. GRAUS: 0 CURSO<<strong>br</strong> />

DE ESPECILIZACAO EM ENSINO DE CIENCIAS E MATEMATICA DA<<strong>br</strong> />

UNESP - CAMPUS DE BAURU.<<strong>br</strong> />

I ntrod Ka()<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi,<<strong>br</strong> />

Lydia S. R. Ruiz,<<strong>br</strong> />

Elaine S.O. Rodini,<<strong>br</strong> />

Irene B.F. Vicentini,<<strong>br</strong> />

Lucidio S. Santos,<<strong>br</strong> />

Mauri C. Nascimento (pgfc@azutbauru.unesp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Faculdade de Ciencias - UNESP - Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

A Faculdade de Ciencias da UNESP - Campus de Bauru - 6<<strong>br</strong> />

composta de oito departamentos: Fisica, Quimica, Biologia, Matematica,<<strong>br</strong> />

Computacao, Psicologia, Educacao e Educacao Fisica, congregando cerca<<strong>br</strong> />

de 180 docentes. A faculdade vem tradicionalmente desenvolvendo uma<<strong>br</strong> />

serie de atividades que visam a melhoria do ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

Matematica e Educacao Ambiental, junto As escolas de 1° e 2° graus da<<strong>br</strong> />

regido de Bauru. tais como: o projeto Acoes integradas para a<<strong>br</strong> />

melhoria do Ensino de Ciencias, Matemcitica e Educaccio<<strong>br</strong> />

Ambiental na regiao de Bauru (1994) que, uma vez aprovado pela<<strong>br</strong> />

CAPES, permitiu a aquisicao de razoavel acervo bibliografico necessario<<strong>br</strong> />

ao desenvolvimento de trabalhos na area; os Ciclos de Semincirios em<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias, Matematica e Educacao Ambiental cujo<<strong>br</strong> />

objetivo maior foi a instalacao de um processo de educagdo continuada<<strong>br</strong> />

visando a melhoria do ensino na regido atraves da atualizagdo dos<<strong>br</strong> />

docentes, da intensificacao do intercambio entre a UNESP, as Delegacias<<strong>br</strong> />

de Ensino da regido, as Secretarias Municipais de Educacao e a<<strong>br</strong> />

comunidade em geral, preferencialmente professores da rede pablica e<<strong>br</strong> />

privada de 1° e 2° graus; a implantagdo da p6s-graduacao em nivel de<<strong>br</strong> />

especializacao lato sensu e em nivel de mestrado e doutorado (stricto<<strong>br</strong> />

sensu). 0 projeto de instalagdo do Curso de Mestrado e Doutorado em<<strong>br</strong> />

Educaca o para a Ciencia, com area de concentragao em Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias, encontra-se em fase de implantacao, enquanto que o Curso de<<strong>br</strong> />

Especializaccio em Ensino de Ciencias e Matematica foi implantado<<strong>br</strong> />

a partir de agosto de 1995, com previsdo de encerramento de sua<<strong>br</strong> />

primeira turma em marco de 1997.<<strong>br</strong> />

0 Curso de Especializacao em Ensino de Ciencias e Matematica<<strong>br</strong> />

0 Curso de Especializacao em Ensino de Ciencias e Matematica foi<<strong>br</strong> />

planejado a partir de alguns dados considerados importantes: um deles<<strong>br</strong> />

foi uma consulta efetuada entre cerca de 70 docentes que participaram do<<strong>br</strong> />

618

EducacCro Continuada...<<strong>br</strong> />

I Ciclo de Seminarios em Ensino de Ciencias, Matematica e Educagao<<strong>br</strong> />

Ambiental realizado no primeiro semestre de 1995. A analise dos<<strong>br</strong> />

questionarios mostrou que, de uma maneira geral, os docentes nunca<<strong>br</strong> />

tiveram oportunidade de discutir aspectos filosoficos da Educacao, bem<<strong>br</strong> />

como da Cienca. Mostrou tambem que os docentes estavam insatisfeitos<<strong>br</strong> />

com a qualidade de ensino que ministravam, principalmente em dois<<strong>br</strong> />

aspectos: a carencia de aulas de laboratorio e a necessidade de insercao<<strong>br</strong> />

de aspectos modernos e contemporaneos nessas aulas. Este Ultimo<<strong>br</strong> />

aspecto, alias, coincide com discussoes ocorridas nos recentes eventos de<<strong>br</strong> />

ensino de ciencias realizados nos illtimos anos no pais. A inexperiencia<<strong>br</strong> />

desses docentes em atividades de pesquisa especificas em ensino e a<<strong>br</strong> />

preocupagao com a transferencia de resultados da pesquisa para<<strong>br</strong> />

situacoes de sala de aula presente hoje nos encontros de pesquisadores<<strong>br</strong> />

em Ensino de Ciencias tambem foram fatores considerados no<<strong>br</strong> />

planejamento do curso. Foram consultadas tambem as propostas<<strong>br</strong> />

curriculares da Secretaria de Estado da Educacao de Sao Paulo e as<<strong>br</strong> />

equipes de ensino da entao Divisao Regional de Educacao de Bauru.<<strong>br</strong> />

As consultas acima definiram o objetivo maior para o curso, ou<<strong>br</strong> />

seja, repensar a Pratica de Ensino dos docentes de Ciencias, Fisica,<<strong>br</strong> />

Matematica, Quimica e Biologia, a partir de aspectos historicos,<<strong>br</strong> />

filosoficos e epistemologicos da Ciencia, entendendo a aprendizagem<<strong>br</strong> />

como um processo de construcao do conhecimento onde se respeite as<<strong>br</strong> />

concepcoes previas dos estudantes, aspectos da Ciencia contemporanea e<<strong>br</strong> />

seus reflexos na sociedade. Como conseqiiencia natural das atividades do<<strong>br</strong> />

curso,. espera-se que este oportunize a melhoria da integracao entre o<<strong>br</strong> />

ensino de lo. e 2o. graus da regiao com a universidade que por sua vez<<strong>br</strong> />

podera ter elementos que contribuam para a reflexao so<strong>br</strong>e o processo de<<strong>br</strong> />

formacao dos licenciados nas diversas areas da ciencia. Neste processo de<<strong>br</strong> />

formacao continuada dos docentes, espera-se ainda que se estimule uma<<strong>br</strong> />

reflexao critica so<strong>br</strong>e sua pratica de ensino, por exemplo, no sentido de<<strong>br</strong> />

levar em consideracao os resultados recentes da pesquisa em ensino nas<<strong>br</strong> />

diversas areas da ciencia.<<strong>br</strong> />

A estrutura Curricular<<strong>br</strong> />

Levando-se em consideracao os objetivos acima propostos bem<<strong>br</strong> />

como as normas para funcionamento de cursos de especializacao la,to<<strong>br</strong> />

sensu, a estrutura curricular do curso, totalizando 360 horas em<<strong>br</strong> />

disciplinas, foi dividida em tres blocos, chamados de Nikko Comum,<<strong>br</strong> />

Disciplinas Especificas e Disciplinas Optativas. As disciplinas do<<strong>br</strong> />

chamado Nticleo Comum sao o<strong>br</strong>igatorias a todos os alunos do curso e<<strong>br</strong> />

correspondem a 150 horas de atividades. As Disciplinas Especificas,<<strong>br</strong> />

tambem o<strong>br</strong>igatorias, dependem da area de opcao do candidato, ou seja:<<strong>br</strong> />

Fisica, Quimica, Biologia, Matematica e Ciencias de lo. grau e somam<<strong>br</strong> />

180 horas de atividades. 0 aluno deve ainda escolhar uma dentre as<<strong>br</strong> />

Disciplinas Optativas, ou seja, 30 horas de ativivdades. Alem dessas<<strong>br</strong> />

619

Roberto Nardi...<<strong>br</strong> />

atividades, totalizando 360 horas em disciplinas, o aluno devera concluir<<strong>br</strong> />

monografia sob orientagdo de docente do curso, com tema relacionado a<<strong>br</strong> />

sua pratica docente. 0 quadro de discplinas de acordo com os blocos e o<<strong>br</strong> />

seguinte:<<strong>br</strong> />

Nude° Comum: 150 horas-aula<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Educacao Cientifica: Contendos, Pressupostos e Praticas<<strong>br</strong> />

Metodologia da Pesquisa em Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Iniciagdo a Pesquisa-em Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Visao Historico-Filosofica do processo de Construgdo do<<strong>br</strong> />

Conhecimento Cientifico<<strong>br</strong> />

Carg•a Horaria<<strong>br</strong> />

36 horas-aula<<strong>br</strong> />

36 horas-aula<<strong>br</strong> />

42 horas-aula<<strong>br</strong> />

36 horas-aula<<strong>br</strong> />

Disciplinas Especificas: 180 horas-aula<<strong>br</strong> />

Area de Biologia<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Carga Horaria<<strong>br</strong> />

Celula: A Unidade dos Sistemas Vivos<<strong>br</strong> />

48 horas-aula<<strong>br</strong> />

A Continuidade da Vida: Genetica e Evolugao 24 horas-aula<<strong>br</strong> />

A Diversidade dos Seres Vivvos<<strong>br</strong> />

60 horas-aula<<strong>br</strong> />

0 Homem na Natureza 48 horas-aula<<strong>br</strong> />

Area de Maternatica<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Subsidios Teorico-Praticos para Aplicacao das EMs nas<<strong>br</strong> />

Escolas de lo. grau<<strong>br</strong> />

Introdugao a uma Fundamentagdo Teorico-Filosofica da<<strong>br</strong> />

Educagao Matematica<<strong>br</strong> />

Aspectos da Matematica Elementar sob o Ponto de<<strong>br</strong> />

Vista Avangado<<strong>br</strong> />

Carga Horaria<<strong>br</strong> />

84 horas-aula<<strong>br</strong> />

48 horas-aula<<strong>br</strong> />

48 horas-aula<<strong>br</strong> />

Area de Quimica<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Quimica Organica<<strong>br</strong> />

Fisico-Quimica<<strong>br</strong> />

Quimica Ambiental, Poluigao Quimica<<strong>br</strong> />

Carga Horaria<<strong>br</strong> />

60 horas-aula<<strong>br</strong> />

60 horas-aula<<strong>br</strong> />

60 horas-aula •<<strong>br</strong> />

Area de Fisica<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Fisica Claskca<<strong>br</strong> />

Fisica Moderna: Historia e conceituacao<<strong>br</strong> />

Fisica Contemporanea e Aplicacoes<<strong>br</strong> />

Carga Horaria<<strong>br</strong> />

96 horas-aula<<strong>br</strong> />

36 horas-aula<<strong>br</strong> />

48 horas-aula<<strong>br</strong> />

620

Educacilo Continuada...<<strong>br</strong> />

Area de Ciencias<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Fisica das TransformacOes<<strong>br</strong> />

Os Seres Vivos e seus Meio Ambiente<<strong>br</strong> />

A Terra como planeta<<strong>br</strong> />

Carga Horaria<<strong>br</strong> />

60 horas-aula<<strong>br</strong> />

60 horas-aula<<strong>br</strong> />

60 horas-aula<<strong>br</strong> />

Disciplinas Optativas: 30 horas-aula<<strong>br</strong> />

Disciplina<<strong>br</strong> />

Seminarios em Educacao Cientifica<<strong>br</strong> />

Avaliacao do Rendimento Academic°<<strong>br</strong> />

Reflexoes so<strong>br</strong>e a Ciencia e seu Ensino<<strong>br</strong> />

Psicologia e Educacao: Analise de Teorias so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

processo de Ensino e de Aprendizagem<<strong>br</strong> />

Carga Horaria<<strong>br</strong> />

30 horas-aula<<strong>br</strong> />

30 horas-aula<<strong>br</strong> />

30 horas-aula<<strong>br</strong> />

30 horas-aula<<strong>br</strong> />

0 Corpo Docente<<strong>br</strong> />

0 corpo docente do Curso de Especializacao em Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

e Maternatica e formado por cerca de 40 docentes, basicamente da<<strong>br</strong> />

Faculdade de Ciencias do Campus de Bauru dos Departamentos de<<strong>br</strong> />

Fisica, Quimica, Biologia, Matematica e Educacao. Dois docentes<<strong>br</strong> />

pertencem ao Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de<<strong>br</strong> />

Engenharia e Tecnologia (ministram conteudos ligados a Geologia e Meio<<strong>br</strong> />

Ambiente dentro da disciplina A Terra como planeta, especifica para a<<strong>br</strong> />

area de Ciencias de lo. Grau. Embora a titulacao minima exigida por lei<<strong>br</strong> />

e a de mestre, 62% do corpo docente e constituida de doutores. Os<<strong>br</strong> />

pesquisadores em Ensino de Ciencias e em Educacao ministram as<<strong>br</strong> />

disciplinas do Nikko Comum e Optativas. Os pesquisadores das diversas<<strong>br</strong> />

areas da Ciencia ministram as disciplinas especificas das areas de<<strong>br</strong> />

concentracao do curso. Cada uma das areas tem um coordenador. 0<<strong>br</strong> />

Curso tem um coordenador geral.<<strong>br</strong> />

0 Corpo Discente<<strong>br</strong> />

0 corpo discente formado por licenciados e bachareis em Fisica,<<strong>br</strong> />

Quimica, Biologia e Matematica e portadores de diplomas de<<strong>br</strong> />

Licenciatura Curta em Ciencias. Excepcionalmente sao admitidos no<<strong>br</strong> />

curso outros profissionais que estejam atuando como docentes nas<<strong>br</strong> />

respectivas areas oferecidas.<<strong>br</strong> />

Referencia Bibliografica<<strong>br</strong> />

UNESP - Universidade Estadual Paulista. Processo 190/46/01/95 -<<strong>br</strong> />

UNESP - Campus de Bauru - Faculdade de Ciencias (solicita<<strong>br</strong> />

autorizacao para ministrar o curso de especializacao lato sensu<<strong>br</strong> />

em Ensino de Ciencias e Matematica).<<strong>br</strong> />

621

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedad.e Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

ARTICULACAO DA UNIVERSIDADE COM 0 ENSINO DE 1° E 2° GRAUS:<<strong>br</strong> />

AS ATIVIDADES DO PROJETO "ACOES INTEGRADAS PARA A<<strong>br</strong> />

MELHORIA DO ENSINO DE CIENCIAS, MATEMATICA E EDUCACAO<<strong>br</strong> />

AMBIENTAL NA REGIAO DE BAURU"<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi (Narch§azulbauru.unesp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Depto. de Educacao - Faculdade de Ciencias UNESP - Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

A UNESP - Estrutura e A<strong>br</strong>angencia<<strong>br</strong> />

A Universidade Estadual "Julio de Mesquita Filho" (UNESP)<<strong>br</strong> />

importante Universidade publica e a maior institi.ii.gdo de ensino superior<<strong>br</strong> />

do interior do Estado de Sao Paulo. Com ampla distribuigao territorial,<<strong>br</strong> />

esta estabelecida na Capital do Estado e em mais 14 municipios,<<strong>br</strong> />

contando com 24 institutos e faculdades, alem de centros de estudos,<<strong>br</strong> />

unidades especiais e mais de 500 laboratorios. Oferece '80 cursos de<<strong>br</strong> />

graduagdo, 91 programas de mestrado e 67 programas de doutorado. Em<<strong>br</strong> />

suas atividades estao envolvidos mais de 3.500 professores e cerca de<<strong>br</strong> />

20.000 alunos.<<strong>br</strong> />

Uma das peculiaridades da UNESP, que a diferencia de outras<<strong>br</strong> />

universidades, e o fato de possuir uma estrutura multicampus. A<<strong>br</strong> />

presenga da UNESP em todo o Estado tem concorrido para uma melhor<<strong>br</strong> />

difusao do saber sistematizado e da cultura universitaria, ,favorecendo<<strong>br</strong> />

tanto o acesso ao ensino superior public° e gratuito, como tambem a<<strong>br</strong> />

disseminagao dos conhecimentos produzidos nas atividades de pesquisa,<<strong>br</strong> />

a prestagao de servigos comunidade e o desenvolvimento de pesquisas<<strong>br</strong> />

cientificas que busquem responder As necessidades regionais.<<strong>br</strong> />

0 Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

0 Campus de Bauru da Universidade Estadual Paulista "Julio de<<strong>br</strong> />

Mesquita Filho" conta com tres Unidades Universitarias: Faculdade de<<strong>br</strong> />

Arquitetura, Artes e Comunicagao; Faculdade de Ciencias; Faculdade de<<strong>br</strong> />

Engenharia e Tecnologia. Atendendo mais de 3.000 alurios matriculados<<strong>br</strong> />

em seus 14 cursos, a UNESP-Bauru conta tambem, com o Colegio<<strong>br</strong> />

Tecnico "Isaac Portal Roldan", onde cerca de 700 alunos da regiao cursam<<strong>br</strong> />

um ensino de 2° grau profissionalizante. 0 Campus de Bauru sedia outros<<strong>br</strong> />

Orgaos de reconhecida utilidade pAblica, tais como a Radio UNESP FM, o<<strong>br</strong> />

Centro de Psicologia Aplicada (CPA) e o Instituto de Pesquisas<<strong>br</strong> />

Meteorologicas (IPMet).<<strong>br</strong> />

A Faculdade de Ciencias da UNESP - Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

A Faculdade de Ciencias da UNESP, Campus de Bauru, congrega<<strong>br</strong> />

oito departamentos (Fisica, Quimica,- Ciencias Biologicas, Matematica,<<strong>br</strong> />

Computagao, Psicologia, Educacao Fisica e Educagao) com cerca de 180<<strong>br</strong> />

622<<strong>br</strong> />

•

Articidacdo do...<<strong>br</strong> />

docentes, que respondem pelas disciplinas dos cursos de licenciatura nas<<strong>br</strong> />

areas de Fisica, Ciencias BiolOgicas, Matematica, Psicologia, Educacao<<strong>br</strong> />

Fisica e Computacao. As disciplinas de conteado pedagogico dos<<strong>br</strong> />

diferentes cursos de licenciatura sao ministradas pelo Departamento de<<strong>br</strong> />

Educacao. Os docentes da Faculdade de Ciencias atuam ainda em<<strong>br</strong> />

disciplinas oferecidas na Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicacao<<strong>br</strong> />

e na Faculdade de Engenharia e Tecnologia.<<strong>br</strong> />

Dentre os docentes da Faculdade de Ciencias, ha varios<<strong>br</strong> />

pesquisadores ligados especificamente A pesquisa em Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

e Matematica que, em conjunto com pesquisadores das diversas outras<<strong>br</strong> />

areas de pesquisa, desenvolvem acoes visando a melhoria do Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias, Matematica e Educacao Ambiental na regido.<<strong>br</strong> />

As Agties Integradas para a Melhoria do Ensino de Ciencias, Maternatica e<<strong>br</strong> />

Educagao Ambiental na Regiao de Bauru<<strong>br</strong> />

Com relagao especificamente A pesquisa e extensao em Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias, os departamentos da Faculdade de Ciencias vem<<strong>br</strong> />

desenvolvendo, nos altimos anos, importantes iniciativas, tais como:<<strong>br</strong> />

(a) varias ageies de extenscio dirigidas especificamente ao<<strong>br</strong> />

ensino de lo. e 2o. graus da regicio, em convenios envolvendo<<strong>br</strong> />

Secretarias Municipais de Educagdo de diferentes cidades e varias<<strong>br</strong> />

Delegacias de Ensino da Secretaria de Estado da Educagdo;<<strong>br</strong> />

(b) o Projeto de Expanseio e Consolidaceio de Acervo Bibliogrofico<<strong>br</strong> />

para o Ensino de Ciencias e Materncitica, com suporte financeiro da<<strong>br</strong> />

CAPES, visando implementar uma infra-estrutura para as agoes na<<strong>br</strong> />

area;<<strong>br</strong> />

c) Os Ciclos de Seminarios em Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

Matematica e Educagdo Ambiental, que focalizam temas como, por<<strong>br</strong> />

exemplo, Ciencia Contemporanea e Ensino e Pesquisas em Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias e vem oferecendo oportunidade de atualizacao de docentes das<<strong>br</strong> />

diversas areas da Ciencia, numa rica troca de experiencias entre os<<strong>br</strong> />

professores da regido e os pesquisadores de diversas areas da Ciencia e<<strong>br</strong> />

da Educagao. Estes ciclos, semestrais, iniciados em ma/v:1 de 1995,<<strong>br</strong> />

encontram-se atualmente em sua quarta etapa.<<strong>br</strong> />

d) a Edicao da Revista Ciencia & Educagao, ja em seu terceiro<<strong>br</strong> />

namero, iniciada a partir de artigos baseados nos seminarios proferidos<<strong>br</strong> />

nos Ciclos de Seminarios acima descritos;<<strong>br</strong> />

(e) o Curso de Especializagii o lato sensu em Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias e Matemcitica, iniciado em agosto de 1995, oferecendo 70<<strong>br</strong> />

vagas a docentes de Fisica, Quimica, Biologia, Matematica e Ciencias em<<strong>br</strong> />

exercicio nas escolas ligadas As Delegacias de Ensino de Bauru e regiao.<<strong>br</strong> />

f) o Niceleo de Ensino da UNESP-Ceimpus de Bauru que ja<<strong>br</strong> />

desenvolveu diversos projetos financiados pelo Nude° de Ensino da<<strong>br</strong> />

UNESP, sob supervisdo da PrO-Reitora de Graduacao da UNESP; outros<<strong>br</strong> />

projetos referentes a recente edital estao sendo encaminhados.<<strong>br</strong> />

623

Roberto Nardi<<strong>br</strong> />

g) o desenvolvimento de varias pesquisas so<strong>br</strong>e o Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias cadastradas CPRT da UNESP e vcirias dissertacoes de<<strong>br</strong> />

Mestrado e teses de doutorado junto aos cursos de pos-graduaccio<<strong>br</strong> />

freqiientados por pesquisadores da area.<<strong>br</strong> />

h) o Curso de Pos-Graduaceto stricto sensu - Mestrado e<<strong>br</strong> />

Doutorado em Educacii o para a Cien,cia, que tem se constituido<<strong>br</strong> />

num importante polo aglutinador das discussoes so<strong>br</strong>e a melhoria de<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias na regiao. 0 Curso, que preve 20 vagas em sua<<strong>br</strong> />

primeira turma, esta em fase de implantacao, com inicio das atividades<<strong>br</strong> />

previsto para margo de 1997.<<strong>br</strong> />

Uma preocupacao que sempre esteve presente era de que as<<strong>br</strong> />

diversas noes descritas acima viessem a constituir um conjunto cada vez<<strong>br</strong> />

mais integrado e a<strong>br</strong>angente, e a partir de tal preocupagao foram criadas<<strong>br</strong> />

as Acoes Integradas para a Melhoria do Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

Matemcitica e Educaccio Ambien,tal na regido de Bauru, projeto<<strong>br</strong> />

cuj as atividades tem mostrado crescente retorno tanto para a<<strong>br</strong> />

universidade quanto para a sociedade como um todo.<<strong>br</strong> />

A ideia maior, entretanto, institucionalizar estas Aeaes<<strong>br</strong> />

Integradas, com o apoio da Reitoria da UNESP e de Orgaos financiadores<<strong>br</strong> />

da pesquisa e do desenvolvimento do Ensino de Ciencias. Note-se, a este<<strong>br</strong> />

respeito, que alguns destes Orgaos ja vem apoiando parcialmente<<strong>br</strong> />

algumas das acoes: a Fundagao para o Desenvolvimento da UNESP -<<strong>br</strong> />

FUNDUNESP - financia projetos de pesquisa especificos de docentes; os<<strong>br</strong> />

Ciclos de Semincirios em Ensino de Ciencias, Matematica e Educageio<<strong>br</strong> />

Ambiental contam com o apoio da PrO-Reitoria de Extensao<<strong>br</strong> />

Comunidade da UNESP - PROEX; A CAPES/PADCT - atraves de seu<<strong>br</strong> />

Subprograma de Educacao para a Ciencia (SPEC), tem apoiado projetos<<strong>br</strong> />

voltados para a area, tais como o Projeto de Acervo Bibliografico so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias (Edital 02/93-01); e a Biblioteca do Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

que, em convenio com a FAPESP, tem acrescentado as Agoes Integradas<<strong>br</strong> />

significativo apoio atraves de aquisicao de acervo em nivel nacional,<<strong>br</strong> />

objetivando, por exemplo, a constituicao de um banco de teses e<<strong>br</strong> />

dissertac5es defendidas nos illtimos anos na area.<<strong>br</strong> />

.Em funcao das diversas ageies acima mencionadas e da implantagao<<strong>br</strong> />

do Curso de Mestrado e Doutorado em Educageio para a Ciencia a partir<<strong>br</strong> />

de 1997, entende-se que a instalacao de um Centro Interdisciplinar de<<strong>br</strong> />

Pesquisa e Desenvolvimento em Educageio para a Ciencia na regiao<<strong>br</strong> />

constituiria iniciativa de enorme importancia para potencializar as<<strong>br</strong> />

atividades de pesquisa aplicada ao Ensino de Ciencias Exatas e<<strong>br</strong> />

Biologicas e as atividades de extensao propriamente ditas, tanto em<<strong>br</strong> />

termos. de articulacao entre estas como em termos de seus resultados e<<strong>br</strong> />

beneficios para a Universidade e a comunidade. A implantacao deste<<strong>br</strong> />

centro, constituir-se-ia numa iniciativa inovadora, numa regiao que conta<<strong>br</strong> />

atualmente com cerca de 800.000 habitantes distribuidos em<<strong>br</strong> />

aproximadamente 40 municipios, localizados no centro do Estado de Sao<<strong>br</strong> />

Paulo.<<strong>br</strong> />

624

Articulacao da...<<strong>br</strong> />

Cabe, por fim, ressaltar que a Faculdade de Ciencias de Bauru<<strong>br</strong> />

apresenta as condicoes institucionais relevantes para nuclear a iniciativa<<strong>br</strong> />

proposta, uma vez que em seus quadros encontramos profissioriais<<strong>br</strong> />

qualificados em Ciencias Biologicas, Matematica, Fisica, Quimica,<<strong>br</strong> />

Psicologia, Computacao, Educacao Fisica e Educagao. 0 Campus de<<strong>br</strong> />

Bauru conta ainda com profissionais da area tecnologica (engenharias,<<strong>br</strong> />

Geologia e tecnologias) e da area de Ciencias Humanas (Arquitetura,<<strong>br</strong> />

Artes e Comunicacao) cujo interesse nos problemas da Ciencia e do<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias enriquecera so<strong>br</strong>emaneira o projeto em questao. 0<<strong>br</strong> />

exit° da iniciatiVa se complementard com a parceria e/ou assessoria de<<strong>br</strong> />

programas similares instalados com sucesso no Brasil e no exterior.<<strong>br</strong> />

625

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UMA POS-GRADUACAO EM EDUCACAO PARA A CIENCIA NA UNESP<<strong>br</strong> />

Retrospectiva<<strong>br</strong> />

Roberto Nardi, Jose Misael do Vale,<<strong>br</strong> />

Maria Sueli Arruda, Momotaro Imaizumi (pgfc@azulbauru.unesp.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Faculdade de CiOncias - UNESP - Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

A Universidade Estadual Paulista "Rilio de Mesquita Filho" -<<strong>br</strong> />

UNESP, atraves de seu plano trienal referente ao periodo 1990-1992,<<strong>br</strong> />

propos-se a implantar tres Centros Integrados de Pos-Graduacao: o de<<strong>br</strong> />

Ciencia e Tecnologia, em Guaratingueta, o de Ciencias Politicas, em Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, e o de Ensino de Ciencias, na Faculdade de Ciencias de Bauru, que<<strong>br</strong> />

deveria oferecer programas de Mestrado e Doutorado na area de Ensino<<strong>br</strong> />

de Ciencias. Como suporte para o desenvolvimento do projeto<<strong>br</strong> />

denominado "Centro de Pesquisa e Desenvolvimento do Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias", a UNESP-Bauru poderia contar com a colaboragao das<<strong>br</strong> />

diversas unidades da Universidade e de outras instituicoes do pais e do<<strong>br</strong> />

exterior, atraves de convenios a serem estudados oportunamente.<<strong>br</strong> />

Com o intuito de concretizar a ideia, a Reitoria da UNESP, por<<strong>br</strong> />

meio da PrO-Reitoria de Pos-Graduagao e Pesquisa, realizou em Bauru,<<strong>br</strong> />

no periodo de 27 a 30 de a<strong>br</strong>il de 1991, o Encontro de Pos-Graduaccio em<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias. 0 evento contou com a participagao de docentes de<<strong>br</strong> />

diferentes campus da UNESP e professores convidados que, naquela<<strong>br</strong> />

oportunidade, refletiram so<strong>br</strong>e a importancia, os problemas e as<<strong>br</strong> />

dificuldades de implantacao de um projeto como o previsto.<<strong>br</strong> />

Desde entao, as perspectivas de implantacao do referido curso<<strong>br</strong> />

foram exaustivamente estudadas por um grupo de docentes e<<strong>br</strong> />

pesquisadores do Campus de Bauru que, a partir das sugestoes e criticas<<strong>br</strong> />

de diversos setores da UNESP, elaborou um projeto de pos-graduagao<<strong>br</strong> />

posteriormente submetido a critica dos docentes presentes a Rennie-to<<strong>br</strong> />

Tecnica para Implantaccio do Programa de Pos-graduagdo em Educaceio<<strong>br</strong> />

para a Ciencia realizada em a<strong>br</strong>il de 1995 no Campus de Bauru.<<strong>br</strong> />

A UNESP: Estrutura e A<strong>br</strong>angencia<<strong>br</strong> />

A Universidade Estadual "Rai° de Mesquita Filho" (UNESP),<<strong>br</strong> />

criada pela Lei n° 952 de 30 de janeiro de 1976, e importante<<strong>br</strong> />

Universidade piablica e a maior instituicao de ensino superior do interior<<strong>br</strong> />

do Estado de Sao Paulo. Com ampla distribuicao territorial, este.<<strong>br</strong> />

estabelecicla na Capital e em mais 14 municipios, contando com 24<<strong>br</strong> />

institutos e faculdades, alem de centros de estudos, unidades especiais e<<strong>br</strong> />

mais de 500 laboratOrios. Oferece 80 cursos de graduacao, 91 programas<<strong>br</strong> />

de mestrado e 67 programas de doutorado. Em suas atividades estao<<strong>br</strong> />

envolvidos mais de 3.500 professores (em 1993) e cerca de 20.000 alunos.<<strong>br</strong> />

626

Ulna Pos-Gradttacao...<<strong>br</strong> />

Uma das peculiaridades da UNESP, que a diferencia de outras<<strong>br</strong> />

universidades, e o fato de possuir uma estrutura multicampus. A<<strong>br</strong> />

presenca da UNESP em todo o Estado tem concorrido para uma melhor<<strong>br</strong> />

difusao do saber sistematizado e da cultura universitaria, favorecendo<<strong>br</strong> />

tanto o acesso ao ensino superior pnblico e gratuito, como tambem<<strong>br</strong> />

disseminacao dos conhecimentos produzidos nas atividades de pesquisa,<<strong>br</strong> />

a prestagao de servicos A comunidade e o desenvolvimento de pesquisas<<strong>br</strong> />

cientificas que busquem responder As necessidades regionais. 0 interior<<strong>br</strong> />

do Estado de Sao Paulo apresenta hoje uma vida cultural significativa, e<<strong>br</strong> />

certamente a UNESP tem dado importante contribuicao neste sentido.<<strong>br</strong> />

A Faculdade de Ciencias da UNESP - Campus de Bauru<<strong>br</strong> />

A Faculdade de Ciencias da UNESP - Campus de Bauru congrega<<strong>br</strong> />

oito departamentos (Fisica, Quimica, Ciencias Biologicas, Matematica,<<strong>br</strong> />

Computagao, Psicologia, Educagao Fisica e Educacao), os quais<<strong>br</strong> />

respondem pelas disciplinas dos cursos de licenciatura nas Areas de<<strong>br</strong> />

Fisica, Ciencias Biologicas, Maternatica, Psicologia e Educagao Fisica,<<strong>br</strong> />

bem como pela maior parte das disciplinas do Curso de Ciencias da<<strong>br</strong> />

Computagao. As disciplinas de contend° pedagogic° dos diferentes cursos<<strong>br</strong> />

de licenciatura sao ministradas pelo Departamento de Educagdo. Os 184<<strong>br</strong> />

docentes da Faculdade de Ciencias atuam ainda em disciplinas oferecidas<<strong>br</strong> />

na Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicacao e na Faculdade de<<strong>br</strong> />

Engenharia e Tecnologia.<<strong>br</strong> />

Com relagao especificamente A pesquisa e extensao em Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias, os departamentos da Faculdade de Ciencias ve:m<<strong>br</strong> />

desenvolvendo, nos nitimos anos, algumas importantes' iniciativas: (a)<<strong>br</strong> />

acOes de extensao e pesquisa dirigidas especificamente ao ensino de lo. e<<strong>br</strong> />

2o. graus da regido, em diversos convenios com secretarias municipais de<<strong>br</strong> />

diferentes cidades e com a Secretaria de Estado da Educagao (atraves da<<strong>br</strong> />

DRE de Bauru, hoje dividida em diversas Delegacias de Ensino); (b) o<<strong>br</strong> />

Projeto Ag5es Integradas pa,ra a Melhoria do Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

Matemcitica e Educageio Ambiental na RegiCto de Bauru, que tem suporte<<strong>br</strong> />

financeiro da CAPES (PADCT/SPEC); c) Os Ciclos de Seminaries ein<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencia,s, Matematica e Educacao Ambiental, iniciados em<<strong>br</strong> />

marco de 1995 com o tema Ci6ncia Contemporanea e Ensino, e que tem<<strong>br</strong> />

oferecido oportunidade de uma rica troca de experiencias entre os<<strong>br</strong> />

professores da regiao e os pesquisadores da Universidade; (d) o Curso de<<strong>br</strong> />

Especializaccio lato sensu ein Ensino de Ciencia,s e Matemcitica, iniciado<<strong>br</strong> />

em 1995, oferecendo 70 vagas a docentes em exercicio nas escolas da<<strong>br</strong> />

regido; (e) o Grupo de Estudos e Desenvolvimento do Ensino na UNESP<<strong>br</strong> />

(GEDEU), que tem realizado em Bauru, uma serie de atividades visando<<strong>br</strong> />

a melhoria do ensino de graduagao. Uma preocupacao constante e a de<<strong>br</strong> />

que as diversas noes descritas acima venham a constituir um projeto<<strong>br</strong> />

cada vez mais integrado e a<strong>br</strong>angente, com crescente retorno tanto para<<strong>br</strong> />

os docentes envolvidos quanto para a sociedade como um todo.<<strong>br</strong> />

627

Roberto Nardi...<<strong>br</strong> />

0 projeto de implantagdo do Curso de POs-Graduacao em Educagdo<<strong>br</strong> />

para a Ciencia na Faculdade de Ciencias da UNESP 6, portanto, uma das<<strong>br</strong> />

atividades de um programa maior, as "Agnes integradas para a melhoria<<strong>br</strong> />

do ensino de Ciencias, Matematica e Educacao Ambiental" do qual fazem<<strong>br</strong> />

parte tambem os Ciclos de Semindrios em • Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

Matematica e Educaccio Ambiental e o Curso,de Especializacdo .lato sensu<<strong>br</strong> />

ein Ensino de Ciencias e Matemcitica. Este projeto tem se constituido num<<strong>br</strong> />

importante polo aglutinado das discussoes so<strong>br</strong>e a melhoria de Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias na regido.<<strong>br</strong> />

Educagao para a Crencia<<strong>br</strong> />

0 programa de POs-Graduagdo voltado para o Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

devera ter como nude° de pesquisa a Ciencia, a Educagdo e as relacoes<<strong>br</strong> />

entre saber cientifico e seu ensino, de- maneira a incentivar a reflex-do<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e os processos envolvidos na construcao dos conhecimentos cientificos<<strong>br</strong> />

e tecnolOgicos, e a contribuir para a producao de um corpo de<<strong>br</strong> />

conhecimentos filosOficos, cientificos e pedagOgicos destinados formagdo<<strong>br</strong> />

do profissional capacitado a:<<strong>br</strong> />

• exercer uma agao didatica que esteja fundamentada ern<<strong>br</strong> />

conhecimentos filos6ficos, hist6ricos, sociolOgicos, psicolOgicos,<<strong>br</strong> />

pedagogicos etc., e nao em mero conhecimento empirico ou de<<strong>br</strong> />

senso comum;<<strong>br</strong> />

• desenvolver projetos coletivos que permitam estruturar<<strong>br</strong> />

conteiados, experiencias e curriculos para o Ensino de Ciencias,<<strong>br</strong> />

gerando condign-es institucionais que estimulem a disseminagdo<<strong>br</strong> />

da cultura cientifica e tecnologica atraves de uma educagdo<<strong>br</strong> />

cientifica inovadora e sintonizada com as necessidades maiores<<strong>br</strong> />

da sociedade;<<strong>br</strong> />

• criar caminhos que estimulem a democratizacao e a divulgagdo<<strong>br</strong> />

do conhecimento cientifico em diferentes camadas sociais;<<strong>br</strong> />

• articular o Ensino de Ciencias A realidade e As necessidades da<<strong>br</strong> />

populagdo estudantil;<<strong>br</strong> />

• evidenciar as • relagoes entre Ciencia, Tecnologia, Educacao e<<strong>br</strong> />

qualidade de vida;<<strong>br</strong> />

• evidenciar as relacoes entre os conhecimentos cientificos, os<<strong>br</strong> />

conhecimentos da hist6ria e da filosofia da ciencia, e os debates<<strong>br</strong> />

mais amplos acerca da democratizagdo da sociedade, dos<<strong>br</strong> />

caminhos para a melhoria das condign-es de existencia dos<<strong>br</strong> />

individuos no pais e no mundo;<<strong>br</strong> />

• mostrar com clareza o papel da ciencia no mundo<<strong>br</strong> />

contemporaneo, convertendao Ensino de Ciencias em espaco de<<strong>br</strong> />

formagao cultural e de formacao para a cidadania; e<<strong>br</strong> />

• compreender que as decisoes so<strong>br</strong>e curriculos, estrategias de<<strong>br</strong> />

ensino, praticas adotadas em sala de aula etc. derivam<<strong>br</strong> />

necessariamente de visoes de mundo e posicionamentos de<<strong>br</strong> />

628

Ulna POs-Graduaceio...<<strong>br</strong> />

carater politico-social que os professores assumem, de modo<<strong>br</strong> />

que o ensino nao possa ser considerado atividade neutra.<<strong>br</strong> />

• pensar o Ensino de Ciencias como sintese de estudos e<<strong>br</strong> />

pesquisas que tomem como referencia o ensino e a<<strong>br</strong> />

aprendizagem de um saber cientifico e tecnologico acessivel 'a<<strong>br</strong> />

todos os niveis da populagao estudantil;<<strong>br</strong> />

• participar da producao de conhecimentos que venham a<<strong>br</strong> />

integrar um corpo teerico organizado e permitam a medio e<<strong>br</strong> />

longo prazos influenciar expressivamente a formagan de<<strong>br</strong> />

professores de ciencias das escolas de diferentes niveis (1° e 2°<<strong>br</strong> />

graus e ensino superior);<<strong>br</strong> />

• contribuir na formacao continuada do maior marnero possivel<<strong>br</strong> />

de professores, no sentido do desenvolvimento de uma<<strong>br</strong> />

consciencia critica em relagao ao Ensino de Ciencias e<<strong>br</strong> />

• coordenar esforcos para viabilizar a implementagao de um<<strong>br</strong> />

Centro Interdisciplinar de Pesquisa e Desenvolvimento do<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias.<<strong>br</strong> />

Considerando as diversas preocupacOes mencionadas ate aqui, quatro<<strong>br</strong> />

linhas de pesquisa, foram propostas para integrar o Programa de Pos-<<strong>br</strong> />

Graduacao em Educacao para a Cie ncia. 0 Quadro abaixo, elaborado a partir<<strong>br</strong> />

de sugesthes ol'iundas da Reuniab Tecnica para Implantacao do Programa de<<strong>br</strong> />

P6s-Graduagan em Educagdo para a Ciencia, apresenta as possiveis<<strong>br</strong> />

ternaticas iniciais de pesquisa do programa, dentro das linhas<<strong>br</strong> />

anteriormente propostas:<<strong>br</strong> />

Linhas de Pesquisa<<strong>br</strong> />

Fundamentos FilosOficos,<<strong>br</strong> />

Histori-cos e<<strong>br</strong> />

EpistemolOgieos da Ciencia<<strong>br</strong> />

e o Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Formacao do Professor e do<<strong>br</strong> />

Pesquisador em Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias<<strong>br</strong> />

Curriculos, Programas e o<<strong>br</strong> />

Processo de Ensino e<<strong>br</strong> />

Aprendizagem de Ciencias<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias e Meio<<strong>br</strong> />

Ambiente<<strong>br</strong> />

Tematicas possiveis<<strong>br</strong> />

- Os Paradigmas cientificos e os modelos de<<strong>br</strong> />

ensino de ciencias em diferentes contextos<<strong>br</strong> />

historicos e socio-culturais<<strong>br</strong> />

- Conhecimento cientifico: racionalidade, objetividade<<strong>br</strong> />

e historicidade<<strong>br</strong> />

- RelacOes entre os fundamentos filosOficos,<<strong>br</strong> />

epistemologicos e historicos da ciencia e o<<strong>br</strong> />

ensino de ciencias<<strong>br</strong> />

- Formacao do professor de Ciencias<<strong>br</strong> />

- Producao, avaliagdo e utilizagdo de material<<strong>br</strong> />

de apoio para a Educacao em Ciencias<<strong>br</strong> />

- Laboraterio (experimentacao) no Ensino<<strong>br</strong> />

de Ciencias<<strong>br</strong> />

- Ensino e aprendizagem de Ciencias<<strong>br</strong> />

- Insercao de tOpicos de ciencia moderna e contemporanea<<strong>br</strong> />

nos curriculos<<strong>br</strong> />

- Aspectos criticos e analiticos da relagdo<<strong>br</strong> />

homem-natureza<<strong>br</strong> />

- Caminhos, estrategias e material de apoio<<strong>br</strong> />

para a Educacao Ambiental<<strong>br</strong> />

- Desenvolvimento tecnolOgico e desenvolvimento<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

629

Roberto Nardi...<<strong>br</strong> />

Cabe ressaltar que a Faculdade de Ciencias de Bauru apresenta<<strong>br</strong> />

condicoes institucionais relevantes para nuclear a iniciativa proposta,<<strong>br</strong> />

uma vez que em seus quadros encontramos profissionais qualificados em<<strong>br</strong> />

Ciencias Biologicas, Matematica, Fisica, Quimica, Psicologia,<<strong>br</strong> />

Computacao, Educagdo Fisica e Educagao. 0 Campus de Bauru conta<<strong>br</strong> />

ainda, com profissionais da area tecnologica (engenharias, Geologia e<<strong>br</strong> />

tecnologias) e da area de Ciencias Humanas (Arquitetura, Artes e<<strong>br</strong> />

Comunicacao) cujo interesse nos problemas da Ciencia e do Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias enriquecera so<strong>br</strong>emaneira o Programa em questa°. Alem disso,<<strong>br</strong> />

a UNESP como um todo dispee de numerosos profissionais especializados<<strong>br</strong> />

e altamente qualificados interessados em somar esforcos na concretizacao<<strong>br</strong> />

dessa proposta.<<strong>br</strong> />

0 exito da iniciativa se complementard com a parceria e/ou<<strong>br</strong> />

assessoria de programas similares instalados com sucesso no Brasil e no<<strong>br</strong> />

exterior.<<strong>br</strong> />

Estrutura Curricular do Curso<<strong>br</strong> />

0 Curso de Mestrado e Doutorado em Educacao para a Ciencia<<strong>br</strong> />

devera ater-se inicialmenfe apenas A Area de Concentracao Ensino de<<strong>br</strong> />

Ciencias. Neste sentido, as disciplinas Especificas da Area de<<strong>br</strong> />

Concentracao deverao estar relacionadas diretamente questa° do<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias ou A `interdisciplinaridade' contida na expressao<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias.<<strong>br</strong> />

Por sua vez, as disciplinas do chamado Dominio Conexo deverao<<strong>br</strong> />

ser complementares As disciplinas especificas da area de concentracao, e<<strong>br</strong> />

portanto deverao versar especificamente so<strong>br</strong>e contendos de Educacao,<<strong>br</strong> />

Ciencia pura e/ou aplicada e As questoes sociais pertinentes.<<strong>br</strong> />

Em alguns casos, para se minimizar o subjetivismo na classificagao<<strong>br</strong> />

das disciplinas, optou-se por agrupd-las tambem levando-se em<<strong>br</strong> />

consideragao as linhas de pesquisa, os curriculos e as areas de atuacao<<strong>br</strong> />

dos pesquisadores responsaveis.<<strong>br</strong> />

Entende-se tambem que a `interdisciplinaridade' presente num<<strong>br</strong> />

programa do tipo Educagdo para a Ciencia faz com que a gama de<<strong>br</strong> />

disciplinas oferecidas seja mais ampla, ao contrario do que tende a<<strong>br</strong> />

ocorrer, por exemplo, nos programas de Ciencia pura ou de Educacao.<<strong>br</strong> />

Tal caracteristica exigird especial cuidado do orientador e orientando no<<strong>br</strong> />

desenho dos curriculos e programas de estudo a fim de que os objetivos<<strong>br</strong> />

propostos sejam satisfatoriamente alcancados.<<strong>br</strong> />

As disciplinas, divididas segundo os criterios acima descritos, sao<<strong>br</strong> />

as se guintes:<<strong>br</strong> />

Disciplinas da Area de Dominio Especifico de Concentragdo<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento software educativo na area de Ciencias e Matematica<<strong>br</strong> />

A mudanga conceitual na Historia da Ciencia e no Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Psicologia da Educagdo<<strong>br</strong> />

Avaliacdo do Rendimento Academico<<strong>br</strong> />

630

Unto Pos- Graduacdo...<<strong>br</strong> />

Natureza, Ciencia e Meio Ambiente: suas diversas faces<<strong>br</strong> />

Visa° Historico-Filosofico do Processo de Construcao do Conhecimento<<strong>br</strong> />

Cientifico<<strong>br</strong> />

Tendencias da Educagdo Brasileira<<strong>br</strong> />

Tecnicas de Laboraterio para o Ensino de Fisica - Oscilacoes, Eletricidade e<<strong>br</strong> />

Magnetismo<<strong>br</strong> />

Tecnicas de Laboratorio para o Ensino de Fisica-Mecanica e Calor<<strong>br</strong> />

Metodologia da Pesquisa Cientifica<<strong>br</strong> />

Ciencia da Atmosfera Nogoes Basicas<<strong>br</strong> />

Topicos de Historia e Filosofia da Fisica<<strong>br</strong> />

Geociencias e Ensino de 1° e 2° Graus<<strong>br</strong> />

Educacao, Cidadania e Memoria Social<<strong>br</strong> />

Uso de Insetos para o Ensino de Genetica<<strong>br</strong> />

Design no Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Historia da Ciencia: Difusao e Instituigao da Ciencia Moderna na Sociedade<<strong>br</strong> />

Visa° Historico-Critico de Educacao e a Pesquisa em Ensino Ciencias<<strong>br</strong> />

Fisica para o Ensino de 1° Grau:Uma Abordagem Experimental<<strong>br</strong> />

Aprendizagem de Conceitos Cientificos<<strong>br</strong> />

Ingles Instrumental para o ensino da Ciencia e Tecnologia<<strong>br</strong> />

Fundamentos de Calculo Aplicado ao Ensino das Ciencias<<strong>br</strong> />

Educacao Ambiental: A problematica dos Residuos SOlidos e Urbanos<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias com enfoque Construtivista: Referenciais Teoricos<<strong>br</strong> />

Filosofia da Educacao<<strong>br</strong> />

Historia Cultural: Praticas de Leitura e Representacaes Sociais<<strong>br</strong> />

A Ciencia da Natureza na Grecia Antiga: os Filosofos Jonios,e a Fisica dos<<strong>br</strong> />

Contra<<strong>br</strong> />

Instrumentacao para o Ensino da Fisica Basica em Laboratorio<<strong>br</strong> />

Metodologia da Pesquisa em Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento do Psiquismo Humano e a Educacdo<<strong>br</strong> />

Disciplinas da Area de Dominio Conexo<<strong>br</strong> />

Introducao a Ciencia dos Materiais<<strong>br</strong> />

Metodos Numericos aplicados as Ciencias<<strong>br</strong> />

Genetica Aplicada a Biologia Social<<strong>br</strong> />

Teoria Elementar das transform. geometr. do plano Euclidiano e aplicacaes<<strong>br</strong> />

Sexualidade, Reproducao e Sociedade<<strong>br</strong> />

Psicotecnologias Gestalticas aplicadas ao desenvolvimento da atidude<<strong>br</strong> />

cientifica<<strong>br</strong> />

AcUstica, Ruidos e Meio Ambiente<<strong>br</strong> />

Ensino de Ciencias e os Processos Fisicos da Agricultura<<strong>br</strong> />

Elementos de Fisica da Materia Condensada<<strong>br</strong> />

Introducao a Fisica de Semicondutores<<strong>br</strong> />

Tecnicas Alternativas no Ensino da Anatomia do Corpo Human°<<strong>br</strong> />

Educacao em Saiide<<strong>br</strong> />

Sistemas Eletroquimicos e Meio Ambiente<<strong>br</strong> />

Fundamentos de Matematica Elementar para o Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Introducao a Fisica Matematica<<strong>br</strong> />

Estudo da Degradacao do Meio Fisico e o Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

631

Roberto Nardi...<<strong>br</strong> />

Ciencia da Atmosfera - Temas Atuais<<strong>br</strong> />

Metodos de Estudo da Vegetagdo<<strong>br</strong> />

Mecanica Quantica<<strong>br</strong> />

0 prOcesso de Alfabetizacao e o Ensino de Ciencias<<strong>br</strong> />

Os Corpos Docente e Discente<<strong>br</strong> />

0 Corpo Docente do Curso e constituido por 54 docentes em sua<<strong>br</strong> />

maioria por profissionais das areas da Ciencias Exatas, Biologicas e<<strong>br</strong> />

Ambientais (tais como Fisica, Quimica, Biologia, Matematica, Geologia,<<strong>br</strong> />

Engenharia e Meteorologia), Ciencias Humanas (Educagao, Psicologia,<<strong>br</strong> />

Arquitetura, Artes e Comunicagao) pesquisadores especificos em Ensino<<strong>br</strong> />

.de Ciencias e outras areas correlatas. Os docentes, em sua maioria da<<strong>br</strong> />

UNESP e pertencentes as areas acima descritas, definiram durante a<<strong>br</strong> />

Reunido Preparatoria de Implantagao do Programa, as areas de interesse<<strong>br</strong> />

dentro do curso. 0 numero de vagas a ser ofertado inicialmente sera de<<strong>br</strong> />

20 para Mestrado e, assim que consolidado, dar inicio aos trabalhos em<<strong>br</strong> />

nivel de doutorado.<<strong>br</strong> />

0 numero de orientandos por orientador foi fixado em seis, segundo<<strong>br</strong> />

o Regulamento do Curso. Por se tratar de um programa novo, nao s6 em<<strong>br</strong> />

nivel de UNESP mas tambern em nivel nacional, acredita-se que o ideal<<strong>br</strong> />

seria que as orientacoes se limitassem ao niimero de duas, progredindo<<strong>br</strong> />

ate seis, posteriormente. Devido as especificidades de uma p6s-graduagdo<<strong>br</strong> />

em Educaceio para a' Ciencia, com seu carater interdisciplinar, o<<strong>br</strong> />

regulamento do Curso preve a possibilidade da figura do co-orientador<<strong>br</strong> />

em alguns casos especificos, isto e, quando necessario. Neste caso, o<<strong>br</strong> />

numero total de orientandos (em nivel de orientagao e co-orientagao)<<strong>br</strong> />

devera ser seis.<<strong>br</strong> />

Fontes de Recursos financeiros devido aos encargos do curso<<strong>br</strong> />

0 curso de Mestrado e Doutorado em Educaceio para a Ciencia e<<strong>br</strong> />

inedito na UNESP, sendo o primeiro curso de pos-graduacao a ser<<strong>br</strong> />

sediado na Faculdade de Ciencias do Campus de Bauru. Os recursos<<strong>br</strong> />

necessarios para a sua instalacao deverao fazer parte do orcamento da<<strong>br</strong> />

unidade, atraves da Sec-do de POs-graduagdo a ser implantada.<<strong>br</strong> />

Deverao tambem oportunamente serem acionados diversos orgaos<<strong>br</strong> />

financiadores, tais como: CAPES (dentro do PADCT em seu subprograma<<strong>br</strong> />

de Melhoria do Ensino de Ciencias - SPEC); UNESCO - United Nations<<strong>br</strong> />

Educational, Scientific and Cultural Organization atraves de seu<<strong>br</strong> />

escritorio regional em Caracas, Venezuela; CNPq - Conselho Nacional de<<strong>br</strong> />

Pesquisa e outros.<<strong>br</strong> />

632

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

PROJETOS DE FORMACAO CONTINUADA E SUAS PERSPECTIVAS DE<<strong>br</strong> />

MUDANCAS<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Rita C. A. Braimal<<strong>br</strong> />

lsilda Sampaio Silva2<<strong>br</strong> />

Sergio M. Bisch3<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoume2<<strong>br</strong> />

1 - FE<strong>USP</strong> e UFV 2 - IF<strong>USP</strong> 3 - FE<strong>USP</strong> e UFES<<strong>br</strong> />

A formacao continuada de professores de Fisica ou Ciencias, nao e<<strong>br</strong> />

novidade no pais.Este tipo de trabalho vem sendo feito pelo menos desde<<strong>br</strong> />

a decada de 50 (Alvarenga Alvarez, 1991), mas, desde entao, vem<<strong>br</strong> />

sofrendo transformacoes e tomando caracteristicas diferentes.Se ela ja foi<<strong>br</strong> />

necessaria nas decadas anteriores,hoje, mais do que nunca pode-se<<strong>br</strong> />

afirmar a sua necessidade. No mundo contemporaneo , as mudangas<<strong>br</strong> />

culturais e sOciais vem ocorrendo em ritmo acelerado, fazendo com que<<strong>br</strong> />

tambem a educagao venha sofrendo grandes transformagoes, irnplicando<<strong>br</strong> />

na necessidade de atualizagao permanente dos professores.Alem disso,<<strong>br</strong> />

tal formacao justifica-se pelas caracteristicas intrinsecas pr6pria<<strong>br</strong> />

profissao de educador: um profissional que trabalha a formacao e<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de outras pessoas, com a transmissao e transformacao<<strong>br</strong> />

da cultura, e que, por isso mesmo, necessita ele proprio estar engajado<<strong>br</strong> />

num processo de permanente desenvolvimento pessoal, profissional e<<strong>br</strong> />

cultural. Por outro lado, o processo de desqualificagao deste profissional<<strong>br</strong> />

sO aumentou nas Ultimas decadas, como consequencia de diversos fatores<<strong>br</strong> />

como a massificacao do ensino, o desestimulo as licenciaturas e a politica<<strong>br</strong> />

de baixos salarios.<<strong>br</strong> />

Como contraponto a esta situacao dramatica, nas duas nitimas<<strong>br</strong> />

decadas vem sendo incentivado o desenvolvimento de innmeros projetos<<strong>br</strong> />

que visam a melhoria da qualidade do ensino de Fisica e Ciencias, nas<<strong>br</strong> />

escolas publicas de 12 e 22 Graus, atraves da formagao continuada de<<strong>br</strong> />

professores, seja por programas financiados pelo MEC (SPEC/PADCT),<<strong>br</strong> />

seja por convenios entre universidades, secretarias de educacao e<<strong>br</strong> />

instituicks internacionais, como o Banco Mundial.<<strong>br</strong> />

0 objetivo deste trabalho e tentar caracterizar a natureza destes<<strong>br</strong> />

projetos. Pretende-se levantar as perspectivas de mudanca que<<strong>br</strong> />

vislum<strong>br</strong>am e como se diferenciam em relacao ao contend° e as<<strong>br</strong> />

metodologias de ensino. Para isso, sera° analisados projetos<<strong>br</strong> />

desenvolvidos em nosso pais cujos relatos sao apresentados a partir de<<strong>br</strong> />

1990.<<strong>br</strong> />

633

Analise dos Projetos<<strong>br</strong> />

Rita C. A. Bratin.a...<<strong>br</strong> />

Utilizamos como fontes de dados os artigos da Revista Catarinense<<strong>br</strong> />

de Ensino de Fisica, da Revista Brasileira de Ensino de Fisica, dos<<strong>br</strong> />

trabalhos dos SimpOsios Nacionais de Ensino de Fisica e da Reuniao<<strong>br</strong> />

Latino-Americana so<strong>br</strong>e Educagdo em Fisica e o relatorio "A<<strong>br</strong> />

Universidade e Aprendizado Escolar de Ciencias" do projeto <strong>USP</strong>/BID.<<strong>br</strong> />

Estas fontes foram escolhidas por sua a<strong>br</strong>angencia e<<strong>br</strong> />

representatividade a nivel da producao e divulgacao dos trabalhos<<strong>br</strong> />

realizados nesta area de atuagdo em nosso pais. A tabela abaixo indica a<<strong>br</strong> />

distribuicao por fonte dos 45 trabalhos referentes a projetos de formagdo<<strong>br</strong> />

continuada que julgamos conter informacOes suficientes para sua<<strong>br</strong> />

caracterizacao:<<strong>br</strong> />

Tabela 1<<strong>br</strong> />

Fonte BID/<strong>USP</strong> SNEF Cad. Rev. RELAEF<<strong>br</strong> />

Catarin. Brasileira<<strong>br</strong> />

Ng de trabalhos 09 21 05 03 07<<strong>br</strong> />

Para compreender a natureza dos trabalhos, usamos como<<strong>br</strong> />

referencia uma analise de projetos de atualizacao feita por Martins e<<strong>br</strong> />

Souza (Martins, I. e Souza, G.A., 1993) e, adaptando-a em funcao de<<strong>br</strong> />

nossa pesquisa, elaboramos para a caracterizacao dos projetos as seis<<strong>br</strong> />

abordagens se guintes:<<strong>br</strong> />

1. Mudanca Conceitual: enfatiza a utilizagdo de estrategias que<<strong>br</strong> />

visam promover uma alteragdo nas concepcoes e na maneira de pensar de<<strong>br</strong> />

"senso comum" dos professores de forma a conduzi-los A adocao das<<strong>br</strong> />

concepcoes e modo de pensar cientificos.<<strong>br</strong> />

2. Experimentagdo: enfatiza o uso de experimentos para<<strong>br</strong> />

promover a construcao dos conceitos cientificos.<<strong>br</strong> />

3. Cotidiano: a grande referencia para a selecao dos conteildos e<<strong>br</strong> />

estrategias a serem trabalhados sac, fatos, processos e fenemenos do<<strong>br</strong> />

cotidiano dos professores e estudantes, com os quais estes tem um<<strong>br</strong> />

relativo grau de familiaridade, colocando-os no centro do processo de<<strong>br</strong> />

elaboragdo do conhecimento, extrapolando a mera evocacao de vivencias<<strong>br</strong> />

para exemplificagdo ou ilustragdo.<<strong>br</strong> />

4. Interdisciplinaridade: visa o estudo integrado de conteudos<<strong>br</strong> />

cientificos a partir da selegao de topicos e atividades que propiciem uma<<strong>br</strong> />

sintese envolvendo mais de uma Area do conhecimento.<<strong>br</strong> />

5. LUdica: utiliza atividades liadicas (jogos, desafios,<<strong>br</strong> />

dramatizacoes, experimentacOes) para desencadear o interesse, a<<strong>br</strong> />

motivacao, o envolvimento e o prazer na aprendizagem de contendos<<strong>br</strong> />

cientificos.<<strong>br</strong> />

6. Historia e Filosofia da Ciencia: procura situar a ciencia no<<strong>br</strong> />

contexto de suas primeiras conceitualizagoes e da evolugao de suas ideias<<strong>br</strong> />

atraves do tempo, discutindo a natureza e a estrutura do conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

634

Projetos de Formacdo<<strong>br</strong> />

A analise dos trabalhos selecionados mostrou que varios deles<<strong>br</strong> />

correspondem a um mesmo projeto de formacao continuada: os 45<<strong>br</strong> />

trabalhos correspondem a 23 projetos. Alem disso, alguns deles podem<<strong>br</strong> />

apresentar mais de uma abordagem. Na tabela a seguir apresentamos a<<strong>br</strong> />

classificagdo dos projetos segundo as abordagens:<<strong>br</strong> />

Tabela 2<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

Aborda-<<strong>br</strong> />

Mudanca<<strong>br</strong> />

conceitual<<strong>br</strong> />

19 e 29 .<<strong>br</strong> />

graus<<strong>br</strong> />

Experimentacdo<<strong>br</strong> />

19 e 29<<strong>br</strong> />

graus<<strong>br</strong> />

Cotidianovivencia<<strong>br</strong> />

Interdisciplinaridacle<<strong>br</strong> />

LUdica<<strong>br</strong> />

Historia e<<strong>br</strong> />

Filosofia da<<strong>br</strong> />

Ciencia<<strong>br</strong> />

Nao foi<<strong>br</strong> />

possivel<<strong>br</strong> />

classificar<<strong>br</strong> />

19 e 29<<strong>br</strong> />

graus<<strong>br</strong> />

gem<<strong>br</strong> />

Nivel de<<strong>br</strong> />

19 e 29 19 grau 19 grau 19 e 29<<strong>br</strong> />

ensino<<strong>br</strong> />

graus<<strong>br</strong> />

graus<<strong>br</strong> />

N9 de<<strong>br</strong> />

projetos<<strong>br</strong> />

04 10 02 02 03 05 04<<strong>br</strong> />

Esta classificagdo fornece informacees da enfase dada em cada<<strong>br</strong> />

projeto com relagao linha de abordagem. Contudo, nao oferece<<strong>br</strong> />

elementos para compreender as perspectivas de mudancas propostas em<<strong>br</strong> />

termos de contend° e metodologia. Com o intuito de obter este tipo de<<strong>br</strong> />

compreensao, realizamos uma segunda classificacao envolvendo a<<strong>br</strong> />

elaboragdo de novas categorias de analise:<<strong>br</strong> />

1. Revisao de conteado: objetiva uma maior compreensao de<<strong>br</strong> />

contendos tradicionais, p. ex., leis de Newton, tendo como meta fazer com<<strong>br</strong> />

que o professor tenha um dominio maior destes contendos.<<strong>br</strong> />

2. Inovacao de conteildo: visa a compreens-no de contenclos nao<<strong>br</strong> />

tradicionais, como topicos de Historia e Filosofia das Ciencias, Fisica<<strong>br</strong> />

Moderna, Astronomia, etc.<<strong>br</strong> />

3. Atualizacao pedagOgica: busca uma mudanca na maneira de<<strong>br</strong> />

ensinar, mas nao necessariamente no contend° ensinado, como, por<<strong>br</strong> />

exemplo, no caso da busca da adocao de uma perspectiva construtivista,<<strong>br</strong> />

dialogica, Indica, experimental, etc.<<strong>br</strong> />

4. Reestruturacao do contetido: reorganiza o contend°<<strong>br</strong> />

tradicional modificando as articulacOes da estrutura dos conceitos a<<strong>br</strong> />

partir de uma redefinican das prioridade educacionais, por exemplo, no<<strong>br</strong> />

caso das abordagens tematicas e do cotidiano.<<strong>br</strong> />

Classificando os projetos em termos das quatro categorias,<<strong>br</strong> />

obtivemos a seguinte distribuicao em termos de percentuais do total de<<strong>br</strong> />

projetos classificados em cada abordagem:<<strong>br</strong> />

Tabela 3<<strong>br</strong> />

Revisdo de<<strong>br</strong> />

contend°<<strong>br</strong> />

Inovacao de<<strong>br</strong> />

contend°<<strong>br</strong> />

Atualizacdo<<strong>br</strong> />

pedagOgica<<strong>br</strong> />

Reestruturaca<<strong>br</strong> />

o contend°<<strong>br</strong> />

Mudanca<<strong>br</strong> />

conceitua<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

Experi<<strong>br</strong> />

mentacao<<strong>br</strong> />

Cotidiano<<strong>br</strong> />

vivencia<<strong>br</strong> />

Interdisciplinaridade<<strong>br</strong> />

Ludic<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

HistOria e<<strong>br</strong> />

Filosofia<<strong>br</strong> />

da Ciencia<<strong>br</strong> />

100% 80% 100% 67% 20%<<strong>br</strong> />

20% 100% 33% 40%<<strong>br</strong> />

100% 100% 100% 100% 100% 100%<<strong>br</strong> />

100% 33%<<strong>br</strong> />

635

ConsideracOes Finais<<strong>br</strong> />

Rita C. A. Blurt/Ia..:<<strong>br</strong> />

Analisando a tabela 2 observa-se um niamero maior de projetos<<strong>br</strong> />

classificados na abordagem experimentagao, o que sugere uma enfase<<strong>br</strong> />

nesta linha. No entanto, e preciso considerar que a analise quantitativa<<strong>br</strong> />

dos dados desta tabela deve ser feita com o devido cuidado, uma vez que<<strong>br</strong> />

nao traduz as miiltiplas caracteristicas apresentadas pelos projetos: sua<<strong>br</strong> />

natureza, extensao, profundidade, duragao, consolidacao, ninnero de<<strong>br</strong> />

docentes envolvidos, etc. Alem disso, nota-se que as abordagens<<strong>br</strong> />

interdisciplinaridade e sao exclusivas do primeiro grau.<<strong>br</strong> />

A analise da tabela 3 indica que, em relagao as mudancas<<strong>br</strong> />

pretendidas, todos os projetos preocupam-se com a atualizacao<<strong>br</strong> />

pedagogica, ou seja, com uma mudanga na forma,de ensinar. Observa-se<<strong>br</strong> />

tambem que todos eles pretendem realizar um revisao dos conteiados<<strong>br</strong> />

tradicionais, a excegao dos que foram classificados na abordagem<<strong>br</strong> />

cotidiano/vivencia. Quanto preocupagao com a inovacao de conteudo,<<strong>br</strong> />

constata-se que esta presente em alguns dos projetos das linhas da<<strong>br</strong> />

experimentacao, e Historia e Filosofia da Ciencia e e plenamente<<strong>br</strong> />

incorporada pelos da, linha do cotidiano-vivencia. Por sua vez, a<<strong>br</strong> />

reestruturagao de conteudo e parcialmente contemplada pela abordagem<<strong>br</strong> />

hadica e integralmente pela do cotidiano-vivencia.<<strong>br</strong> />

Este foi um estudo preliminar que, futuramente, merece ser<<strong>br</strong> />

ampliado e aprofundado atraves de outras fontes, .como dissertagoes e<<strong>br</strong> />

teses, relatOrios originais de projetos, etc., por possuirem uma amplitude<<strong>br</strong> />

de informagoes que fornecerao mais subsidios para a carterizagao destes<<strong>br</strong> />

e de outros projetos em termos de referenciais teoricos, duragao, numero<<strong>br</strong> />

de pessoas envolvidas, etc.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

Alvarenga Alvarez, B. - 1991 - A Formagao do Professor em Servigo.<<strong>br</strong> />

Atas do IX SNEF, Sao Carlos, p.95-101.<<strong>br</strong> />

Martins, I., Souza, G.A. - 1991- Os Projetos de Ensino de Ciencias e a<<strong>br</strong> />

Atualizacao Continuada no Rio de Janeiro. Atas do X SNEF,<<strong>br</strong> />

Londrina, p. 518-523.<<strong>br</strong> />

636

XII Simposio Nacional de Fusin° de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a. 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

OBSTACULOS E POSSIBILIDADES PARA A IFMC NO 2° GRAU39<<strong>br</strong> />

1) Introducao<<strong>br</strong> />

Marly da Silva Santos,<<strong>br</strong> />

Lida da Cruz de Almeida e<<strong>br</strong> />

Isa Costa<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica (IF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)<<strong>br</strong> />

Uma das linhas de pesquisa do GPEF (Grupo de Pesquisa em<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica) do IF-UFF contempla a questao da Introducao de Fisica<<strong>br</strong> />

Moderna e Contemporanea no 2° grau (IFMC). Inicialmente, as frentes de<<strong>br</strong> />

investigagao visaram de um lado diagnosticar as iniciativas ja em curso<<strong>br</strong> />

(QUEIROZ e SANTOS, 1994), e por outro efetivar a implementacao de<<strong>br</strong> />

proposta de IFMC via formagao do professor (SANTOS e COSTA, 1995).<<strong>br</strong> />

Atualmente, a segunda frente tem evoluido mais substancialmente,<<strong>br</strong> />

pela evidencia que tem se apresentado da vital relevancia do<<strong>br</strong> />

comprometimento do professor em todas as iniciativas de melhoria do<<strong>br</strong> />

ensino.<<strong>br</strong> />

As justificativas de que a IFMC venha a proporcionar um ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica atual e dinamico sao muitas (TERRAZZAN, 1994; GIL e SOLBES,<<strong>br</strong> />

1993), desde a proximidade do seculo XXI, ressaltando a defasagem entre<<strong>br</strong> />

questoes trabalhadas na pesquisa em Fisica e os conteiados desta<<strong>br</strong> />

disciplina ministrados em sala de aula, ate a necessidade de adequagao<<strong>br</strong> />

do cidadao ao mundo "tecnologizado" em que vive.<<strong>br</strong> />

A problematica de como desenvolver a IFMC, num contexto em que<<strong>br</strong> />

nem o programa oficial do RJ inclui tal assunto, constitui-se no principal<<strong>br</strong> />

desafio a ser enfrentado tanto por pesquisadores quanto por professores<<strong>br</strong> />

de 2° e 3° graus.<<strong>br</strong> />

Assim, desde 1994 vem sendo introduzidos temas de FMC nas<<strong>br</strong> />

disciplinas de Instrumentacao para o Ensino e Evolucao dos Conceitos,<<strong>br</strong> />

tanto do Curso de Licenciatura em Fisica quanto do Curso de Pos-<<strong>br</strong> />

Graduacao Lato Sensu em Ensino de Ciencias (modalidade Fisica) da<<strong>br</strong> />

UFF. Alem disso, atraves do projeto Abordagens de FMC para o 2° grau:<<strong>br</strong> />

Por que? Como?, financiado pela CAPES/FAPERJ, foi intensificado o<<strong>br</strong> />

processo de sensibilizacao de professores de Fisica em exercicio na area<<strong>br</strong> />

do Grande Rio para a citada problematica, principalmente durante a<<strong>br</strong> />

realizacao de um Workshop, com duracao de cinco dias, durante os quais<<strong>br</strong> />

foram ministradas 8 palestras so<strong>br</strong>e temas especificos e pressupostos<<strong>br</strong> />

para a IFMC. Nesta oportunidade foram coletados os dados que<<strong>br</strong> />

permitiram a elaboracao deste trabalho, bem como tracadas novas frentes<<strong>br</strong> />

de investigacao e atuacao neste campo tao promissor que e o de<<strong>br</strong> />

39 trabalho financiado pela CAPES/FAPERJ.<<strong>br</strong> />

637

Marly da Silva Santos...<<strong>br</strong> />

transformar em estrategias bem sucedidas de ensino os resultados de<<strong>br</strong> />

pesquisas so<strong>br</strong>e as mesmas.<<strong>br</strong> />

2) Metodologia<<strong>br</strong> />

A identificagdo dos obstaculos e possibilidades para a IFMC no 2°<<strong>br</strong> />

grau foi feita a partir das respostas dadas pelos participantes do I<<strong>br</strong> />

Workshop Abordagens de FMC no 2° grau: Por que? Como? a um<<strong>br</strong> />

questionario, distribuido no primeiro e recolhido no Ultimo dia do evento.<<strong>br</strong> />

2.1) Instrumento de pesquisa<<strong>br</strong> />

Foi utilizado um questionario constituido por perguntas abertas e<<strong>br</strong> />

fechadas, distribuidas em quatro partes, com o objetivo de coletar junto<<strong>br</strong> />

ao participante dados so<strong>br</strong>e: as caracteristicas gerais de sua formagdo e<<strong>br</strong> />

atuagdo profissional; diagnosticar a relevancia dada A FMC, ao longo de<<strong>br</strong> />

sua graduagdo; a situagdo do ensino de Fisica nas escolas de sua atuagao;<<strong>br</strong> />

finalmente, obstaculos e possibilidades para a IFMC.<<strong>br</strong> />

2.2) Caracteristicas da amostra<<strong>br</strong> />

Dentre os 43 participantes, 34 devolveram o questionario<<strong>br</strong> />

devidamente preenchido.<<strong>br</strong> />

Amostra era constituida por professores (74%) e licenciandos (26%).<<strong>br</strong> />

0 perfil da amostra quanto a varios,aspectos de formagdo e atuagdo<<strong>br</strong> />

profissional pode ser tragado a partir dos graficos a seguir.<<strong>br</strong> />

100%<<strong>br</strong> />

80°/0-/<<strong>br</strong> />

60°/0/<<strong>br</strong> />

40°/0-/<<strong>br</strong> />

20°10-/<<strong>br</strong> />

0°/0 F<<strong>br</strong> />

Estadual<<strong>br</strong> />

Grafico 1: Tipo de IES de graduagdo<<strong>br</strong> />

0 Federal<<strong>br</strong> />

1-Particular<<strong>br</strong> />

638

Obstciculos e Possibilidades...<<strong>br</strong> />

9 OA 1 0 L.<<strong>br</strong> />

6% Fisica<<strong>br</strong> />

▪ Matematica<<strong>br</strong> />

82%<<strong>br</strong> />

▪ Engenharia<<strong>br</strong> />

GrOico 2: Curso de Graduacao<<strong>br</strong> />

Fisica e<<strong>br</strong> />

Matematica<<strong>br</strong> />

29%<<strong>br</strong> />

11% Licenciatura<<strong>br</strong> />

Licenciatura e<<strong>br</strong> />

Bacharelado<<strong>br</strong> />

61%<<strong>br</strong> />

Bacharelado<<strong>br</strong> />

Grafico 3: Diferentes titulaciies no curso de Fisica<<strong>br</strong> />

100%<<strong>br</strong> />

80%<<strong>br</strong> />

60°/0<<strong>br</strong> />

40%<<strong>br</strong> />

20%<<strong>br</strong> />

0%<<strong>br</strong> />

El entre 1 e cinco<<strong>br</strong> />

anos<<strong>br</strong> />

entre 6 e 10 anos<<strong>br</strong> />

entre 11 e 15 anos<<strong>br</strong> />

mais de 15 anos<<strong>br</strong> />

Grafico 4: Tempo de atuacao no magisterio<<strong>br</strong> />

639

Marly da Silva Santos...<<strong>br</strong> />

21%<<strong>br</strong> />

Particular<<strong>br</strong> />

E3 PUblica<<strong>br</strong> />

El e Part.<<strong>br</strong> />

sem atuacao<<strong>br</strong> />

E sem resposta<<strong>br</strong> />

3) Analise das Respostas<<strong>br</strong> />

Grafico 5: Tipo de escola de atividade docente<<strong>br</strong> />

• 0 ue voce entende or FMC?<<strong>br</strong> />

CATEGORIA %<<strong>br</strong> />

Marco em contefulos 23,6<<strong>br</strong> />

Marco temporal 47,0<<strong>br</strong> />

Marco temporal corn cientistas e fenomenos 8,8<<strong>br</strong> />

Limite.classico como marco 17,7<<strong>br</strong> />

Sem resposta 2,9<<strong>br</strong> />

• Como voce considera a ossibilidade da IFMC?<<strong>br</strong> />

RESPOSTA %<<strong>br</strong> />

Muito dificil, mas possivel com alteracao do programa 41,2<<strong>br</strong> />

Viavel, com alteragdo do programa 23,2<<strong>br</strong> />

Muito dificil por algum rnotivo (carga horaria, escola impede, 17,6<<strong>br</strong> />

programa do vestibular)<<strong>br</strong> />

Possivel por outra razdo: textos, alteragdo do curriculo,<<strong>br</strong> />

8,8<<strong>br</strong> />

reciclagem do professor<<strong>br</strong> />

• Quais os beneficios da IFMC para o processo ensinoaprendizagem?<<strong>br</strong> />

RESPOSTAS<<strong>br</strong> />

Permitir uma visdo mais a<strong>br</strong>angente da Fisica e das limitagries de teorias que<<strong>br</strong> />

explicam certos fenOmenos fisicos.<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Ajudar a satisfazer curiosidades dos alunos.<<strong>br</strong> />

Motivar o aluno para estudar Fisica.<<strong>br</strong> />

Enfatizar conceitos e nao formulacbes maternaticas.<<strong>br</strong> />

640

0WhicuMsePossi.bilidades...<<strong>br</strong> />

• Que topicos de FMC seus alunos ja tiveram curiosidade de<<strong>br</strong> />

conhecer?<<strong>br</strong> />

RESPOSTAS<<strong>br</strong> />

Laser, Buraco negro, Big Bang, Fusao Nuclear, Supercondutores, Plasmas e<<strong>br</strong> />

Relatividacle Especial.<<strong>br</strong> />

• Ao elaborar um planejamento de Fisica para 2' grau, como<<strong>br</strong> />

incluiria icos de FMC?<<strong>br</strong> />

RESPOSTA %.<<strong>br</strong> />

TOpicos avulsos no programa, ao long° das 3 series 44,1<<strong>br</strong> />

Reduzir prograina, incluir topicos ao longo das 3 series<<strong>br</strong> />

'41,2<<strong>br</strong> />

Introduzir no programa um item final na 3'' serie 5,9<<strong>br</strong> />

Reduzir programa, ineluir item final na 3" serie 2,9<<strong>br</strong> />

Sem resposta 5,9<<strong>br</strong> />

• Que t6picos voce incluiria no planejamerito?<<strong>br</strong> />

Relatividade, Laser, Plasma, Mecanica Quantica e Big Bang.<<strong>br</strong> />

Ohs,: 23% nao responderam.<<strong>br</strong> />

Para efetivar a IFMC, de• ,oce sentiria necessidade?<<strong>br</strong> />

RESPOSTA %<<strong>br</strong> />

Revisal. por conta prOpria, com auxilio de °taros recursos (cursos e/ou 50<<strong>br</strong> />

material didatico)<<strong>br</strong> />

Interagir com a Universidade 47<<strong>br</strong> />

Preparar-se sozinho 3<<strong>br</strong> />

4) Consideragoes finais<<strong>br</strong> />

Numa visao panoramica das respostas dadas do questionario,<<strong>br</strong> />

constatou-se que os obstaculos mais evidentes para a IFMC sao:<<strong>br</strong> />

inexistencia de enfoque para 2" grau em disciplinas da graduacao<<strong>br</strong> />

referentes A IFMC; a estrutura rigida do programa de Fisica no 2" grau; a<<strong>br</strong> />

ingerencia dos programas dos vestibulares no contend° programatico.<<strong>br</strong> />

Para atender ao interesse dos professores de 2" grau, manifestado<<strong>br</strong> />

tanto no questionario quanto na avaliacao do I Workshop, foram<<strong>br</strong> />

propostas novas acoes conjuntas que propiciem o aprofundamento de<<strong>br</strong> />

contend° especifico, traduzido em linguagem conveniente, bem como o<<strong>br</strong> />

contato com material didatico produzido e testado coletivamente por<<strong>br</strong> />

professores dos 2" e 3' gratis.<<strong>br</strong> />

As atividades planejadas pelo GPEF ate o momento sao:<<strong>br</strong> />

• I Workshop, realizado em julho/96;<<strong>br</strong> />

• Aperfeicoamento de 8 professores de 2" grau de agosto a<<strong>br</strong> />

dezem<strong>br</strong>o/96;<<strong>br</strong> />

• Edicao de 8 fitas VHS com exposicao de temas de FMC, em<<strong>br</strong> />

dezem<strong>br</strong>o/96;<<strong>br</strong> />

• Impressao do I Caderno, em dezem<strong>br</strong>o/96;<<strong>br</strong> />

• I Curso de Atualizacao "A Fisica Contemporanea no Cotidiano",<<strong>br</strong> />

em janeiro/97;<<strong>br</strong> />

• Aperfeicoamento de 9 professores de 2" grau, a ser realizado de<<strong>br</strong> />

marco a julho/97;<<strong>br</strong> />

641

11(11.ly (1(1 Situ, Santos...<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

• II Workshop, em julho/97.<<strong>br</strong> />

GIL, D. e SOLBES, J. (1993) The introduction of Modern Physics:<<strong>br</strong> />

overcoming a deformed vision of Science, International<<strong>br</strong> />

Journal of Science Education, 15(3).<<strong>br</strong> />

QUEIROZ, G.R.P.C. e SANTOS, M.S. (1994) Teaching Modern and<<strong>br</strong> />

Contemporary Physics for the 21st century, International<<strong>br</strong> />

Conference Science qind Mathematical Education, Concepion,<<strong>br</strong> />

Chile.<<strong>br</strong> />

SANTOS, M.S. e COSTA, I. (1995) How to Introduce Modern Physics<<strong>br</strong> />

Topics in High School Currieulum?: A proposal, in: Thinking<<strong>br</strong> />

Physics for Teaching, Carlo Bernardini et al. (Ed.), Plenum<<strong>br</strong> />

Press: New York.<<strong>br</strong> />

TERRAZZAN, E. A. (1994) Perspectivas para Fisica Moderna na<<strong>br</strong> />

escola de 2' grau, IV Encontro de Pesquisadores em Ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica, Florianapolis, SC..<<strong>br</strong> />

642

Simposio Nacional (le Ensino (le Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janciro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

CURSO DE FORMACAO EM SERVICO DE PROFESSORES DO 1' GRAU<<strong>br</strong> />

EM ASTRONOMIA<<strong>br</strong> />

Introduoao<<strong>br</strong> />

Sergio M. Bisch' (smbisch@ll<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoume2 (yhosoume§if<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Cristina Leite3 (crisleite@il<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- FE<strong>USP</strong>/UFES<<strong>br</strong> />

2-1F<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

3- IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

0 ensino de temas de Astronomia, ou a ela diretamente<<strong>br</strong> />

relacionados, tais como orientacao, o planeta Terra, fases da Lua,<<strong>br</strong> />

estacoes do ano, o sistema solar, o universo, etc., e tradicional no 19 Grau,<<strong>br</strong> />

fazendo parte dos curriculos oficiais. Entretanto, ele enfrenta o serissimo<<strong>br</strong> />

problema da lacuna de formacao do professor de 1,9 Grau corn relacao a<<strong>br</strong> />

estes temas, como tem sido constatado, por exemplo, nos encontros so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

ensino de Astronomia promovidos nos ultimos SNEFs (Livi, 1991, 1993a).<<strong>br</strong> />

Como forma de atacar o problema, alguns professores universitarios e<<strong>br</strong> />

astrOnomos profissionais, coin preocupacoes corn o ensino basic°, tem<<strong>br</strong> />

promovido oficinas e cursos atualizacao ern Astronomia para<<strong>br</strong> />

professores do ensino fundamental e medic) (Camille, 1995, Lattari e<<strong>br</strong> />

Trevisan, 1993, Livi, 1993b, Trevisan, 1995). Um dos autores deste<<strong>br</strong> />

trabalho tambem tem estado pessoalmente envolvido em cursos deste<<strong>br</strong> />

tipo ha varios anos (Bisch, 1993).<<strong>br</strong> />

Uma das caracteristicas mais importantes destes cursos e a<<strong>br</strong> />

oportunidade de interacao direta coin ps professores destes niveis de<<strong>br</strong> />

ensino, que permite o conhecimento cia realidade eles vivida, de suas<<strong>br</strong> />

dificuldades de aprendizagem e de ensino, suas preocupacoes e<<strong>br</strong> />

expectativas. Conhecimento indispensavel ao aperfeicoamento dos<<strong>br</strong> />

prOprios cursos de formacao em servico e para a elaboracao de propostas<<strong>br</strong> />

mais consistentes de ensino de Astronomia para o Grau. Neste sentido,<<strong>br</strong> />

visando tanto combater a lacuna de formacao dos professores com relacdo<<strong>br</strong> />

A Astronomia como investigar as principais dificuldades por eles<<strong>br</strong> />

enfrentadas em seu ensino e aprendizagem, realizamos, no Institut° de<<strong>br</strong> />

Fisica da <strong>USP</strong>, mais um curso de extensdo universitaria para professores<<strong>br</strong> />

do ensino fundamental, descrito a seguir.<<strong>br</strong> />

0 Curso<<strong>br</strong> />

0 objetivo geral do curso foi o de promover uma atualizacao dos<<strong>br</strong> />

professores em conteUdo e metodologia de ensino de Astronomia. Ele foi<<strong>br</strong> />

desenvolvido atraves de aulas semanais, com 3 horas de durac5o, a noite.<<strong>br</strong> />

Sua etapa principal ocorreu no final de 1995, tendo sido efetivada uma<<strong>br</strong> />

prorrogagao no inicio de 1996. As professoras que participaram do curso,<<strong>br</strong> />

6,13

Sergio M. Bisc:It...<<strong>br</strong> />

em sua grande maioria, lecionavam. nas series iniciais cid 1r2 Grau.<<strong>br</strong> />

Durante 1995, ele contoncom a participacao de um grupo de cerca de 20<<strong>br</strong> />

professoras.• Na sua prOrrogkao;. •,ein apenas professoras •o<<strong>br</strong> />

frequentaram assiduamente.• • • •<<strong>br</strong> />

Uma modifickao importante, Jeita neste .curso, erri relacao aos<<strong>br</strong> />

contendos e metodologias tradicionalmente abordados, foi a enfase na<<strong>br</strong> />

inclusao de atividades de bbee:rvkao •direta do ceu a olho nu.<<strong>br</strong> />

Consideramos que um dos ObjetivOs-prioritarios deveria ser o de ensinar<<strong>br</strong> />

as professoras a olhar para..° ceu,n exptorar o imenso laboratorio natural<<strong>br</strong> />

para o ensino de Astronomia,-que.ele ,irepresenta. Pretendiamos, assim,<<strong>br</strong> />

promover uma sensibilizkao commtelncao importancia do contato direto<<strong>br</strong> />

coin a natureza, de sua tomada_como ponto de referencia essencial para a<<strong>br</strong> />

constrkao de conhecimentos.<<strong>br</strong> />

As atividades curse diVidiram-se., assini, duas partes<<strong>br</strong> />

concom itantes:<<strong>br</strong> />

lil) Atividades prAticas e obserVagoes do ,ceri a olho nu, ein sua<<strong>br</strong> />

maior parte feitas em casa, de acordo com roteiros distribuidos<<strong>br</strong> />

semanalmente. As observacoe"s deViam ser realizadas 'em treS momentos:<<strong>br</strong> />

durante. dia, para o acompanhamento do inovimento diurno do Sol,<<strong>br</strong> />

identifica0o do meridiano local', dos pontos cardeais e observkao 'da Lua,<<strong>br</strong> />

sua posicab e fases; Aural-ire o crepnscido, para registrar as•posicoes de<<strong>br</strong> />

nascimento e ocaso do Sol e identificar e registrar a' pesicao dos aStros<<strong>br</strong> />

mais <strong>br</strong>ilhantes; durante a .noite, paran reconhecimento- constelkb-es',<<strong>br</strong> />

planetas, estrelas mais <strong>br</strong>ilhantes, movimento da esfera celeste e<<strong>br</strong> />

observacao das varikoes de Posi0o da Lua e•aSSuas fases.<<strong>br</strong> />

Atividades desenvalvidas-1:ern aulas sernanars,' divididas -nos<<strong>br</strong> />

modulos: 1. Forma, tamanho e idade' da Terra; 2. Referencias e<<strong>br</strong> />

orientacao; 3. Meridianbs e paralelbs; 4. Dias e noites; 5. A gravidade; 6.<<strong>br</strong> />

A Orbita da Terra; 7. AS' eStacoes .do anO; 8. A Lua; sistema Solar.<<strong>br</strong> />

Os resultados das observacoeS do Ceu eram registrados pelas<<strong>br</strong> />

professoras em seus'eaderno (veja figuras e 2) e discutidoS no inicio de<<strong>br</strong> />

cada aula. Os 'modulos,••por •stia vez, eram acompanhados tun roteiro<<strong>br</strong> />

de Utividades, geralmente desenvOlvidas '• usando-se inodelbs<<strong>br</strong> />

tridimensionais, feitos corn Material ',de baixo 'cUsto• (bolas de isotior,<<strong>br</strong> />

lampadas,' fibs, alfinetes, • etc.),: tekto. de apaio e nm me'snie<<strong>br</strong> />

gnestionafio •que deveria ser respondicki em • treS etapas: primeiro<<strong>br</strong> />

individualmente, antes do inicio:das atividades, depois en-i grupo, apes a<<strong>br</strong> />

realizkao das atividadeS, e ,mais. vez indiyidualniente, .no propriO<<strong>br</strong> />

caderno, apes a discussao' de .fecharnentb;•dn.modulo, envolVendo toda a<<strong>br</strong> />

turma. Alem disso, com o de- auxiliar no levantamento das<<strong>br</strong> />

concepcoes das profeSsoras corn relkao ao en, ao universo e ao enSirio da<<strong>br</strong> />

Astronomia,_no inicio do curso.foiHresprindido um questionario e, tanto no<<strong>br</strong> />

naicid 'corn° durante o curso, foram, soficitados desenhos livres do ceu e do<<strong>br</strong> />

universo,acompanhados de descy.i0p.s:<<strong>br</strong> />

. .<<strong>br</strong> />

644

Curso (le Forinac(io...<<strong>br</strong> />

FIGURA. 1<<strong>br</strong> />

4 - oCi-L-<<strong>br</strong> />

el, a,<<strong>br</strong> />

19 05,<<strong>br</strong> />

n (;)<<strong>br</strong> />

Diu 90 - a.10 n n n n<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

(I) 6,17 . e .<<strong>br</strong> />

n.FY<<strong>br</strong> />

( a<<strong>br</strong> />

ea.- -pit<<strong>br</strong> />

cf;.,<<strong>br</strong> />

.-1 1.1c P<<strong>br</strong> />

4t.inc<<strong>br</strong> />

a3 II<<strong>br</strong> />

dA •<<strong>br</strong> />

Anotacoes de ohservacoes do ceu feitas por uma professora em seu<<strong>br</strong> />

caderno. Elas referem-se a orientaccio e indicam a variaccio da posicao do<<strong>br</strong> />

ocaso do Sol no horizonte e das posicOes relativas de alguns planetas com o<<strong>br</strong> />

passar dos dias.<<strong>br</strong> />

645

,`..;,, rgin .1 I. .<<strong>br</strong> />

.---<<strong>br</strong> />

.J.Ii I<<strong>br</strong> />

OSP - 40- li<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

FIGURA 2<<strong>br</strong> />

_<<strong>br</strong> />

5', )<<strong>br</strong> />

___ i<<strong>br</strong> />

.N,<<strong>br</strong> />

s<<strong>br</strong> />

1 Irj n n p<<strong>br</strong> />

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1 -- 1 r- I<<strong>br</strong> />

n 1<<strong>br</strong> />

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Jo QS<<strong>br</strong> />

.--------- e,-,., ...a.i,,,, c,. —../...tpe<<strong>br</strong> />

.....- I c , .<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

— nojti ,t1 - A. PO /'<<strong>br</strong> />

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441{ 95 _ 7'1-: --,-,<<strong>br</strong> />

_.,,<<strong>br</strong> />

C , 0<<strong>br</strong> />

0 n ri<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

n<<strong>br</strong> />

Wit (01), pie 4.e,;), _. .20:15 Lk.,<<strong>br</strong> />

C' t.a.t._ pudamol ler.A1CVL<<strong>br</strong> />

. 3 AAtitia.c. ..u.,,,X0 (<<strong>br</strong> />

) :<<strong>br</strong> />

. ii.Z. , 17,:,,An A ) oZ<<strong>br</strong> />

trioff.m.<<strong>br</strong> />

'V '<<strong>br</strong> />

-.-- -<<strong>br</strong> />

*<<strong>br</strong> />

4^/•qtr<<strong>br</strong> />

4, ..1■;oi rtV-. -<<strong>br</strong> />

troai.6),TE.<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

elgihrefo:f4'Pr ..

Cu rso de h'ormaciio...<<strong>br</strong> />

Resultados e Conclusijes<<strong>br</strong> />

A enfase na observacao do ceu produziu uma mudanca na atencao<<strong>br</strong> />

e postura das professoras em relacao a caracteristicas e fenomenos<<strong>br</strong> />

astronemicos visiveis a olho nu, produzindo grande interess.e pela<<strong>br</strong> />

identificacao e reconhecimento de estrelas, constelagAes, planetas, pelo<<strong>br</strong> />

acompanhamento de eclipses e das variacaes de posicao da Lua e do Sot.<<strong>br</strong> />

Um ponto em especial chamou a atencao: o grande interesse,<<strong>br</strong> />

receptividade .e facil assimilacao, pelas professoras, da realizacao de<<strong>br</strong> />

medidas angulares utilizando o proprio corpo (ha regras praticas, comuns<<strong>br</strong> />

em Astronomia amadora, para estimativas de Angulos usando os dedos, o<<strong>br</strong> />

punho e a mac, espalmada). Isto permitia que elas fizessem estimativas<<strong>br</strong> />

quantitatiVas da posicao dos astros em relacao ao horizonte, ou entre si,<<strong>br</strong> />

em seus registros de observacoes, aumentando sua precis5o. 0 relato dos<<strong>br</strong> />

resultados das observacoes (atividades sugeridas para casa) feito no inicio<<strong>br</strong> />

de cada aula pelas professoras, foi sempre um dos momentos mais yicos<<strong>br</strong> />

do curso para expressao, deteccao e discussao de suas dificuldades e<<strong>br</strong> />

concepcoes com relacao Astronomia.<<strong>br</strong> />

A metodologia utilizada durante o desenvolvimento dos modulos,<<strong>br</strong> />

em tres etapas, articulando momentos de atividades individuais e<<strong>br</strong> />

coletivas, parece ter sido eficiente na promocao de um envolvimento<<strong>br</strong> />

pessoal das professoras na busca de resposta As questoes propostas e no<<strong>br</strong> />

foment° A discussao e questionamento de suas concepcoes e pontos de<<strong>br</strong> />

vista. Frequentemente as discussoes eram acaloradas e extensas.<<strong>br</strong> />

0 caderno individual para registro das observacoes e das respostas<<strong>br</strong> />

finais As questoes propostas em cada modulo revelou-se um instrumento<<strong>br</strong> />

importante, tanto para a aprendizagem da professora, que trabalhava<<strong>br</strong> />

sua capacidade de expressao escrita, de representacao grafica c de<<strong>br</strong> />

producao de uma sintese pessoal das respostas dadas As questoes de cada<<strong>br</strong> />

modulo, como para os coordenadores do curso, que puderam acompanhar,<<strong>br</strong> />

atraves dele, as dificuldades e progressos de aprendizagem das<<strong>br</strong> />

professoras.<<strong>br</strong> />

Devido grande participagao e envolvimento das professoras, tanto<<strong>br</strong> />

nas atividades dos modulos como na discussao das observacoes, houve<<strong>br</strong> />

necessidade de prorrogar o tempo inicialmente previsto de duracao do<<strong>br</strong> />

curso. A carga horaria inicial, de 30 horas de aula, mostrou-se claramente<<strong>br</strong> />

insuficiente. Concluimos que o ideal, para o cumprimento do programa e<<strong>br</strong> />

metodologia propostos, deveria ser um curso com cerca do do<strong>br</strong>o da carga<<strong>br</strong> />

horaria.<<strong>br</strong> />

Quanto As dificuldades enfrentadas pelas professoras, percebemos<<strong>br</strong> />

que o seu conhecimento acerca do ceu e universo achava-se<<strong>br</strong> />

extremamente atrelado aceitacao acritica das "verdades" veiculadas<<strong>br</strong> />

pelos livros didaticos, sendo muito comum a repeticao- de certos- chavOes<<strong>br</strong> />

como: "o Sol 6 uma estrela de quinta grandeza", "a Terra 6 achatada nos<<strong>br</strong> />

polos", "a primavera 6 a estacao das flores", "os astros. dividem-se em<<strong>br</strong> />

luminosos e iluminados", etc., cujo significado era muito mal<<strong>br</strong> />

G.17

S6rgio<<strong>br</strong> />

Bisch...<<strong>br</strong> />

cornpreendido, mas que eram prontamente repetidos Tor elas, sirial<<strong>br</strong> />

evidente do. arraigamento de uma concepedo "bancaria" de educacao<<strong>br</strong> />

(Freire, 1980). Tratava-se de um "conhecimento" totalmente livresco, sem<<strong>br</strong> />

reflexdo e desvinculado de qualquer comparacdo com a realidade.<<strong>br</strong> />

Notamos .tambein que um dos grandes nOs do ensino e da<<strong>br</strong> />

aprendizagem da Astronomia• acha-se ligado A dissociaedo entre o ceu —<<strong>br</strong> />

belo e familiar para as professoras — e o universo como e descrito nos<<strong>br</strong> />

livros didAticos — abstrato e distante tratados como se fossem dois<<strong>br</strong> />

mundos diferenciados, e desconectados.<<strong>br</strong> />

Outro ponto crucial que observamos foi o da dificuldade no trato<<strong>br</strong> />

com questoes espaciais: nem sempre as concepedes das professoras<<strong>br</strong> />

consideravam todas as dimensdes espaciais, algumas vezes suas<<strong>br</strong> />

representaedes dos fenomenos era de natureza bidimensional ou, ate<<strong>br</strong> />

mesmo, unidimensional. Outro grande problema era o da articulacdo<<strong>br</strong> />

entre os pontos de vista de quem contempla o ceu da superficie da Terra e<<strong>br</strong> />

o de quem observa os astros, como a Terra, a Lua e o Sol, do espaco, como<<strong>br</strong> />

e comum no trabalho com os modelos tridimensionais comumente usados<<strong>br</strong> />

no ensino de Astronomia, para explicar, por exemplo, as fases da Lua,<<strong>br</strong> />

eclipses e as estagoes do ano. Durante o curso, procuramos enfatizar<<strong>br</strong> />

atiyidades que demonstrassem esta articulagdo, tais como a discussdo e<<strong>br</strong> />

interpretacdo das observaeoes do ceu, realizadas pelas prOprias<<strong>br</strong> />

professoras, e o trabalho de questoes que podiam ser esclarecidas coin o<<strong>br</strong> />

uso de modelos tridimensionais e que envolviam o uso simultaneo de<<strong>br</strong> />

ambos os referenciais (como, p. ex., no•esclarecimento do horario em que<<strong>br</strong> />

as diversas fases da Lua pode.m ser vistas no ceu).<<strong>br</strong> />

Compreendemos, no decorrer„do curso; clue a grande questa° a ser<<strong>br</strong> />

trabalhada e que passou a orientar nossa intervened° — era a de<<strong>br</strong> />

promover uma mudanea na relacdo que as professoras estabeleciam com<<strong>br</strong> />

a natureza/universo (Bisch et al., 1996), buscando preenche-la com maior<<strong>br</strong> />

riqueza de referencias ao mundo familiar e concreto em que vivem, ao ceu<<strong>br</strong> />

observado, procurando ampliar sua visa° e habilidades no trato com as<<strong>br</strong> />

dimensoes espaciais, estimulando o usa dos proprios,sentidos como base<<strong>br</strong> />

para a construed° de conhecimentos, favorecendo a apreciaedo estetica do<<strong>br</strong> />

ceu: ponto chave para o despertar do interesse e curiosidade acerca dos<<strong>br</strong> />

misterios do universo e de estimulo ao.uso da imaginagao e, inteligencia<<strong>br</strong> />

na sua compreensdo. Em suma: percebemos que nosso objetivo deveria<<strong>br</strong> />

ser o de modificar a relaedo.com o mundo estabelecida pelas professoras,<<strong>br</strong> />

ampliando-a e enriquecendo-a atraves dos diversos canais abertos pela<<strong>br</strong> />

Astronomia.. •<<strong>br</strong> />

Com base nos depoimentos, falados e escritos, e nas atitudes<<strong>br</strong> />

esbocadas.ao longo do curso, percebemos que este tipo de mudanea foi, ao<<strong>br</strong> />

menos parcialmente, • atingida, principalmente pelo pequeno grupo que<<strong>br</strong> />

frequentou o curso ate o seu final.<<strong>br</strong> />

648

Curse de Forma(<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

BISCH, Sergio M., 1993. Implantacao de um Laboraterio de Ensino de<<strong>br</strong> />

Astronomia junto ao Observatorio Astronomic° do<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica e Quimica da UFES. Atas do X SNEF,<<strong>br</strong> />

p.575-578.<<strong>br</strong> />

BISCH, Sergio M., 1996. 0 Professor de 1il Grau e sua Relacdo coin o<<strong>br</strong> />

Universo. Caderno de Resumos do V EPEF, p.10.<<strong>br</strong> />

CANALLE, Joao Batista G., 1995. Oficinas de Astronomia. Atas do<<strong>br</strong> />

XI SNEF, p.95.<<strong>br</strong> />

FREIRE, Paulo, 1980. Pedagogia do Oprimido, 8il ed., Ed. Paz e<<strong>br</strong> />

Terra, Rio de Janeiro.<<strong>br</strong> />

LATTARI, Cleiton J.B., TREVISAN, Rute H., 1993. Curso Basic° de<<strong>br</strong> />

Astronomia para Professores de Ciencias segundo a Nova<<strong>br</strong> />

Proposta Curricular do Estado do Parana no Programa de 5il e<<strong>br</strong> />

6il Series. Atas do X SNEF, p. 487-493<<strong>br</strong> />

LIVI, Silvia H.B., 1991. Ensino de Astronomia no e Grau. Atas<<strong>br</strong> />

do IX SNEF, p. 134-137<<strong>br</strong> />

LIVI, Silvia H.B., 1993a. Ensino de Astronomia no lg e 22 Graus. Atas<<strong>br</strong> />

do X SNEF, p. 96-98.<<strong>br</strong> />

LIVI, Silvia H.B., 1993b. Propriedades Fisicas de Estrelas e Planetas.<<strong>br</strong> />

Atas do X SNEF, p.131.<<strong>br</strong> />

TREVISAN, Rute, 1995. Metodologia do Ensino do Sistema Solar<<strong>br</strong> />

Astronomia para o e 2g Graus. Atas do XI SNEF, p.93<<strong>br</strong> />

649

.‘11 Simposio A:tient/lot (le Ensino de Elsie('<<strong>br</strong> />

Het° Horizonte, 111.0., 27 o 31 de janeiro de /997<<strong>br</strong> />

Sociedode Brasileiro de Fisica<<strong>br</strong> />

A EVOLKAO DAS IDEIAS SOBRE A ESTRUTURA DA MATERIA: UMA<<strong>br</strong> />

CONTRIBUIcA0 PARA 0 ENSINO DA FiSICA40<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Eduardo Adolfo Terrazzan41,<<strong>br</strong> />

Centro de Educacao, Universidade Federal de Santa Maria<<strong>br</strong> />

Silvete Coradi Ouerini42,<<strong>br</strong> />

Bolsista de Aperfeicoamento<<strong>br</strong> />

Sandro Rogerio Vargas Ustra43<<strong>br</strong> />

Mestrandono Programa de POs-Graduacao em Educacao, UFSM<<strong>br</strong> />

A historia da -ciencia .6 de fundamental importaficia para o ensino<<strong>br</strong> />

de fisica, pois, conhecer o passado das idelas e buscar cOmpreender o<<strong>br</strong> />

progress° delas pode ajudar a entender a ciencia de hOje. devemos<<strong>br</strong> />

encarar a ciencia Como um produto acabado, pois isso confere uma falsa<<strong>br</strong> />

simplicidade que ira se revelar como um.a barreira a's mais na construc5o<<strong>br</strong> />

do conhecimento.<<strong>br</strong> />

Uma das caracteristicas do ensino de fisica e clue a aprendizagem<<strong>br</strong> />

se' da de maneira sequenciada' e linear, alicercada num fOrmalismo<<strong>br</strong> />

matematico e memorizativo: 'nesse scntido, a abordagem historica<<strong>br</strong> />

proporciona ao aluno material Util. a aprendizagem de novas e velhas<<strong>br</strong> />

ideias. Tambem a histOria da fisica pode tornar o conteUdo mais<<strong>br</strong> />

interessante para o aluno, que o coloca mais perto da aquisicao do<<strong>br</strong> />

conhecimento.<<strong>br</strong> />

Quando o aluno discute .de onde vieram certas ideias, como<<strong>br</strong> />

evoluiram para chegar onde estao ou mesmo questiona os caminhos que<<strong>br</strong> />

geraram tal evolucao, de certa,forma ele nos mostra que esta construindo<<strong>br</strong> />

sett conhecimento e nao meramente'absorvendo informacoes. Tambem o<<strong>br</strong> />

aluno ao conhecer um pouco mais so<strong>br</strong>e o conteudo que esta estudando,<<strong>br</strong> />

caminha com mais naturalidade e capaz de buscar explicac5es num<<strong>br</strong> />

nivel mais profundo, nao se contentando com meras definicOes. Desta<<strong>br</strong> />

forma, a informacao historica passa a ser a geradora de mecanismos<<strong>br</strong> />

desinibidores que ajuda o aluno a encaminhar o sett raciocinio a uma<<strong>br</strong> />

maneira mais proxima de seu pensar.<<strong>br</strong> />

Existem tarefas urgentes que precisam ser enfrentadas para que o<<strong>br</strong> />

ensino da fisica possa .ser melhorado. Dentre clas esta a recuperac5o,<<strong>br</strong> />

juntos aos professores, da noc-ao de que a fisica e um process° onde os<<strong>br</strong> />

confronto de ideias esta sempre presente. Este e um dos motivos pelos<<strong>br</strong> />

quais o estudo da histOria da fisica se faz necessario.<<strong>br</strong> />

,10Trabalho apresentado no XIISNEV - SimpOsio Nacional de Ensino de Fisica,<<strong>br</strong> />

realizado Belo Horizonte, MG, 13rasil, Janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

parcial CNP(.1<<strong>br</strong> />

42Auxilio FAPERCS<<strong>br</strong> />

/13Auxilio parcial CAPES<<strong>br</strong> />

650

.1 Lhis<<strong>br</strong> />

Na formacao do prof'essor de ciencia, a historia esta quase sempre<<strong>br</strong> />

ausente, Inas e de fundamental importancia conhecer o passado das<<strong>br</strong> />

ideias e buscar compreender o progress° delas pode ajudar a entender a<<strong>br</strong> />

ciencia como um recorte da realidade que se relaciona corn outras<<strong>br</strong> />

atividades humanas.<<strong>br</strong> />

Neste trabalho procuramos contribuir para resgatar a importancia<<strong>br</strong> />

da histeria da fisica para o seu ensino. Escolhemos a tematica Estrutura<<strong>br</strong> />

da Materia, pois apesar de conteddos relacionados a Fisica Moderna nrao<<strong>br</strong> />

costumarem ser abordados no ensino medio hoje, paradoxalmente<<strong>br</strong> />

entendimento do mundo criado pelo homem atual, como aparelhos e<<strong>br</strong> />

artefatos somente podem ser compreendidos a partir de tOpicos<<strong>br</strong> />

relacionados a este campo.<<strong>br</strong> />

A- maneira que encontrarnos para levar a historia da fisica na sala<<strong>br</strong> />

de aula foi atraves de "um text° didatico-pedagogico. Este texto foi<<strong>br</strong> />

produzido por nos e posteriormente foi discutido- e analisado juntamente<<strong>br</strong> />

com um grupo de professores de ensino medio. A perspectiva e de que ele<<strong>br</strong> />

seja utilizado como um recurs° diddtico nas aulas de fisica.<<strong>br</strong> />

Elaborack do material didatico -pedagogico<<strong>br</strong> />

Para a elaboracao do texto, realizamos inicialmente um<<strong>br</strong> />

levantamento bibliografico nas revistas de divulgacao cientifica, livros<<strong>br</strong> />

didaticos e ern pequenos ensaios disponiveis, so<strong>br</strong>e a ternatica Estrutura<<strong>br</strong> />

da Materia. Este levantamento foi realizado levando em conta cinco<<strong>br</strong> />

periodos histericos: antigUidade classica, idade media, idade moderna ate<<strong>br</strong> />

inicio do seculo XIX, fins do seculo XIX inicio do seculo XX e atualidade.<<strong>br</strong> />

Nesta etapa nos encontramos diversas dificuldades, pois carencia de<<strong>br</strong> />

material bibliografico disponivel que trate especificamente da historia da<<strong>br</strong> />

ciencia. 0 que encontramos foram pequenos textos que dentre ele fazia<<strong>br</strong> />

comentarios historicos . Assim selecionamos os materiais bibliogrdficos<<strong>br</strong> />

que consideramos mais significativos e passamos. a elaborar o texto<<strong>br</strong> />

didatico propriamente dito, so<strong>br</strong>e a tematica em quesCdo. Alem do levante<<strong>br</strong> />

historic° utilizamos para melhor compreensao de cada period° a<<strong>br</strong> />

elaboracao de Mapas Conceituais. A seguir, apresentaremos um resumo<<strong>br</strong> />

dos cinco periodos historicos selecionados acompanhado do mapa<<strong>br</strong> />

conceitual correspondente.<<strong>br</strong> />

Antiguidade Classica<<strong>br</strong> />

Neste period() destacaram-se gregos, bem como os chineses e os<<strong>br</strong> />

hindus.<<strong>br</strong> />

Na tentativa de cncontrar os elementos fundamentais do universo<<strong>br</strong> />

podemos destacar primeiramente os filOsofos gregos:<<strong>br</strong> />

• Tales de Mileto: este filosofo afirmava que a Agua era o<<strong>br</strong> />

element° primordial do universo, pois so<strong>br</strong>e ela a Terra fiutua,<<strong>br</strong> />

e o comeco de todas coisas.<<strong>br</strong> />

651

Eduardo Adolfo Terrazzau....<<strong>br</strong> />

• Anaxintandro: para este filosofo a. substancia erA mais<<strong>br</strong> />

indefmida, pois considerava o infinito (vacuo) tal substancia<<strong>br</strong> />

primordial.<<strong>br</strong> />

• Anaximens: achava qUe o ar era a substancia primordial do<<strong>br</strong> />

universo, pios este se reduziria a agua por simples compressao.<<strong>br</strong> />

• Xendfaites: este filosofo era a terra tal elemento fundamental.<<strong>br</strong> />

• Heroclito: acreditava ser o fogo o elemento essencial 'pois a<<strong>br</strong> />

chama simbolizava o movimento universal.<<strong>br</strong> />

• Anaxagoras: acreditava ser o universo decorrente de .unia razao<<strong>br</strong> />

abstrata so<strong>br</strong>e as "sementes", que seriam, as materias primas<<strong>br</strong> />

constituintes de todas as especies imaginaveis. Segundo ele<<strong>br</strong> />

existiriam "sementes" dentro , de "sementes" que conteriam<<strong>br</strong> />

"sementes" e assim sucessivamente.<<strong>br</strong> />

• Leucipo e Deinocrito: segundo eles todas as coisas do universo<<strong>br</strong> />

sao formadas por um nine° tipo de particulas - o atom° - eterno<<strong>br</strong> />

e impenetravel que se movimenta no vazio.<<strong>br</strong> />

• Empedocles: afirmava que os elementos primordiais eram<<strong>br</strong> />

quatro: agua, ar, terra e fogo, que se combinavam de varias<<strong>br</strong> />

maneiras para formar as substancias.<<strong>br</strong> />

• Aristoteles: seus elementps primordiais eram: o frio, o quente, o<<strong>br</strong> />

nmido e o seco, que agrupados dois a dois reproduziriam os<<strong>br</strong> />

elementos fundamentals de Empedocles.<<strong>br</strong> />

As principals ideips dos gregos podem ser resiimida nos seguintes<<strong>br</strong> />

postulados:<<strong>br</strong> />

1- Todas as coisas sao compostas per atomos solidos.<<strong>br</strong> />

2- Espaco vazio existe entre os atomos.<<strong>br</strong> />

3-.0s atomos sao eternos.<<strong>br</strong> />

4- Os atomos, per serem dernasiados pequenos, nao sao visiveis.<<strong>br</strong> />

5- Os atomos sao indivisivpis.<<strong>br</strong> />

6- Os atomos sao homogeneos.<<strong>br</strong> />

7- Os atomos sac) incompreensiyeis.<<strong>br</strong> />

.8- Os atomos diferem uns dos outros sua forma, tamanho e<<strong>br</strong> />

distribuicao ge,ometrica.<<strong>br</strong> />

9- As propriedades materia variam segundo o tipo de<<strong>br</strong> />

agrupamento de atomos.<<strong>br</strong> />

10- 0 movimento eterno e deve ser causado outro que o<<strong>br</strong> />

precede.<<strong>br</strong> />

Da mesma maneira que os gregos, os chineSes tambem procuravam<<strong>br</strong> />

encontrar o principio basiCe pudessem explicar o universo. A<<strong>br</strong> />

concepcao que prevalecia na China, dizia serem cinco 'os elementos<<strong>br</strong> />

fundamentals; que 'eram: agua, metal, madeira,' fogo e terra,. Esses nao<<strong>br</strong> />

eram consideradas meras substancias, ja que eram governadps pelo<<strong>br</strong> />

dualismd basico dos prihcipios cOsmicoS.<<strong>br</strong> />

Ja os nindus acreditavam qUe (DS eleinentos ,primordiais do<<strong>br</strong> />

universo eram manifestacoes da alma, devido ao cai-ater deste<<strong>br</strong> />

652

A Duo lucao Das Ideals...<<strong>br</strong> />

povo. Assim para eles havia cinco elementos: eter-audicao, ar-tato, fogovisao,<<strong>br</strong> />

agua-paladar e terra-oufato.<<strong>br</strong> />

Materia<<strong>br</strong> />

ldade Media<<strong>br</strong> />

Na idade media, podenios destacar Paracelso que procurava<<strong>br</strong> />

justificar os elementos de EmpeclocleS. Para tanto divulgou as ideias dos<<strong>br</strong> />

arabes no ocidente, nas quais os elementos primordiais deveriam<<strong>br</strong> />

encontrar-se em principios ou qualidades das substancias e nao nas<<strong>br</strong> />

substancias em si.<<strong>br</strong> />

Pierre Gassendi, defendia a ideia de que do atom° como uma parte<<strong>br</strong> />

real, porem invisivel e indivisivel da materia, pois, pela primeira vez<<strong>br</strong> />

consegue fazer a distincao entre atomos e moleculas, uma vez que para<<strong>br</strong> />

ele em cada corpo os atomos se rennem em pequenos grupos, aos quais<<strong>br</strong> />

chamou de moleculas. Robert Boyle apoiou essa teoria para explicar as<<strong>br</strong> />

substancias materiais'.<<strong>br</strong> />

Materia<<strong>br</strong> />

Principios ou<<strong>br</strong> />

Qualidade em si<<strong>br</strong> />

Atomo<<strong>br</strong> />

MoIL:culas<<strong>br</strong> />

Real<<strong>br</strong> />

Souk MX<<strong>br</strong> />

As principais ideias deste periodo podem ser adequadamente<<strong>br</strong> />

descritas atraves da teoria de Dalton, assim:<<strong>br</strong> />

653

Eduardo Adolfi, Tyrra:::(111...<<strong>br</strong> />

• Os atomos sao 'particulas indiViduais da materia que nao pode<<strong>br</strong> />

subdividir-se por nenhum process° conhecido.<<strong>br</strong> />

• Os atomos sao tao indestrutiveis que resistem a aplicacao de<<strong>br</strong> />

qualquer tipo de forca.<<strong>br</strong> />

• Os Atomos que compoem uma substancia elementar sao<<strong>br</strong> />

similares entre sua massa, tamanho e em qualquer outra<<strong>br</strong> />

qualidade.<<strong>br</strong> />

• Os atomos de um element° simples, por exemplo, o hidrogenio,<<strong>br</strong> />

o oxigenio e carbono, diferem em sua massa e outras<<strong>br</strong> />

propriedades de outra substancia elementar.<<strong>br</strong> />

• A combinacao quimica se efetua quando diferentes tipos de<<strong>br</strong> />

atomos elementares 'se unem em proporcoes numericas simples<<strong>br</strong> />

para formar um composto.<<strong>br</strong> />

• As massas relativas dos atomos que formam um compost° estao<<strong>br</strong> />

representadas por suas massas relativas de seus elementos que<<strong>br</strong> />

reagem para formar um composto.<<strong>br</strong> />

Materia<<strong>br</strong> />

A tom os<<strong>br</strong> />

Particulas<<strong>br</strong> />

Suhatom icas<<strong>br</strong> />

In v is i v c is<<strong>br</strong> />

utaveis<<strong>br</strong> />

lnicio do Seculo XX<<strong>br</strong> />

Neste period° destacam-se os modelos atomicos de Thomson, de<<strong>br</strong> />

Rutherford e de Bohr.<<strong>br</strong> />

Modelo Atomic° de Thomson: segundo este model°, o atom° era<<strong>br</strong> />

Uma esfera carregada positivamente. Devido a repulsao mutua,, os<<strong>br</strong> />

eletrons estariam uniformemente distribuidos na esfera de carga<<strong>br</strong> />

positiva. Esse model° falhava, pois nao conseguia explicar a emissao de<<strong>br</strong> />

luz nas freqUencias discretas e especifica das linhas espectrais.<<strong>br</strong> />

Modelo atomic° de Rutherford: esse model° seria como um sistema<<strong>br</strong> />

planetario em miniatura tendo um campo de forca. central carregado<<strong>br</strong> />

positivamente - o nUcleo. Os eletrons giravam em torno desse nUcleo em<<strong>br</strong> />

orbitas circulares, como primeira aproximacao. 0 nude° atomic°<<strong>br</strong> />

concentraria praticamente toda a massa do atom° ficando os eletrons<<strong>br</strong> />

orbitando em raias da ordem de dez mil vezes o raio nuclear. Esse, modelo<<strong>br</strong> />

nao podia ser explicado pela teoria eletrodinamica classica.<<strong>br</strong> />

654

Ecolucdo Das hMius...<<strong>br</strong> />

Model° Atomic° de Bohr: esse model° seria capaz de resolver b<<strong>br</strong> />

problema da estabilidade resultante do model° planetario e, tambem<<strong>br</strong> />

explicar o espectro atomic°.<<strong>br</strong> />

As principals previsoes desse modelo sac):<<strong>br</strong> />

• 0 estado normal do atom° sera o estado no qual o eletron tem<<strong>br</strong> />

menor energia, que 6 chamado de estado fundamental.<<strong>br</strong> />

• Em uma descarga eletrica, numa colisdo atOmica ou °vitro<<strong>br</strong> />

processo de perturbacdo, o atom° recebe energia, sofrendo uma<<strong>br</strong> />

transicdo para um estado de maior energia, ou chamado estado<<strong>br</strong> />

excitado.<<strong>br</strong> />

• Obedecendo A tendencia natural de todos os sistemas fisicos, o<<strong>br</strong> />

atomo vai emitir o excesso de energia e voltar ao estado<<strong>br</strong> />

fundamental: Isto ocorre meio de uma serie de transicoes<<strong>br</strong> />

nas quais o eletron cai para estados excitados de energias<<strong>br</strong> />

sucessivamente mais baixas, ate atingir o estado fundamental.<<strong>br</strong> />

• Em um grande numero de processos de exitgao e desexcitacdo<<strong>br</strong> />

que acontecem durante uma medida de um espectro atomico,<<strong>br</strong> />

todas as possiveis transicoes ocorrem e e emitido o espectro<<strong>br</strong> />

completo.<<strong>br</strong> />

Materia<<strong>br</strong> />

Modelo<<strong>br</strong> />

AtOmico<<strong>br</strong> />

A to m o<<strong>br</strong> />

Estrutura<<strong>br</strong> />

Interna<<strong>br</strong> />

Thomson Rutherford Bohr<<strong>br</strong> />

Atualidade<<strong>br</strong> />

Nos dias atuais e dificil classificar as particulas elementar, tendo<<strong>br</strong> />

em vista a sua diversidade. mesmo assim, verificamos que as particulas<<strong>br</strong> />

podem ser agrupadas segundo dois criterios: o do spin e o da interacao.<<strong>br</strong> />

Quanto ao spin, as particulas podem ser b6sons ou fermios. As bOsons<<strong>br</strong> />

tem spin inteiro, por outro lado, as fermions tem spin fracionario. Quanto<<strong>br</strong> />

a Interacdo, as particulas classificam-se em: mediadoras de interacdo e as<<strong>br</strong> />

que sofrem interacao. As primeiras sao constituidas de gluons, foton,<<strong>br</strong> />

bosons intermediarios e graviton. As do segundo grupo, ou seja, as que<<strong>br</strong> />

sofrem interacOes sao classificadas em: hadrons e leptons. Os leptons tem<<strong>br</strong> />

spin fracionario, os hadrons podem ter fracionario, e nesse caso sao<<strong>br</strong> />

chamadas de barions, ou podem ter spin inteiro, sendo assim<<strong>br</strong> />

denominadas mesons. Apesar de haver especulacoes so<strong>br</strong>e uma possivel<<strong>br</strong> />

G55

Eduardo Adolfo l'errazzau...<<strong>br</strong> />

estrutura dos leptons, apenas os hadrons possuem estrutura, ja que eles<<strong>br</strong> />

sao formados de quarks, que sao particulas massivas, carregadas.<<strong>br</strong> />

Os quarks sao particulas que possuem carga eletrica fracionaria e<<strong>br</strong> />

spin semi-inteiro, sendo portanto fermions. Sao .vistos na natureza<<strong>br</strong> />

compondo os hadrons (particula forte). Nunca se observou um quarks<<strong>br</strong> />

isoladamente, sabe-se de sua existencia atraves de experimentos. A<<strong>br</strong> />

impossibilidade de separar os quarks e devida a uma caracteristica da<<strong>br</strong> />

interacao, forte conhecida como confinamento, A medida que tentamos<<strong>br</strong> />

separar os quarks a interacao entre elas torna-se Mais forte..<<strong>br</strong> />

Os hadrons sao compostos por quarks e dividem-se em dois grupos:<<strong>br</strong> />

os bArions e os' mesons. Os barions sao compostos,por tres quarks ou antiquarks,<<strong>br</strong> />

que neste caso formam os anti-barion. Os quarks tem carga<<strong>br</strong> />

fracionaria, mas juntos. formam uma particula de carga inteira,<<strong>br</strong> />

continuando coin spin semi-inteiro. Os mesons sao formados por um par<<strong>br</strong> />

quark/anti-quark, tem carga inteira e spin inteiro, portanto sAo bosons.<<strong>br</strong> />

Alem da carga eletrica, que participa das 'interaciies<<strong>br</strong> />

eletromagneticas, os quarks possuem um outro tipo de carga denominada<<strong>br</strong> />

cor, que e a carga que participa.das interacoes.<<strong>br</strong> />

Mat&ia<<strong>br</strong> />

Particulas<<strong>br</strong> />

Elementares<<strong>br</strong> />

Mediadoras<<strong>br</strong> />

de Interacoes<<strong>br</strong> />

Soirem<<strong>br</strong> />

InteracOes<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Mapas ConceituaiS<<strong>br</strong> />

Maphs conceifuais sac, diagranias que indicam relacoes entre<<strong>br</strong> />

cOnceitos. Podem ser interpretados como diagramaS. hierarquicos .que<<strong>br</strong> />

Procuram refletir a organizacao conceitual. de umn diSciplina ou parte<<strong>br</strong> />

dela. '<<strong>br</strong> />

656

A &Witco() Das Idelas...<<strong>br</strong> />

Esses diagramas podem ter uma, duas ou mais dimensoes. Os<<strong>br</strong> />

mapas unidimensionais sao apenas listas que tendem a apresentar uma<<strong>br</strong> />

organizacao linear vertical. Esses tipos de mapa nos dao apenas uma<<strong>br</strong> />

visao grosseira da estrutura conceitual de uma disciplina ou<<strong>br</strong> />

subdisciplina. Os mapas bidimensionais alem da organizacao vertical<<strong>br</strong> />

tambem tiram proveito da organizacao horizontal, permitindo assim,<<strong>br</strong> />

uma representacao mais completa das relacoes entre conceitos de uma<<strong>br</strong> />

disciplina. Mapas com mais dimensoes permitem uma melhor<<strong>br</strong> />

representacao dessas relagoes e possibilitam a inclusao de outros fatores.<<strong>br</strong> />

Entretanto, mapas com mais de tres dimensoes seriam abstrag5es<<strong>br</strong> />

matematicas, de limitada utilidade para fins instrucionais, ao inves de<<strong>br</strong> />

representagao concreta de estruturas conceituais. Desta maneira, os<<strong>br</strong> />

mapas bidimensionais sao os mais adequados para representar as<<strong>br</strong> />

relagoes entre os conceitos.<<strong>br</strong> />

Os mapas conceituais podem ser tragados para toda uma disciplina,<<strong>br</strong> />

para uma subdisciplina ou para topicos especificos. Ha varias maneiras<<strong>br</strong> />

de se tracar um mapa conceitual. Alem disso, pessoas de uma mesma<<strong>br</strong> />

area de conhecimento, terao diferencas de compreensao d interpretagao<<strong>br</strong> />

das relagoes entre conceitos chaves dessa area. Um fato importante e que<<strong>br</strong> />

um mapa conceitual deve ser visto sempre como "um mapa conceitual" e<<strong>br</strong> />

nao como "o mapa conceitual" de um determinado conjunto de conceitos.<<strong>br</strong> />

Isto e, qualquer mapa conceitual deve ser visto apenas como uma das<<strong>br</strong> />

possiveis representagoes de uma estrutura conceitual.<<strong>br</strong> />

Os mapas conceituais, podem ser usados como instrumento de<<strong>br</strong> />

ensino ou de aprendizagem, tambem podem ser utilizados como<<strong>br</strong> />

auxiliares na analise ou planejamento do curriculo (Stewart, 1979), bem<<strong>br</strong> />

como um instrumento de avaliagao.<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento do Trabalho com os Professores<<strong>br</strong> />

A analise do texto, bem como sua avaliacao foi realizada por<<strong>br</strong> />

professores de fisica do ensino medio na regiao de Santa Maria/RS. Para<<strong>br</strong> />

tanto utilizamos o espaco na Oficina Pedagogica " Estrutura da Materia<<strong>br</strong> />

atraves da Historia" realizada num periodo de tres horas. Para esta<<strong>br</strong> />

avaliagao os professores receberam alguns textos selecionados,<<strong>br</strong> />

utilizandos-os como material de apoio para responder a questOes acerca<<strong>br</strong> />

da evolucao historica da Estrutura da Materia. Apos essa atividade,<<strong>br</strong> />

foram apresentados e discutidos os mapas conceituais que construimos.<<strong>br</strong> />

Dando seqiiencia ao trabalho, os professores analisaram o texto didatico<<strong>br</strong> />

que elaboramos, fazendo algumas observagoes e sugestoes.<<strong>br</strong> />

Um dos questionamentos feito pelos professores foi relacionado com<<strong>br</strong> />

o momento, no ensino medio, em que o texto seria trabalhado. Sendo eles<<strong>br</strong> />

os alunos estariam "familiarizados com os topicos habitualmente<<strong>br</strong> />

tratados".<<strong>br</strong> />

667

Eduardo Adolfo Terrazzau...<<strong>br</strong> />

Este texto sera utilizado como recurso didatico em sala de aula com<<strong>br</strong> />

alunos do nivel medio, a partir de uma discussao conjunta com os<<strong>br</strong> />

professores particip antes.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

BASSALO, J.M.F.; (1992). CrOnicas da Fisica 4 vol. Belem/BRA:<<strong>br</strong> />

Editora Universitaria UFPA.<<strong>br</strong> />

BOURGUIGNOM, A.; (1990). Historia Natural do Homen. Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro/BRA: Jorge Zahar Editores.<<strong>br</strong> />

GAMOW, G.; (1963). Biografia da Fisica. Rio de Janeiro/BRA: •Zahar<<strong>br</strong> />

Editores.<<strong>br</strong> />

GUAJDIER, P.; (1983). Historia da Fisica. Lisboa/POR: Edigoes 70.<<strong>br</strong> />

HOLTON, G.; ROLLER, D.D.H.; (1972). Fundamentos de La Fisica<<strong>br</strong> />

Moderna. Barcelona: Editora Reveste.<<strong>br</strong> />

MOREIRA, M. A.; (1986). Mapas Conceituais. In: Caderno<<strong>br</strong> />

Catarinense de Ensino de Fisica. Departamento de Fisica,<<strong>br</strong> />

Universidade Federal de Santa Catarina, FlorianOpolis/BRA,<<strong>br</strong> />

3(1), 17-25.<<strong>br</strong> />

PROJECTO FiSICA; (1987). Particulas elementares. Lisboa/POR:<<strong>br</strong> />

Fundacdo Calouste Gulbenkian.<<strong>br</strong> />

658

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade I3rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

DIDATICA NO ENSINO DE ASTRONOMIA: MEDINDO A INCLINACAO DO<<strong>br</strong> />

EIXO DA TERRA<<strong>br</strong> />

ntrod Ka°<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan1 (trevisan@npd.uel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Edmilson de Souza<<strong>br</strong> />

CleitonJoni Benetti Lattari2 (clelton@npd.uel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- Departamento de Fisica - UEL<<strong>br</strong> />

2- Departamento de Fisica - UEL e Institut° Municipal de Ensino Superior de Assis<<strong>br</strong> />

0 Ensino de Ciencias torna-se muito mais produtivo e efetivo,<<strong>br</strong> />

quando surge o interesse do aluno pela pesquisa e observacao. Isto tem se<<strong>br</strong> />

tornado possivel, com a introdugao de Astronomia nos curriculos do<<strong>br</strong> />

primeiro grau, na maioria das escolas <strong>br</strong>asileiras. No intuito de<<strong>br</strong> />

preencher uma lacuna no aprendizado dos professores de ciencias e<<strong>br</strong> />

tambem devido a falta de material didatico na Area, estamos produzindo<<strong>br</strong> />

uma serie de experimentos didaticos, simples e de baixo custo, que ensina<<strong>br</strong> />

o aluno a observagao dos fenomenos do ceu, despertando nele o interesse<<strong>br</strong> />

pelo aprendizado.<<strong>br</strong> />

Apresentamos aqui um metodo simples para medir a inclinacao do<<strong>br</strong> />

eixo da Terra, verificando os desvios sofridos pela trajetoria aparente do<<strong>br</strong> />

Sol (ou Nascer), no primeiro dia de cada uma das quatro estagoes do ano.<<strong>br</strong> />

Parte Teorica<<strong>br</strong> />

No movimento aparente do Sol, e de oeste para Leste, ele percorre<<strong>br</strong> />

paralelos, que por sua vez, apresentam mudangas de inclinagao<<strong>br</strong> />

diariamente, mas que sao imperceptiveis. Se fotografarmos o horizonte<<strong>br</strong> />

no primeiro dia de cada uma das Estagoes, ao longo de um ano,<<strong>br</strong> />

poderemos observar o grande desvio deste movimento.<<strong>br</strong> />

A altura do Sol, e se chama declinacao (Angulo medido so<strong>br</strong>e um<<strong>br</strong> />

circulo horario, entre o Equador e o paralelo que passa pelo Sol)(figura I).<<strong>br</strong> />

8<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Declinacao do Sol no verdo, medida em relacao a linha do<<strong>br</strong> />

Equador<<strong>br</strong> />

659

Rule Helena Trevisan-<<strong>br</strong> />

No primeiro dia de verao (23 de Dezem<strong>br</strong>o), a declinagao do Sol no<<strong>br</strong> />

ceu e maxima (vemos o Sol em sua trajetOria mais. aka. possivel) e<<strong>br</strong> />

podemos chama-la de 8. Apos este dia, a declinagao do Sol vai decrescer,<<strong>br</strong> />

ate que chega o primeiro dia de Outono, onde o valor da declinacao do Sol<<strong>br</strong> />

e 0 (zero). A partir dai, o Sol continua aparecendo a cada dia mais baixo<<strong>br</strong> />

no ceu, ate chegar o primeiro dia de Inverno, quando sua trajetOria e a<<strong>br</strong> />

mais baixa possivel, (e negativa por convencao) e chamamos sua<<strong>br</strong> />

declinacao de -8 (figura 2)<<strong>br</strong> />

Verab<<strong>br</strong> />

N, No = No - IV;<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Trajetoria do Sol no ceu, no primeiro dia de cada estacao<<strong>br</strong> />

Nv- .ponto do nascer do Sol no Vera°, NI)=No -na Primavera e<<strong>br</strong> />

Outono e NJ - no Inverno<<strong>br</strong> />

Passando as trajetOrias do Sol para triangulos esfericos (figura 3),<<strong>br</strong> />

que sao projegoes da esfera celeste, vemos que:<<strong>br</strong> />

Onde: 8 o valor da Latitude do local. Para Londrina, 8=23019' Sul<<strong>br</strong> />

x - distancia entre duas posicOes consecutivas do Sol, em graus<<strong>br</strong> />

6 - declinacao do Sol (equivale ao valor da inclinacao do eixo da<<strong>br</strong> />

Terra, em relacao ao plano da Terra)<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Paralelos descritos pelo movimento diurno do Sol no ceu<<strong>br</strong> />

060

Didotica no Ensino...<<strong>br</strong> />

Descricao do Experimento<<strong>br</strong> />

Tomada de Fotos<<strong>br</strong> />

Este experimento consiste basicamente em se tomar quatro fotos do<<strong>br</strong> />

horizonte, no primeiro dia de cada uma das estagOes do ano: Primavera,<<strong>br</strong> />

Verao, Outono e Inverno. Sao. usados: camara fotografica comum e filme<<strong>br</strong> />

colorido de 100 ASA. Sao Feitas copias positivas em papel Kodac para<<strong>br</strong> />

que seja possivel de se fazer as medidas de distancias.<<strong>br</strong> />

No primeiro dia de cada estagao, toma-se de 3 a 4 fotos um dia<<strong>br</strong> />

nates e um dia apos o dia marcado. A margem de erro nao sera muito<<strong>br</strong> />

grande. A maquina fotografica deve ser fixada, se possivel num tripe, no<<strong>br</strong> />

mesmo ponto de observagao para todas as tomadas durante o ano.<<strong>br</strong> />

E interessante que se escolha um local onde se pode observar o<<strong>br</strong> />

horizonte livremente, sem predio, arvores ou ontanhas.<<strong>br</strong> />

Analise de Dados<<strong>br</strong> />

Nesta etapa do trabalho, sera necessario algum conhecimento de<<strong>br</strong> />

geometria. E necessario que se conheca alguns dados adicionais da<<strong>br</strong> />

geometria do movimento diario do Sol.<<strong>br</strong> />

Sera necessario o conhecimento dos seguintes parametros da<<strong>br</strong> />

maquina fotografica e do filme<<strong>br</strong> />

- abertura horizonte maxima da objetiva utilizada (a)<<strong>br</strong> />

- a largura do negativo do filme (n)<<strong>br</strong> />

- a largura do positivo do filme (p)<<strong>br</strong> />

Sera feita uma tabela com os dados parciais, e utilizando-se alguns<<strong>br</strong> />

calculos, e usando-se a equacao acima, chega-se ao valor de y, o desviO da<<strong>br</strong> />

Ecliptica. Este valor e o valor da inclinagao do eixo da Terra em relagao<<strong>br</strong> />

ao plano da Orbita da Terra.<<strong>br</strong> />

Este trabalho esti sendo realizado com criancas de 8. serie do<<strong>br</strong> />

Colegio de Aplicacao da Universidade Estadual de Londrina, Parana.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

Boczko, R. Conceitos de Astronomia, Ed. Edgard Blucher Ltda, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, 1984.<<strong>br</strong> />

Ros, R.M. e Llinas, M.J. Astronomia Didactica, Tribuna de<<strong>br</strong> />

Astronomia, Espanha, 64, Marzo, 1991.<<strong>br</strong> />

661

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica,<<strong>br</strong> />

A CONSTRKAO DE CONCEITOS BASICOS EM CIENCIAS: 0<<strong>br</strong> />

HORIZONTE NA ASTRONOMIA<<strong>br</strong> />

1 - Introducap<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisanl, Patricia Fortes' (trevisan@npd.uel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Cleiton Joni Benetti Lattari2 (cleiton@npcluel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- Departamento de Fisica - Universidade Estadual de Londrina<<strong>br</strong> />

2 - lnstituto Municipal de Ensino Superior de Assis - IMESA/FEMA<<strong>br</strong> />

O ensino de Astronomia induz os alunos a alcangarem um certo<<strong>br</strong> />

nivel de observagoes ao seu redor, alem de permitir um trabalho<<strong>br</strong> />

interdisciplinar. Esta observagao detalhada e precisa nao sempre facil<<strong>br</strong> />

de ensinar na escola primaria e secundaria onde o estudante nao esta<<strong>br</strong> />

acostumado a adotar um metodo cientifico de observagao. 0 trabalho que<<strong>br</strong> />

aqui apresentamos conssiste na pratica mais facil e detalhada para o<<strong>br</strong> />

ensino da Astronomia no primeiro e segundo grau. Este. trabalho permite<<strong>br</strong> />

o estudo do horizonte local verdadeiro em conjunto com o movimento dos<<strong>br</strong> />

astros usando como recurso basic° a fotografia.<<strong>br</strong> />

0 trabalho se compoe das segintes estapas:<<strong>br</strong> />

I. escolha do local<<strong>br</strong> />

II. tomada de fotos do horizonte<<strong>br</strong> />

III. construcao da maquete<<strong>br</strong> />

IV. situar na maquete alguns elementos astronOmicos abstratos,<<strong>br</strong> />

como por exemplo: o Merididano Astronomic° Local, os<<strong>br</strong> />

Pontos Cardeais e o Equador Terrestre, o que necessita de<<strong>br</strong> />

conhecimentos de geometria.<<strong>br</strong> />

V. tomada de fotos de fenOmenos celeste pr6ximos do horizonte,<<strong>br</strong> />

como o nascer e por do Sol e da Lua, os tragos do<<strong>br</strong> />

movimento das estrelals quando prOximas do horizonte.<<strong>br</strong> />

O aprofundamento nos estudos dos fenemenos celestes usando-se a<<strong>br</strong> />

maquete, deve ser proporcional serie a qual pertence o aluno.<<strong>br</strong> />

2 - 0 Experimento<<strong>br</strong> />

Local<<strong>br</strong> />

O local a ser escolhido, sera o mesmo onde serao realizadas as<<strong>br</strong> />

aulas praticas de Astronomia. E conveniente que se selecion6 local alto,<<strong>br</strong> />

onde se tem uma boa visao do horizonte, sem predios, arvores ou<<strong>br</strong> />

montanhas muito proximos, que possam atrapalhar a visao distante.<<strong>br</strong> />

Fotos do Horizonte<<strong>br</strong> />

O metodo consiste basicamente em se fazer fotografias do<<strong>br</strong> />

horizonte, e construir uma maquete do mesmo. 0 processo o seguinte:<<strong>br</strong> />

662

A Construvio...<<strong>br</strong> />

adotando uma posigao onde colocamos o teipe da camera fotografica, com<<strong>br</strong> />

a camera bem nivelada tomamos deste lugar um ocnjunto de<<strong>br</strong> />

instantaneos do horizonte, percorrendo um arco de 360°, de forma a dar<<strong>br</strong> />

uma volta completa, voltando ao ponto de partida. A primeira fotografia e<<strong>br</strong> />

a Ultima se superpoem, de mod a se construir uma maquete com<<strong>br</strong> />

fotografias obtidas do horizonte real. 0 filme a se utilizado pode ser filme<<strong>br</strong> />

fotografico comum (100 ASA), e as fotos devem ser tomadas todas no<<strong>br</strong> />

mesmo horario, e de preferencia num dia claro de Sol. Nao deve ser<<strong>br</strong> />

esquecida a regulagem da camera para a distancia que deve ser colocada<<strong>br</strong> />

na posigao infinito.<<strong>br</strong> />

Construcao da Maquete<<strong>br</strong> />

A maquete pode ser construida de forma simples, so<strong>br</strong>e um<<strong>br</strong> />

tabuleiro de madeira, onde sao fixados suportes para as fotos so<strong>br</strong>e, um<<strong>br</strong> />

circulo desenhado no mesmo. Neste ponto do trabalho, e imprescindivel a<<strong>br</strong> />

ajuda dos professores envolvidos, principalmente para as criangas<<strong>br</strong> />

pequenas que ainda nao dominam medidas em um circulo. 0 diametro do<<strong>br</strong> />

circulo desenhado deve ser proporcional ao tamanho do positivo das fotos<<strong>br</strong> />

(veja figura abaixo)<<strong>br</strong> />

Figura 1:Maquete do Horizonte montada com fotos so<strong>br</strong>e tabuleiro.<<strong>br</strong> />

Situar Elementos Astronornicos Abstratos<<strong>br</strong> />

Podemos determinar o Meridiano Astronomico Local, o por e<<strong>br</strong> />

Nascer do Sol, e os Pontos Cardeais marca-los no plano da Maquete e<<strong>br</strong> />

situa-los na propria maquete.<<strong>br</strong> />

Colocamos a maquete no mesmo lugar onde situamos o tripe para<<strong>br</strong> />

se obter as fotos, de forma que coincida com a posigao no horizonte real. A<<strong>br</strong> />

posigao que ocupa o tripe corresponde ao centro do circulo da maquete.<<strong>br</strong> />

Sugerimos fazer marcas nas fotos da maquete e no char°, para uma maior<<strong>br</strong> />

facilidade de localizacao da maquete, a cada dia de uso.<<strong>br</strong> />

663

Rule Helena 'Revisor?...<<strong>br</strong> />

A - Determine* do MAL - Meridiano Astronomico Local<<strong>br</strong> />

Os Pontos Cardeais<<strong>br</strong> />

0 MAL pode ser determinado com o gnomon (Trevisan e Lattari,<<strong>br</strong> />

1993), uma pequena haste vertical que registra o movimento do Sol. Este<<strong>br</strong> />

metodo marca a som<strong>br</strong>a da haste no chdo devido ao movimento do Sol<<strong>br</strong> />

durante o decorrer de um dia, (manhd e tarde) e determina a bissetriz do<<strong>br</strong> />

'Angulo formado por estas so<strong>br</strong>as (figura 2). Este processo deve ser<<strong>br</strong> />

realizado com o gnomon situado exatamente no centro da maquete.Os<<strong>br</strong> />

a determinacdo das linhas Norte-Sul (a bissetriz dos angulos), marcar a<<strong>br</strong> />

linha meridiana (diregdo Leste-Oeste, perpendicular a direcdo Norte-Sul)<<strong>br</strong> />

na base(no chdo).<<strong>br</strong> />

Figura 2:Deterkinagdo do MAL com o gnomon.<<strong>br</strong> />

Pode-se tambem, com ajuda de uma biassola determinar a posiedo<<strong>br</strong> />

Norte - Sul, a reta meridiana, so<strong>br</strong>e o plano do horizonte do meridiano<<strong>br</strong> />

local, e comparar com a linha obtida com o gnomon. Preste atenedo de<<strong>br</strong> />

ndo ter objetos ou parte da construgdo de ferro, o que interferird no<<strong>br</strong> />

resultado lido na bussola. Neste ponto, pode-se explicar o funcionamento<<strong>br</strong> />

de uma bussola, o magnetismo terrestre e fazer experiencias com imas<<strong>br</strong> />

propondo a construed° de uma biassola simples.<<strong>br</strong> />

664

A Construcao...<<strong>br</strong> />

0 Nascer e o por do Sol e da Lua<<strong>br</strong> />

0 nascer e por do Sol, podem ser fotografados no horizonte e as<<strong>br</strong> />

fotos anexadas na maquete. Pode tambem ser feito um estudo de<<strong>br</strong> />

deslocamento destes pontos ao longo de um ano fotografando-se os<<strong>br</strong> />

fenemenos mes a mes. E interessante tambem anotar os dias de solstic os<<strong>br</strong> />

e equinecios, registrando-os em fotografia e colocando-os na maquete.<<strong>br</strong> />

0 Movimento das Estrelas<<strong>br</strong> />

Situado em um ponto de referencia onde colocamos o tripe durante<<strong>br</strong> />

a sessao fotografica e na direcao dos quatro pontos cardeais, podemos<<strong>br</strong> />

tirar algumas fotos do ceu e registrar o movimento diurno e noturno dos<<strong>br</strong> />

astros. Durante essa atividade e muito importante nivelar a camera<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o tripe para que a borda inferior da fotografia se corresponda ao<<strong>br</strong> />

horizonte. Com isso e possivel fotografar e tracar as estrelas so<strong>br</strong>e o<<strong>br</strong> />

fundo negro. Cuidado, caso ocorra uma grande luminosidade ambiental<<strong>br</strong> />

os resultados podem nao ser muito bons.<<strong>br</strong> />

0 movimento das estrelas pode ser fotografado durante a noite,<<strong>br</strong> />

direcionando-se a camera para uma dada direcao, a leste por exemplo,<<strong>br</strong> />

com o tripe no mesmo ponto onde foram tomadas as fotos para a<<strong>br</strong> />

maquete. E necessario que seja um local com muito pouca luminosidade ,<<strong>br</strong> />

se possivel uma camera reflex, o filme deve ser <strong>br</strong>anco e preto de alta<<strong>br</strong> />

sensibilidade - 400 ASA. Precisa-se de um cao disparador, que permita<<strong>br</strong> />

uma exposicao de dez a quinze minutos. Deve-se fazer alguns testes,<<strong>br</strong> />

variando-se o tempo de exposicao. Quanto mais luz tem o local , maior<<strong>br</strong> />

deve ser o tempo de exposicao.<<strong>br</strong> />

Nao deve ser esquecido o nivelamento da camera, que deve enfocar<<strong>br</strong> />

o bordo inferior do horizonte, para que depois de revelada, esta foto possa<<strong>br</strong> />

se anexada a nossa maquete, ja pronta.. Sao recomendados papel mais<<strong>br</strong> />

duro para a revelacao da foto, assim teremos uma melhor resolucao. No<<strong>br</strong> />

caso de haver muita luz na escola, este tipo de foto nao ;e possivel. Podese<<strong>br</strong> />

entao tirar a foto das estrelas, nu outro local, mas de mesma latitude, e<<strong>br</strong> />

depois anexa-la a maquete.<<strong>br</strong> />

3 - Conceitos Estudados<<strong>br</strong> />

Sao obtidas varias informacoes a partir das fotos tomadas neste<<strong>br</strong> />

experimento, tais como: a) a confirmacao dos pontos cardeais leste e<<strong>br</strong> />

oeste, determinados anteriormente corn o gnomon, a partir das fotos do<<strong>br</strong> />

nascer e por do Sol no primeiro dia de primavera ou outono; b) a linha do<<strong>br</strong> />

equador celeste a partir destes pontos e da inclinacao dos tracos deixados<<strong>br</strong> />

pela foto das estrelas; c) a linha correspondente ao tropico de Capric6rnio;<<strong>br</strong> />

d)a variacao na duracao dos dias no decorrer de um ano; e) pode-se<<strong>br</strong> />

tambem discutir temas como a localizacao dos horizontes norte e sul, o<<strong>br</strong> />

zenite, a regiao de movimento dos planetas e o zodiaco.<<strong>br</strong> />

665

Rule Iletena Treuisan...<<strong>br</strong> />

4 - Conclusao<<strong>br</strong> />

A conclusao da Maquete nos permite passar ao aluno conceitos<<strong>br</strong> />

abstratos como linha de equador, tropicos, horizonte local verdadeiro,<<strong>br</strong> />

permitindo imaginar no mundo real tais elementos.<<strong>br</strong> />

Isto facilita ao aluno o estudo da astronomia de posicao que estuda<<strong>br</strong> />

a esfera celeste vista de fora, fato este que confunde a cabeca da crianga<<strong>br</strong> />

quando sai para uma observagao do ceu e ela esta no mundo real, isto e,.<<strong>br</strong> />

deutro da esfera celeste.<<strong>br</strong> />

Com o uso da maquete, o aluno alcanga um certo nivel de abstragao<<strong>br</strong> />

que o ajuda a eutrar e a sair da esfera celeste. Alem do que, a<strong>br</strong>e a visa°<<strong>br</strong> />

do aluno para a interdisciplinariedade, uma vez que dentro do tema da<<strong>br</strong> />

maquete, outras areas como a matematica, a geografia e a fisica podem<<strong>br</strong> />

participar aplicando seus conceitos na cosntrucao do experimento.<<strong>br</strong> />

5 - Referencias<<strong>br</strong> />

Rosa, R. M. e Lanciano, N.Enselianza, 1996<<strong>br</strong> />

Trevisan, R. H. e Lattari, C. J. B., Atas do X SNEF, 1993.<<strong>br</strong> />

666

XII Simposio Nacional de Ensino de 14'isica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

UM ENFOQUE ALTERNATIVO PARA A DISCIPLINA DE TOPICOS<<strong>br</strong> />

DE FiSICA MODERNA NOS CURSOS DE GRADUAQA0<<strong>br</strong> />

(LICENCIATURA E BACHARELADO)<<strong>br</strong> />

Jose Pedro Donoso (donoso@ifqsc.sc.<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica de Sao Carlos, Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

C. P. 369, 13560-970 Sao Carlos, SP<<strong>br</strong> />

Neste trabalho descreve-se um enfoque alternativo para a<<strong>br</strong> />

disciplina optativa TOpicos de Fisica Moderna oferecida para os<<strong>br</strong> />

estudantes dos cursos de Licenciatura e Bacharelado em Fisica. 0<<strong>br</strong> />

programa compreende quatro t6picos: fisica nuclear, fisica de<<strong>br</strong> />

particulas, relatividade geral e cosmologia. 0 programa 6<<strong>br</strong> />

desenvolvido em dois semestres com uma carga horaria de 4 horas<<strong>br</strong> />

semanais Para os estudantes da Licenciatura, cujo programa nao<<strong>br</strong> />

compreende a disciplina de Fisica de Estado Solid°, sao tratados<<strong>br</strong> />

tambem os topicos de semicondutores e supercondutores..<<strong>br</strong> />

Estes topicos sao indispensaveis num curriculo de graduacao<<strong>br</strong> />

em fisica pois os estudantes ouvem falar frequentemente destes<<strong>br</strong> />

temas, os quais sac) muitas vezes tratados na imprensa de forma<<strong>br</strong> />

incompleta ou sensacionalista. As principais dificuldades que um<<strong>br</strong> />

docente encontra para tratar estes topicos sao sua enorme<<strong>br</strong> />

a<strong>br</strong>angencia e os conhecimentos incompletos ou errados que alguns<<strong>br</strong> />

estudantes possuem. Dada a limitacao de tempo para um<<strong>br</strong> />

tratamento formal dos assuntos optamos por uma abordagem<<strong>br</strong> />

diferente, introduzindo os conceitos fundamentais, destacando as<<strong>br</strong> />

experiencias histOricas mais significativas e ilustrando cada tema<<strong>br</strong> />

com exemplos e aplicag6es. Esta abordagem exige uma cuidadosa<<strong>br</strong> />

escolha do material bibliografico a ser utilizado, o qual tem que ser<<strong>br</strong> />

bastante atualizado e simples em seus tratamentos. Neste trabalho<<strong>br</strong> />

descrevemos suscintamente o contend° programatico de cada topic()<<strong>br</strong> />

e o enfoque adotado no seu tratamento, indicando a bibliografia<<strong>br</strong> />

utilizada. Esta inclui textos de fisica moderna, textos especificos e<<strong>br</strong> />

artigos selecionados das colecoes American Journal of Physics,<<strong>br</strong> />

Scientific American e Ciencia Hoje, entre outras.<<strong>br</strong> />

Consideremos em primeiro lugar o topic() de fisica nuclear.<<strong>br</strong> />

Alem dos temas convencionais, como propriedades dos nncleos,<<strong>br</strong> />

forcas e modelos nucleares, decaimentos radioativos, reacoes<<strong>br</strong> />

nucleares e espalhamento, discutimos com certo detalhe os efeitos<<strong>br</strong> />

biolOgicos da radiacao [1-3] e a aplicacao da lei de decaimento<<strong>br</strong> />

radiativo na datacao arqueolOgica [2-5]. 0 capitulo das reacOes<<strong>br</strong> />

nucleares foi ilustrado com a analise das hipaesis e experiencias<<strong>br</strong> />

que conduziram a descoberta do neutron [6,7]. No capitulo de fissao<<strong>br</strong> />

nuclear aproveitamos para discutir a problematica da geracao de<<strong>br</strong> />

667

Jose Pedro Donoso<<strong>br</strong> />

energia. E importante que os estudantes conhegam o que um<<strong>br</strong> />

reator nuclear, sua eficiencia, a energia termica liberada ao meio<<strong>br</strong> />

ambiente, os combustiveis nucleares, etc. Alguns exemplos simples<<strong>br</strong> />

que ilustram 'estes temas potlem ser encontrados nas referencias<<strong>br</strong> />

[2-4]. Recentemente C. Atwood fez um levantamento de artigos<<strong>br</strong> />

didaticos publicados nas revistas Scientific American e Journal of<<strong>br</strong> />

Chemical Education so<strong>br</strong>e fisica e quimica nuclear [8].<<strong>br</strong> />

No topic° de particulas elementares (P.E.) discutimos as<<strong>br</strong> />

interacoes fundamentais, a classificagao das particulas [9,10], as<<strong>br</strong> />

leis de conservagao [9,11,12], o desenvolvimento dos metodos<<strong>br</strong> />

experimentais e seus custos [12,13] e a descoberta dos quarks [12],<<strong>br</strong> />

dando destaque as experiencias historicas qtie confirmaram<<strong>br</strong> />

predigoes teoricas [7,12]. Um esforgo especial foi realizado no<<strong>br</strong> />

sentido de mostrar ao estudante que: ele ' tem capacidade de<<strong>br</strong> />

resolver problemas utilizando conceitos que ja domina, como sao as<<strong>br</strong> />

leis de conservagao de energia e momento. Um exemplo ilustrativo<<strong>br</strong> />

e a analise de uma fotografia de urna colisao de particulas em uma<<strong>br</strong> />

camara de bolhas [14] e os exemplOs tratados no texto de Gautreau<<strong>br</strong> />

& Savin [6]. Em relagao a discus.sao de desco<strong>br</strong>imentos historicos<<strong>br</strong> />

de P.E. podem ser mencionados, entre outros, o caso do. positron<<strong>br</strong> />

[12, 4,15], dos mes'ons [16], o antiproton' (exemplo 9-2, ref .[7]), a<<strong>br</strong> />

particula Q ([12, 17], exemplo 9-10, ref .[7]), a particula T<<strong>br</strong> />

[11,12,18], as particulas W e Z [12,18,19] e o quark top [20-22].<<strong>br</strong> />

Finalmenteloi distribuido para os alunos o artigo de M.A..Moreira<<strong>br</strong> />

que descreve de forma didatiCa um mapa conceitual sa<strong>br</strong>e as P.E<<strong>br</strong> />

[23] e, • so<strong>br</strong>e os aspectos historicos da fisica de P.E. foram<<strong>br</strong> />

consultado o artigo de L.M. Brown e col. [24] e os trafialhos do Prof.<<strong>br</strong> />

J.M. Bassalo [25].<<strong>br</strong> />

No topic° de relatividade geral nos limitamos a uma<<strong>br</strong> />

apresentagao qualitativa do "Principio de Equivalencia" seguida de<<strong>br</strong> />

uma exposicao detalhada dos testes da teoria. Em particular foram<<strong>br</strong> />

analisados: (a) o desvio gravitacional para o vermelho e a<<strong>br</strong> />

experiencia de Pound & Rebka [27-29]; (b) o desvio da radiacao<<strong>br</strong> />

eletromagnetica por. um , Campo gravitacional, analisandos as<<strong>br</strong> />

observagoes Oticas realizadas em eclipses solares, as observaceles<<strong>br</strong> />

radio-interferometricas, a observagao de "lentes gravitacionais" e<<strong>br</strong> />

as observagOes de retardos nos sinais de radio; (c). o efeito<<strong>br</strong> />

relativistico no movimento planetario (precessao do perihelio); e (d<<strong>br</strong> />

) os testes realizados no pulsar binario i913+16, como o avango do<<strong>br</strong> />

periastron e a radiagao gravitacional [27,30]. No topic() de<<strong>br</strong> />

Cosmologia discirtimos a expansao do universo, a radiagao cosmica<<strong>br</strong> />

[31], os modelos cosmologicos e seus parametros [27,32-3g a<<strong>br</strong> />

evolucao do uraverso e, finalmente, os buracos negros e a radiagao<<strong>br</strong> />

de Hawking [27,29]. Este altimo tepico e particularmente de<<strong>br</strong> />

agrado para os estndantes, porem seu tratamento deve ser seri() e<<strong>br</strong> />

668

Um<<strong>br</strong> />

foque Alternaliuo...<<strong>br</strong> />

cuidadoso, pois a situacao atual do conhecimento deixa muitas<<strong>br</strong> />

perguntas por responder. Existe uma abundante literatura nestes<<strong>br</strong> />

temas, entre as quais podemos destacar os textos de Kenyon [27] e<<strong>br</strong> />

Bowler [29] assim como as o<strong>br</strong>as editadas por R. Meyer [36] e P.<<strong>br</strong> />

Davies [37]. Na discussao da evolucao do universo e nucleosintese,<<strong>br</strong> />

onde reaparecem muitos elementos de fisica nuclear e de fisica de<<strong>br</strong> />

particulas, seguimos basicamente a abordagem das referencias [2,<<strong>br</strong> />

38,39].<<strong>br</strong> />

Como o nivel de exigencia do curso corresponde aquele de um<<strong>br</strong> />

curso de Fisica Moderna, os problemas das listas (quinzenais) de<<strong>br</strong> />

exercicios foram escolhidos nesses textos [1-3,6-111: Cada lista<<strong>br</strong> />

continha quatro problemas e uma questao conceitual onde o aluno<<strong>br</strong> />

devia fazer uma pesquisa e uma reflexao para explicar com suas<<strong>br</strong> />

prOprias palavras o assunto questionado. Nos demais exercicios<<strong>br</strong> />

era indicada a referencia de onde tinha sido extraido o problema,<<strong>br</strong> />

de forma que o estudante podesse consultar e verificar suas<<strong>br</strong> />

respostas.<<strong>br</strong> />

E provavel que tanto esta sequencia de trabalho como a<<strong>br</strong> />

escolha do material bibliografico sejam a chave para o bom<<strong>br</strong> />

desempenho dos alunos, pois eles nao tiveram dificuldades na<<strong>br</strong> />

realizacao das listas (media superior a 80%) nem no<<strong>br</strong> />

acompanhamento do curso. Podemos dizer que o enfoque utilizado<<strong>br</strong> />

mostrou-se adequado, dado o crescente interesse dos alunos pelo<<strong>br</strong> />

.curso, pela participacao nas discussoes, pelo desempenho nas listas<<strong>br</strong> />

de exercicios e nas monografias, e o entusiasmo nos seminarios<<strong>br</strong> />

apresentados no final do curso.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

- T.R. Sandim, Essentials of Modern, Physics Addison Wesley,<<strong>br</strong> />

1989.<<strong>br</strong> />

2 - D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, Physics 4th edition<<strong>br</strong> />

Wiley, 1992.<<strong>br</strong> />

3 - D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamental of Physics<<strong>br</strong> />

4th ed. Wiley, 1993.<<strong>br</strong> />

4 - A. Das, Th. Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle<<strong>br</strong> />

Physics Wiley, 1994.<<strong>br</strong> />

5 - J. Labeyrie, La Recherche 7 (73) 1036 Dec. 1976, 14 (146)<<strong>br</strong> />

992 Jull. 1983.<<strong>br</strong> />

6 - R. Gautreau, W. Savin, Modern Physics. Schaum's Series<<strong>br</strong> />

McGraw-Hill, 1978.<<strong>br</strong> />

7 - M. Alonso, E.J. Finn, Fisica. Vol. III Addison Wesley<<strong>br</strong> />

Iberoamericana, 1986.<<strong>br</strong> />

8 - Ch.H. Atwood, Journal of Chemical Education 71 (10) 845<<strong>br</strong> />

1994.<<strong>br</strong> />

669

Jose Pedro Donoso<<strong>br</strong> />

9 - R.Eisberg, R. Resnick, Fisica Quantica Editora Campus,<<strong>br</strong> />

1979.<<strong>br</strong> />

10 P. Tipler, Fisica, Vol 4. 3th ed. Editoras Guanabara -<<strong>br</strong> />

Koogan, 1995.<<strong>br</strong> />

11 - J.D. McGervey, Introduction to Modern Physics 2nd ed.<<strong>br</strong> />

Academic Press 1983.<<strong>br</strong> />

12 - Y. Ne-eman, Y. Kirsh, The Particle Hunters Cam<strong>br</strong>idge<<strong>br</strong> />

University Press, 1989.<<strong>br</strong> />

13 J. Ziman, A Forga do Conhecimento. Livraria Itaiaia &<<strong>br</strong> />

Ed<strong>usp</strong> 1981.<<strong>br</strong> />

14 - H. Whiteside, J. Palmieri, R.A. Burnstein, American J. of<<strong>br</strong> />

Physics 34, 1005 1966.<<strong>br</strong> />

15 - P. J. Brancazio, The Nature of Physics McMillan, 1978<<strong>br</strong> />

16 - R. Oppenheimer, Thirty years of mesons physics. Physics<<strong>br</strong> />

Today Nov. 1966 p. 51.<<strong>br</strong> />

17 Biblioteca Cientifica Life, 0 Cientista. Livraria Jose<<strong>br</strong> />

Olympio Editora 1982.<<strong>br</strong> />

18 P. Watkins, The Story of W and Z. Cam<strong>br</strong>idge University<<strong>br</strong> />

Press, 1986.<<strong>br</strong> />

19 - J.A Mignaco, .R.C. Shellard, Ciencia Hoje 3 (14) 46 Set.<<strong>br</strong> />

1984, R.C. Shellard, ibid 13 (74) 28 Jul. 1991.<<strong>br</strong> />

20 - R, Ladbury, Physics Toda,y June 1994 p. 77.<<strong>br</strong> />

21 - A.M. Litke, A.S. Schwarz, Scientific American 272 (5) 76<<strong>br</strong> />

May 1995.<<strong>br</strong> />

22 J. Huth, "The Search for the Top Quark", American..<<strong>br</strong> />

Scientist 80 (5) 430 1992.<<strong>br</strong> />

23 M.A. Moreira, Revista de Ensino de Fisica 11, 114 Dez.<<strong>br</strong> />

1989<<strong>br</strong> />

24 - L.M. Brown, M. Dresden, L. Hoddeson, Pious to quarks:<<strong>br</strong> />

Particle Physics in the 1950s, Physics Today Nov. 1988<<strong>br</strong> />

pag. 56.<<strong>br</strong> />

26 J.M. Basalo Cronicas da Fisica Tomos 1, 2 e 4. ed. UFPA,<<strong>br</strong> />

1987, 1990, 1994, Belem.<<strong>br</strong> />

27 - I.R. Kenyon, General Relativity Oxford, 1990.<<strong>br</strong> />

28 - Curso de Fisica de Berkeley, Vol. 1, Meconica Ed. Univ.<<strong>br</strong> />

Brasilia & E. Blucher, 1970.<<strong>br</strong> />

29 - M.G. Bowler. Gravitation and Rela,tiuity. Pergamon Press,<<strong>br</strong> />

1976.<<strong>br</strong> />

30 - T. Piron, Binary Neutron Stars. Scientific American 272 (5)<<strong>br</strong> />

52 May 1995.<<strong>br</strong> />

31 S.G. Brush. How Cosmology became a Science. Sci. Amer.<<strong>br</strong> />

267 (2) 62 Aug. 1992.<<strong>br</strong> />

32 - W.J. Maciel, editor Astronomia e Astrofisica,. Apostila do<<strong>br</strong> />

IAG/<strong>USP</strong> 1991.<<strong>br</strong> />

33 - Rogerio C.T. Costa, Astronomia e Astrofisica. Apostila<<strong>br</strong> />

IFSC/<strong>USP</strong> 1992.<<strong>br</strong> />

670

Unt Enfoque Allernalivo...<<strong>br</strong> />

34 - I . Asimov, 0 e o Melhoramentos e Circulo do<<strong>br</strong> />

Livro, SP, 1978, Exploring the Era,th and the Cosmos<<strong>br</strong> />

Penguin books, 1982.<<strong>br</strong> />

35 - A. Linde, Inflationary Universe. Scientific American 271 (5)<<strong>br</strong> />

48 Nov. 1994.<<strong>br</strong> />

36 - R. Meyer, editor Encyclopedia of Modern Physics Academic<<strong>br</strong> />

Press,1990.<<strong>br</strong> />

37 - P. Davies, editor The New Physics Cam<strong>br</strong>idge University<<strong>br</strong> />

Press, 1989.<<strong>br</strong> />

38 - P. James, E. Peebless, D.N. Schramm, E.L. Turner, R.<<strong>br</strong> />

Kron, The Evolution of the Universe. Scientific American<<strong>br</strong> />

271 (4) 52 Oct. 1994.<<strong>br</strong> />

39 - E.B. Norman, The Origin of the Chemical Elements.<<strong>br</strong> />

Journal of Chemical Education 71 (10) 813 Oct. 1994;<<strong>br</strong> />

V.E.Viola, ibid 71 (10) 840 (1994) e refs. citadas.<<strong>br</strong> />

671

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira.de Fisica<<strong>br</strong> />

OS OBJETIVOS DO LABORATORIO DIDATICO NA UNIVERSIDADE:<<strong>br</strong> />

UMA ENQUETE ENTRE ALUNOS E PROFESSORES DO IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

I ntrod ugao<<strong>br</strong> />

L.B. Horodynski-Matsushigue, P. R. Pascholati, M. Moralles, M.-L. Yoneama,<<strong>br</strong> />

J.F. Dias e P.T.D. Siqueira (LighiagIE<strong>USP</strong>BR)<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica da Universidade de Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

Caixa Postal 66318, CEP 05389-970, Sao Paulo, SP, Brasil<<strong>br</strong> />

Numa visa° ampla, pode-se discernir duas linhas filosoficas<<strong>br</strong> />

norteando o uso do laboraterio didatico no processo ensino/aprendizagem,<<strong>br</strong> />

em particular nos anos basicos do terceiro grau [1,2]. A primeira destas<<strong>br</strong> />

coloca como papel fundamental do laboratOrio ilustrar a teoria atraves da<<strong>br</strong> />

pratica, sedimentando os conceitos que, preferencialmente, foram antes<<strong>br</strong> />

abordados nas aulas expositivas. Por outro lado, na segunda linha [1,3,4]<<strong>br</strong> />

a prOpria experimentacao, incluindo a teoria estatistica que norteia a<<strong>br</strong> />

obtengdo e analise de dados, deveria ser o alvo do ensino no laboraterio.<<strong>br</strong> />

Recentemente, as disciplinas Fisica Experimental I e II oferecidas<<strong>br</strong> />

sequencialmente aos ingressantes no Curso de Bacharelado em Fisica do<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica da Universidade de Sao Paulo, foram alvos de uma<<strong>br</strong> />

restruturagdo didatica[5], que claramente enfatizou a linha filosOfica da<<strong>br</strong> />

experimentacao. Foram inicialmente (na disciplina de Fisica<<strong>br</strong> />

Experimental I) privilegiados os seguintes objetivos: treino em<<strong>br</strong> />

observacao da situagao experimental e selecao das variaveis relevantes;<<strong>br</strong> />

aprendizado da teoria estatistica de erros e sua aplicacao no tratamento<<strong>br</strong> />

de dados experimentais, em particular no que se refere sua<<strong>br</strong> />

conceituagdo; conhecimento de instrumentos e de tecnicas de medidas e<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de habilidade experimental; e aprendizado de tecnicas<<strong>br</strong> />

de sistematizacao, tratamento e apresentagao de dados experimentais. A<<strong>br</strong> />

seguir (na disciplina de Fisica Experimental II), adquirido o ferramental<<strong>br</strong> />

basic() para a adequada compreensao dos resultados experimentais,<<strong>br</strong> />

tentou-se priorizar os objetivos gerais: assimilacao do importante papel<<strong>br</strong> />

do modelo na analise de experiencias; e desenvolvimento de espirito<<strong>br</strong> />

critico e clareza de pensamento na confrontagdo entre modelos te6ricos e<<strong>br</strong> />

os resultados experimentais. Em Fisica Experimental II foi ainda<<strong>br</strong> />

introduzido um aprimoramento em tecnicas de analise de dados, atraves<<strong>br</strong> />

da linearizacao das relacoes funcionais coin ajustes por minimos<<strong>br</strong> />

quadrados. 0 objetivo operacional desenvolvimento de capacidade de<<strong>br</strong> />

expressao na forma de relaterio cientifico foi perseguido de forma<<strong>br</strong> />

paralela, sem ser enfatizado. 0 objetivo geral desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

criatividade experimental foi julgado prematuro e tocado de forma<<strong>br</strong> />

apenas incipiente na Ultima atividade de Fisica Experimental II.<<strong>br</strong> />

672

Os Obje li cos...<<strong>br</strong> />

Resultados<<strong>br</strong> />

A presente contribuicao refere-se a uma analise das respostas<<strong>br</strong> />

dadas em junho de 1995 a um questionario, estabelecendo uma<<strong>br</strong> />

hierarquia entre os objetivos propostos para o laboratorio didatico,<<strong>br</strong> />

atraves da pontuacao de 0 a 5, numa suposta situacAo ideal e,<<strong>br</strong> />

comparativamente, na situacao real de Fisica Experimental I. Uma<<strong>br</strong> />

versdo completa do presente trabalho esta sendo submetida a Rev. Bras.<<strong>br</strong> />

de Ensino de Fisica. A adocao deste questionario possibilitou uma<<strong>br</strong> />

comparacao quantitativa corn os dados colhidos em 1973, tambem no<<strong>br</strong> />

IF<strong>USP</strong>, com o mesmo questionario[6].<<strong>br</strong> />

A analise da Tabela e Figura 1 deixa evidente que os alunos,<<strong>br</strong> />

ingressantes, pontuaram todos os objetivos ideais cony notas<<strong>br</strong> />

extremamente altas; tambern todos os objetivos reais obtiveram<<strong>br</strong> />

pontuacao acima do valor que corresponderia A importancia regular, ou<<strong>br</strong> />

seja, 2,5.<<strong>br</strong> />

PONTU AQA0 DO OBJ ETIVO<<strong>br</strong> />

PONTUADA0 DO OBJ ETIV O<<strong>br</strong> />

Figura la:Pontuacao conferida pelos alunos.<<strong>br</strong> />

Figura lb: Pontuacao conferida pelos professores.<<strong>br</strong> />

673

De fato, nos dados dos alunos a media geral so<strong>br</strong>e a pontuacao de<<strong>br</strong> />

todos os objetivos na situacao ideal e de M i(A) = 4,32 e a na sitUacao<<strong>br</strong> />

real M It(A) = 3,32 . 0 desvio-padrao tipico na pontuacao de cada objetivo<<strong>br</strong> />

da ordem de 1 na seqUencia ideal e um pouco maior na seqUencia real;<<strong>br</strong> />

desta forma o desvio-padrao da pontuacao media de cada objetivo 6, para<<strong>br</strong> />

os 85 alunos, da ordem 0,1, conferindo significancia para a diferenciacao<<strong>br</strong> />

entre a maioria dos objetivos, apesar da pouca discriminacdo dos<<strong>br</strong> />

objetivos ideais. Os resultados dos professores, Tabela I e Figura 2,<<strong>br</strong> />

apresentaram criterios mais restritivos so<strong>br</strong>e a importancia relativa dos<<strong>br</strong> />

objetivos, refletidos tambem pelas medias gerais de pontuacao mais<<strong>br</strong> />

baixas M i(P) = 3,30 e M R(P) = 2,56. De modo geral, pode-se dizer que<<strong>br</strong> />

ambos, estudantes e professores, ordenaram, tanto na situacao ideal<<strong>br</strong> />

quanto na real, os objetivos especificos prevalecendo so<strong>br</strong>e os gerais e<<strong>br</strong> />

apresentaram nos Ultimos lugares em importancia os objetivos que se<<strong>br</strong> />

referem a apoio do laboratorio para a teoria.<<strong>br</strong> />

Tabela 1 : Questionario e as pontuagoes de cada objetivo segundo respostas de<<strong>br</strong> />

alunos e n.ofessores.<<strong>br</strong> />

Descricao do objetivo Alunos Professores<<strong>br</strong> />

I\4/ 8/ l\l/,. su IVI/ s/ IVI/e su<<strong>br</strong> />

1 Desenvolver habilidades 4,60 0,8:3 3,86 0,96 4,57 0,79 :3,4:3 0,98<<strong>br</strong> />

prAticas biisicas<<strong>br</strong> />

2 Familiarizar os<<strong>br</strong> />

4,73 0,5,1 4,01 0,87 4,29 0,05 3,71 0,95<<strong>br</strong> />

Estudantes corn<<strong>br</strong> />

instrumental padriio e<<strong>br</strong> />

tecnicas de medida<<strong>br</strong> />

importantes<<strong>br</strong> />

:3 Ilustrar material 4,07 1,29 2,7,1 1 ,:34 1,4:3 1,40 0,86 0,69<<strong>br</strong> />

ensinado<<strong>br</strong> />

nas aulas teoricas<<strong>br</strong> />

4 Ensinar principios e 4,38 1,00 :3,62 1,05 5,00 0,00 3,86 0,69<<strong>br</strong> />

atitudes<<strong>br</strong> />

no trabalho<<strong>br</strong> />

experimental<<strong>br</strong> />

5 Treinar os estudantes 4,51 1,05 :3,61 1,18 4,4:3 0,53 3,43 1,1:3<<strong>br</strong> />

elll<<strong>br</strong> />

observaciio<<strong>br</strong> />

G Treinar os estudantes 4,67, 0,7:3 :3,6:3 0,90 5,00 0,00 :3,86 0,90<<strong>br</strong> />

na interpretac3io de<<strong>br</strong> />

dados experimentais<<strong>br</strong> />

7 utilizar dados<<strong>br</strong> />

4,21 1,09 3,19 1,17 2,71 1,11 3,41 1,57<<strong>br</strong> />

experimentais para<<strong>br</strong> />

resolver problemas<<strong>br</strong> />

especificos<<strong>br</strong> />

8 Treinar os estudantes 4,14 1,23 3,49 1,24 :3,4:3 0,5:3 :3,00 0,58<<strong>br</strong> />

no preparo de<<strong>br</strong> />

relatorios escritos<<strong>br</strong> />

9 Treinar os estudantes 4,13 1,27 :3,08 1,:37 :3,00 1,00 1,57 (),98<<strong>br</strong> />

em aspectos de projeto<<strong>br</strong> />

experimental<<strong>br</strong> />

I() Proporcionar melhor 4,15 1,11 :3,60 1,20 2,1,1 1,:35 2,57 1,27<<strong>br</strong> />

674

Os Objelli.os...<<strong>br</strong> />

conta to entre<<strong>br</strong> />

professores e alunos<<strong>br</strong> />

11 Infuridir confianca no<<strong>br</strong> />

metodo cientifico<<strong>br</strong> />

12 Estimular c mantel. o<<strong>br</strong> />

interesse dos alunos no<<strong>br</strong> />

estudo de Fisica<<strong>br</strong> />

13 Ensinar algum<<strong>br</strong> />

material teorico MI()<<strong>br</strong> />

incluido ruts aulas de<<strong>br</strong> />

teoria<<strong>br</strong> />

1,1 Encorajar pensamento<<strong>br</strong> />

independente<<strong>br</strong> />

15 Demonstrar o uso do<<strong>br</strong> />

metodo experimental<<strong>br</strong> />

como uma alternativa<<strong>br</strong> />

para o metoclo anal itico<<strong>br</strong> />

de resolver problemas<<strong>br</strong> />

16 Motivar os estuclantes<<strong>br</strong> />

Tara o estttdo de Fisica<<strong>br</strong> />

17 Ajudar ;t transpor a<<strong>br</strong> />

barreira entre teoria e<<strong>br</strong> />

pratica<<strong>br</strong> />

4,38 1,09 3,40 1,19 343 1,27 2,71 1,38<<strong>br</strong> />

1,47 1,09 2,9,1 1,4,1 3,13 1,51 2,00 1,00<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

3,71 1,10 2,68 14,1 1,00 0,82 1,00 0,58<<strong>br</strong> />

1,12 1,01 3,12 1,3,1 1,00 1,00 2,71 0,95<<strong>br</strong> />

4,2!) 0,96 3,36 I, 18 2,00 1,11 1,86 1,16<<strong>br</strong> />

1,29 1,1!) 2,69 1,53 3,29 1,38 1,71 1,11<<strong>br</strong> />

4,33 1,2G 3,19<<strong>br</strong> />

N<<strong>br</strong> />

3,00 1,00 2,1,1 0,90<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Pode-se afirmar que alunos, ingressantes no IF<strong>USP</strong>, estao<<strong>br</strong> />

basicamente de acordo com o que os professores consideram importante<<strong>br</strong> />

na disciplina de Fisica Experimental I e consideram que a realidade nao<<strong>br</strong> />

esta muito distante das expectativas. A andlise revelou tambem que<<strong>br</strong> />

houve mudancas significativas de enfoque entre 1973 e 1995 e que estas<<strong>br</strong> />

mudancas foram percebidas e acompanhadas pelos alunos.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

[1] J.C. Menzie, The Lost Arts of Experimental Investigation , Am. J.<<strong>br</strong> />

Phys. 38 (9);1121 - 1127(1970).<<strong>br</strong> />

[2] M.C. Robinson, Undergraduate Laboratory in, Physics:Two<<strong>br</strong> />

Philosophies , Am. J. Phys. 47 (10);859 - 862(1979).<<strong>br</strong> />

[3] F.R. Yeatts, Measurement Oriented Basic Physics Laboratory ,<<strong>br</strong> />

Am. J. Phys. 47 (1);46 - 49(1979).<<strong>br</strong> />

[4] J.G. Potter e J. Burns, Alternative Justification for Introductory<<strong>br</strong> />

Physics Laboratory Courses , Am. J. Phys. 52 (1);12 - 13(1984).<<strong>br</strong> />

[5] J.H. Vuolo et al., Apostila de Fisica Experimented I -FEP113 ,<<strong>br</strong> />

IF<strong>USP</strong>, 1991 - 1996.<<strong>br</strong> />

[6] J. Zanetic, Practical Work it?, Physics Teaching/Learning at the<<strong>br</strong> />

University Level, Dissertacao de Mestrado em Science<<strong>br</strong> />

Education, Centre for Science Education, Chelsea College,<<strong>br</strong> />

University of London, 1974.<<strong>br</strong> />

675

XII Nacional de Fusin() de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 27 a :t1 janeiro 19.97<<strong>br</strong> />

Sociedade.Brasiteira de Fisica<<strong>br</strong> />

0 EFEITO FOTOELETRICO NO 2°GRAU - UMA PROPOSTA<<strong>br</strong> />

Eduardo de Paula Cordeiro<<strong>br</strong> />

Mauro Costa da Silva<<strong>br</strong> />

Momento Adequado para a Introducao do Tema no ConteUdo Programatico<<strong>br</strong> />

Podemos iniciar o estudo da eletrodinamica questionando o nosso<<strong>br</strong> />

aluno como e possivel fazer com que eletrons fluam de um lado para outro<<strong>br</strong> />

de um fio "isolado". -"Sera que por diferenca de potencial gravitacional<<strong>br</strong> />

isso sera possivel?"<<strong>br</strong> />

Apes alguns instantes par reflexao, ele concluira quanto a<<strong>br</strong> />

necessidade de uma d.d.p. (conceit° adquirido na eletrostatica) para que<<strong>br</strong> />

ocorra o fluxo de eletrons desejado. Se necessario, pode-se-a utilizar um<<strong>br</strong> />

modelo hidrodinamico comparativo para facilitar a construcao do<<strong>br</strong> />

conhecimento pelo aluno. 0 model° consiste em ligar por intermedio de<<strong>br</strong> />

tubulacoes, duas caixas d'agua situadas em diferentes alturas, com agua<<strong>br</strong> />

contida apenas na caixa superior e um regestro entre as duas. Ao ser<<strong>br</strong> />

aberto, a agua fluira espontaneamente para. a caixa inferior. Para que a<<strong>br</strong> />

agua retorne caixa superior, fica facil perceber a necessidade de uma<<strong>br</strong> />

bomba para o sevico. De modo analog°, o gerador fara o papel da bomba<<strong>br</strong> />

no circuito eletrico, proporcionando aos eletrons um potencial suficiente<<strong>br</strong> />

para que ocorra o fluxo ordenado destes, originando entao a corrente<<strong>br</strong> />

eletrica.<<strong>br</strong> />

ApOs fixado esse conceito, podemos mostrar a possibilidade de se<<strong>br</strong> />

ter tambem uma corrente eletrica. sem que a d.d:p. seja a condicao<<strong>br</strong> />

fundamental. Fazendo incidir •um feixe luminoso so<strong>br</strong>e uma placa<<strong>br</strong> />

condutora, possivel retirar eletrons atraves da excitacao provocada pela<<strong>br</strong> />

energia de fotons (raios de luz) nela incidentes. A esse fenomeno da-se o<<strong>br</strong> />

nome de Efeito Fotoeletrico.<<strong>br</strong> />

Uma abordagem Fenomenologica do Efeito Fotoeletrico<<strong>br</strong> />

Falamos no tapico anterior que um d.d.p nao e condicao<<strong>br</strong> />

fundamental para se estabelecer ulna 'corrente eletrica.. DiSsemoS ainda<<strong>br</strong> />

que possivel retirar eletrons• de uma placa cdndutora atraves da<<strong>br</strong> />

incidencia de um feixe luminoso.<<strong>br</strong> />

Vamos detalhar esse fenomeno conhecido cOmo Efeito Fotoeletrico.<<strong>br</strong> />

0 'tip° de equipamenio utilizado para se entender ef'eito<<strong>br</strong> />

fotoeletrico estd esquematizado na figura<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Luz' monocromatica incidindo so<strong>br</strong>e uma placa metalica A, excita os<<strong>br</strong> />

eletrons livres desta, ejetando-os. Estes sao atraidos pela placa B, devido<<strong>br</strong> />

a uma d.d.p. entre A e B.<<strong>br</strong> />

A passagem desses eletronS completa o circuito ABCD e e lida uma<<strong>br</strong> />

corrente eletrica no amperimetro (A).<<strong>br</strong> />

676

0 E/i4 14) h'otoe/ O rico...<<strong>br</strong> />

Vamos chama-la de corrente fotoeletrica.<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

Fi gu r a 1<<strong>br</strong> />

Devemos chamar atencao para o fato de que, mesmo quando nao<<strong>br</strong> />

d.d.p. entre as placas A e B, alguns fotoeletrons emitidos por A sao<<strong>br</strong> />

coletados na placa B e produzem uma pequena corrente. A medida,que se<<strong>br</strong> />

estabelece e se bumenta a d.d.p entre aS placas, mais fotoeletrons sdo<<strong>br</strong> />

coletados e a corrente fotoeletrica aumenta. Observe na figura. que o<<strong>br</strong> />

reostato permite a variacao da d.d.p.<<strong>br</strong> />

Sendo a d.d.p suficientemente grande, a corrente fotoeletrica<<strong>br</strong> />

atingira um certo limite (corrente de saturacao), no qual todos os<<strong>br</strong> />

fotoeletrons ejetados da placa A serao coletados pela placa B.<<strong>br</strong> />

Experiencias comprovam que se do<strong>br</strong>armos a intensidade da luz<<strong>br</strong> />

incidente na placa A, a corrente de saturacao duplica, ou seja, quanto<<strong>br</strong> />

mais luz incidir na placa A, maior sera o niimero de eletrons ejetados por<<strong>br</strong> />

ela e, consequentemente, maior a corrente fotoeletrica. Vale ressaltar,<<strong>br</strong> />

porem, que nao e intensidade da luz incidente o fator responsavel pela<<strong>br</strong> />

ejecao de eletrons da placa, e sim a freqUencia dessa luz (cor da luz).<<strong>br</strong> />

Veremos mais adiante que os eletrons da placa so conseguem<<strong>br</strong> />

efetar-se quando recebem uma certa "dose" de energia. E a freqUencia de<<strong>br</strong> />

luz incidente que determina essa "dosagem" de energia, que pode ser<<strong>br</strong> />

suficiente para ejetar os eletrons da placa ou Vai depender tambem<<strong>br</strong> />

do material que constitui a placa.<<strong>br</strong> />

Se agora trocarmos o sinal da d.d.p (atraves de uma chave<<strong>br</strong> />

inversora) entre as placas, reduziremos a corrente, porque ai, B vai<<strong>br</strong> />

repelir os eletrons. A corrente fotoeletrica nao se anula imediatamente, o<<strong>br</strong> />

que prova que os eletrons sao emitidos de A coin uma velocidade<<strong>br</strong> />

diferente de zero. Alguns ainda conseguirao atingir a placa B, apesar do<<strong>br</strong> />

677

Eduardo Cordeh.o...<<strong>br</strong> />

campo eletrico se opor ao seu movimento. Entretanto, aumentando-se<<strong>br</strong> />

essa diferenca de yotencial em valor absoluto, atingir-se-a um certo valor<<strong>br</strong> />

Vo (potencial de corte) para o qual cessa completamente a corrente<<strong>br</strong> />

fotoeletrica. 0 produto desse potenckal Vo com carga do eletron e nos<<strong>br</strong> />

fornece a energia cinetica maxima do fotoeletron ejetado, ou seja:<<strong>br</strong> />

E OHM" = V0. e<<strong>br</strong> />

Entendendo melhor, quando um foton atinge uma superficie, ele<<strong>br</strong> />

cede uma certa quantidade de energia para ejeta-lo, sendo essa<<strong>br</strong> />

quantidade de energia uma caracteristica do material que constitui a<<strong>br</strong> />

placa. Parte dessa energia e usada para arrancar o eletron da superficie<<strong>br</strong> />

do metal. 0 restante se transforma em energia cinetica do fotoeletron.<<strong>br</strong> />

que levA-lo ate a outra placa.<<strong>br</strong> />

No moment°, suficiente esta abordagem que fizemos do efeito<<strong>br</strong> />

fotoeletrico para visualizarmos e entendermos como ele funciona.<<strong>br</strong> />

No topico seguinte, demonstraremos esse efeito, para entao nos<<strong>br</strong> />

determos em um detalhamento completo so<strong>br</strong>e o assunto.<<strong>br</strong> />

Demonstracao Pratica do Efeito Fotoeletrico<<strong>br</strong> />

Apresentamos um emissor de fatons e um receptor que contem uma<<strong>br</strong> />

celula fotoeletrica. Um circuito simples esta acoplado ao conhnto para<<strong>br</strong> />

demonstrarmos o efeito. -<<strong>br</strong> />

Luj.<<strong>br</strong> />

Vz<<strong>br</strong> />

Detalhamento do Efeito Fotoeletrico com Enfoque HistOrico<<strong>br</strong> />

Descricao Qualitative do Efeito Fotoeletrico<<strong>br</strong> />

A remocao de eletrons da superficie polida de certos materiais,<<strong>br</strong> />

quando iluminada com radiacao eletromagnetica de determinada<<strong>br</strong> />

freqUencia, denominada Efeito,Fotoeletrico.<<strong>br</strong> />

Em 1887, enquanto trabalhava em seus aparelhos de<<strong>br</strong> />

radiotransmissao de descarga eletrica, Hertz percebeu que quando da<<strong>br</strong> />

678

0 Efeito Foloc/Orico...<<strong>br</strong> />

presenga de outra descarga eletrica durante suas experiencias, essas<<strong>br</strong> />

ocorriam mais rapidamente.<<strong>br</strong> />

Estudos mostraram que tal fenomeno era devido aos eletrons<<strong>br</strong> />

liberados pelas superficies dos eletrodos ao absorverem a radiagao. Um<<strong>br</strong> />

vez liberados, esses eletrons poderao iniciar a descarga eletrica<<strong>br</strong> />

responsavel pela faisca.<<strong>br</strong> />

Observe o es uema do circuito utilizado em nossa experiencia:<<strong>br</strong> />

Na figura, interessa para o nosso estudo que os dois eletrodos A e B<<strong>br</strong> />

encontram-se num involucro evacuado. A fonte de tensao nos permite<<strong>br</strong> />

variar o modulo e a polaridade de Vb-Va. 0 amperimetro nos permite<<strong>br</strong> />

comparar as intensidades de corrente fotoeletrica medida que<<strong>br</strong> />

variarmos Vb-Va.<<strong>br</strong> />

Fazendo-se incidir luz so<strong>br</strong>e o eletrodo A, fotoeletrons sac)<<strong>br</strong> />

removidos. Para que estes sejam atraidos pelo coletor B e,<<strong>br</strong> />

consequentemente aparega corrente fotoeletrica no circuito, e precis() que<<strong>br</strong> />

o potencial eletrico deste seja mais positivo que o de A (Vb-Va>0).<<strong>br</strong> />

Relack entre a corrente fotoeletrica e a ddp das placas<<strong>br</strong> />

Vamos ver como a corrente fotoeletrica varia coin a diferenca de<<strong>br</strong> />

potencial aplicada entre as placas.<<strong>br</strong> />

A medida que variamos o valor da ddp, usando o potenciametro da<<strong>br</strong> />

fonte, variamos a ddp e percebemos que a corrente eletrica aumenta.<<strong>br</strong> />

Podemos fazer uma tabela onde aparecem os valores da ddp e as<<strong>br</strong> />

res ectivas correntes eletricas.<<strong>br</strong> />

V(v) -1,0 -0,3 0 0,7 2,0 3,0<<strong>br</strong> />

i(1.1A) 0 0,32 0,55 1,85 2,5 2,50<<strong>br</strong> />

679

Eduardo Cordeiro...<<strong>br</strong> />

Observamos que a corrente se torna constante a partir de um certo<<strong>br</strong> />

valor de V. Dezemos que a corrente ficou saturada. Isto acontece porque<<strong>br</strong> />

todos os fotoeletrons atingem o coletor quando este se torna<<strong>br</strong> />

suficientemente atrativo.<<strong>br</strong> />

Por outro lado, a corrente diminui quando Vb-V,, se torna mais<<strong>br</strong> />

negativo, podendo ate se anular. verdade, pois neste caso B repele os<<strong>br</strong> />

eletrons e A, o prOprio terminar de onde sao arrancados, os atrai.<<strong>br</strong> />

Podemos determinar qual o potencial menos negativo para o qual a<<strong>br</strong> />

corrente se anula. Na tabela, verificamos que isso ocorrem = -1,0 Volt.<<strong>br</strong> />

Chamaremos este potencial de Potencial de corte.<<strong>br</strong> />

Com os valores tabelados, podemos cdristruir o grafico corrente x<<strong>br</strong> />

chip:<<strong>br</strong> />

VIA)<<strong>br</strong> />

— 1,0<<strong>br</strong> />

Conclusoes<<strong>br</strong> />

1- a corrente fotoeletrica depende da ddp entre as placas, onde<<strong>br</strong> />

o potencial de corte<<strong>br</strong> />

2- para VVc, A medida que V cresce, os fotoeletrons coin maior<<strong>br</strong> />

energia comecam a atingir o coletor B<<strong>br</strong> />

4- quando B se torna suficientemente positivo e todos os<<strong>br</strong> />

fotoeletrons emitidos o atingem, a corrente se torna constante<<strong>br</strong> />

Relagao entre a corrente e a ddp para diferentes intensidades luminosas<<strong>br</strong> />

Variar a intensidade luminosa significa variar o nUmero de<<strong>br</strong> />

lampadas da fonte ou o potenciametro de uma Unica fonte luminosa sem,<<strong>br</strong> />

no entanto, modificar a freqUencia da luz incidente (cor da luz).<<strong>br</strong> />

Vamos construir utha nova tabela onde aparecerao o valor da ddp<<strong>br</strong> />

aplicada As placas e a intensidade de corrente correspondente a cada<<strong>br</strong> />

intensidade luminosa I .<<strong>br</strong> />

I V (v) -1,0 -0,5 0 , 5 1,0 2,5<<strong>br</strong> />

3 i(itA) 0 0,12 0,60 1,88 3,15 3,75<<strong>br</strong> />

4 i(uA) 0,12 0 62 2,12 4,00 5,00<<strong>br</strong> />

Observando a tabela, podemos construir que a corrente variar com<<strong>br</strong> />

a intensidade luminosa I. A corrente fotoeletrica maior quando a<<strong>br</strong> />

680

0 lifeito<<strong>br</strong> />

intensidade luminosa aumenta.. Logo,. o ninpero de eletrons emitidos por<<strong>br</strong> />

A aumenta.<<strong>br</strong> />

Plotando um grafico con'eate . , para esta nova experiencia,<<strong>br</strong> />

encontramos:<<strong>br</strong> />

0 grafico mostra claramente que a corrente fotoeletrica aumenta<<strong>br</strong> />

com a intensidade luminosa luminosa e que o potencial e que o potencial<<strong>br</strong> />

de corte (V() nao depende da intensidade luminosa.<<strong>br</strong> />

Conclusoes<<strong>br</strong> />

1- a corrente depende da ddp e da intensidade luminosa<<strong>br</strong> />

2- o potencial de corte independe de I<<strong>br</strong> />

3- a corrente eletrica depende de I<<strong>br</strong> />

Observacao:<<strong>br</strong> />

SO existe corrente para<<strong>br</strong> />

Relagao entre a energia maxima e a fregtiOncia incidente para uma intensidade<<strong>br</strong> />

luminosa fixa<<strong>br</strong> />

Variar a freqUencia da luz e o mesmo que variar a cor da<<strong>br</strong> />

emitida pela fonte, mantendo a intensidade da luz constante.<<strong>br</strong> />

A freqiiencia da luz visivel varia desde 4,6.10" Hz (vermelho) ate<<strong>br</strong> />

7,6.10" Hz (violeta) embora nos possamos trabalhar corn freqUencias<<strong>br</strong> />

menores e maiores que a da luz visivel, como o infravermelho e o<<strong>br</strong> />

ultravioleta.<<strong>br</strong> />

0 que se observa, atraves da experiencia e que nao existe corrente<<strong>br</strong> />

para todas as frequencias do espectro. Se a partir de uma determinada<<strong>br</strong> />

frequencia que passa a existir uma corrente.<<strong>br</strong> />

Fazendo-se incidir so<strong>br</strong>e uma placa de s6dio (Na) tres frequencias<<strong>br</strong> />

diferentes, pode-se determinar para cada uma, o potencial de corte.<<strong>br</strong> />

681

Ed rdo Cordeivo...<<strong>br</strong> />

A tabela mostra os resultados obtidos para o soclio e relaciona o<<strong>br</strong> />

potencial de corte corn a ener ia cinetica maxima dos fotoeletrons'.<<strong>br</strong> />

Frequencia V,;(volt) Em(eletron-volt)<<strong>br</strong> />

ultravioleta -1,5 1,5<<strong>br</strong> />

anil -0,6 0,6<<strong>br</strong> />

verde -0,1 1,0<<strong>br</strong> />

A seguir, mostramos o grafico relativo a esses dados:<<strong>br</strong> />

„, = V)<<strong>br</strong> />

5,3 6,o :7,o f (10 14 Hz)<<strong>br</strong> />

Para freqiiencia incidente menor do que certo valor, nao ha<<strong>br</strong> />

eletrons emitidos. Essa frequencia e chamada freqUencia limite (E). No<<strong>br</strong> />

presente caso, seu valor e 5,3.10"Hz.<<strong>br</strong> />

A partir da frequencia limite, a energia maxima dos fotoeletrons<<strong>br</strong> />

linearmente proporcional a freqnencia incidente.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

1- a energia cinetica maxima (E,,,) dos fotoeletrons arrancados do<<strong>br</strong> />

material varia como mostra a figura:<<strong>br</strong> />

682<<strong>br</strong> />

Onde: e a freqiiencia limite<<strong>br</strong> />

2- para ffr„ cresce linearmente

0 aeito Folockitrico...<<strong>br</strong> />

Observacao<<strong>br</strong> />

A En, nao depende da intensidade luminosa.<<strong>br</strong> />

Relagao entre frequencia limite e o material, para uma dada intensidade luminosa<<strong>br</strong> />

fixa<<strong>br</strong> />

Na experiencia anterior foi possivel.determinar a freqUencia limite<<strong>br</strong> />

para o s6dio e concluir que abaixo dessa freqUencia nao ha liberacao de<<strong>br</strong> />

fotoeletrons.<<strong>br</strong> />

Veremos agora a relacao entre a freqUencia halite o material<<strong>br</strong> />

utilizado nas placas, mostrando que a freqUencia limite nao 6 a mesma<<strong>br</strong> />

quando se muda o material da placa.<<strong>br</strong> />

Seguindo o mesmo procedimento utilizado na experiencia anterior,<<strong>br</strong> />

vamos construir tabelas para diferentes materiais e determinar o<<strong>br</strong> />

potencial de corte para cada um deles.<<strong>br</strong> />

Material:: bario<<strong>br</strong> />

freqUencia Vc(volt) E n, (eV)<<strong>br</strong> />

ultravioleta -1,2 1,2<<strong>br</strong> />

violeta -0,6 0,6<<strong>br</strong> />

anil -0,3 0,3<<strong>br</strong> />

0 grafico x f mostrado a seguir:<<strong>br</strong> />

Nele, mostramos o Sedio (Na) ja visto na experiencia anterior, o<<strong>br</strong> />

Bari° (Ba) e o Berilio (Be).<<strong>br</strong> />

A conclusao que se chega 6 que frequencia limite depende do<<strong>br</strong> />

material da placa.<<strong>br</strong> />

Observe ainda que a inclinacao das retas e a mesma para os tres<<strong>br</strong> />

materiais .<<strong>br</strong> />

683

Eduardo Conical)...<<strong>br</strong> />

Experiencias semelhantes com outros materiais mostram que a<<strong>br</strong> />

inclinacdo e sempre a mesma para todos os materials que apresentam<<strong>br</strong> />

efeito fotoeletrico.<<strong>br</strong> />

Um fato interessante que observamos e que cada 'material oferece<<strong>br</strong> />

uma certa resistencia A remocao de eletrons de uma superficie. E<<strong>br</strong> />

necessaria uma energia minima para realizar trabalho par remover um<<strong>br</strong> />

eletron do material, chamada de fulled° trabalho (W). Atraves de calculos<<strong>br</strong> />

verificou-se que:<<strong>br</strong> />

Eminima=W=11.fl,<<strong>br</strong> />

onde: h=constante de Planck=4,1.10-'5(eV)<<strong>br</strong> />

Assim:<<strong>br</strong> />

W.--=2,17 eV<<strong>br</strong> />

Wba=2,46 eV<<strong>br</strong> />

Wbe=3,03 eV<<strong>br</strong> />

Neste exemplo, o sedio possui a menor furled° trabalho. Logo, e<<strong>br</strong> />

mais facil arrancar eletrons do s6dio do que do Bari° ou do Berilio.<<strong>br</strong> />

Conclusao Gera!<<strong>br</strong> />

Efeito fotoeletrico e o fenOmeno que consiste na • remocao de<<strong>br</strong> />

eletrons da superficie polida de certos materiais, quando iluminada com<<strong>br</strong> />

radiacdo eletromagnetica de determinada frequencia.<<strong>br</strong> />

A energia cinetica maxima dos fotoeletrons depende da frequencia<<strong>br</strong> />

da luz (cor) e do material iluminado. Para um mesmo material, quanto<<strong>br</strong> />

maior a frequencia da luz, maior a energia dos fotoeletrons.<<strong>br</strong> />

A energia dos fotoeletrons independe da intensidade luminosa. Luz<<strong>br</strong> />

mais intensa apenas arranca mais eletrons, gerando maior corrente<<strong>br</strong> />

fotoeletrica.<<strong>br</strong> />

Historico<<strong>br</strong> />

0 efeito da emissdo de eletrons de uma placa metalica quando<<strong>br</strong> />

iluminada foi primeiramente observado por Hertz, em 1887, ao notar que<<strong>br</strong> />

a centelha entre ‘duas esferas surgia mais rapidamente quando suas<<strong>br</strong> />

superficies eram iluminadas pela luz de outra centelha.<<strong>br</strong> />

Alguns fenemenos da Optica Fisica, como a difracdo e a<<strong>br</strong> />

interferencia da luz, sac, explicados admitindo-se que a luz possui<<strong>br</strong> />

natureza ondulatoria. Observacoes- experimentais do efeito fotoeletrico<<strong>br</strong> />

ano permitem uma explicacdo desse fenomeno pelo modelo ondulatorio.<<strong>br</strong> />

Curiosamente, verificou-se que a velocidade maxima de emissao e<<strong>br</strong> />

independente da intensidade da luz, mas depende do seu comprimento de<<strong>br</strong> />

onda. E verdade que a corrente fotoeletrica aumenta corn a intensidade<<strong>br</strong> />

da luz, mas isso acontece Somente porque mais eletrons sdo emitidos.<<strong>br</strong> />

Com a luz de um dado comprimento de onda, ndo importa qua° fraca ela<<strong>br</strong> />

possa ser, a velocidade maxima dos fotoeletrons de uma dada superficie e<<strong>br</strong> />

sempre a mesma, desde que a freqUencia seja mais alta que a freqUencia<<strong>br</strong> />

de corte.<<strong>br</strong> />

684

0 lifeito<<strong>br</strong> />

Note que a frequencia minima nad .deveria existir no modelo<<strong>br</strong> />

ondulatOrio, pois bastaria aguardar o tempo necessirio para que a<<strong>br</strong> />

energia acumulada fosse suficiente para arrancar eletrons. Alem disso, a<<strong>br</strong> />

energia numa frente de onda .de insuficiente para ocasionar a<<strong>br</strong> />

libertacdo quase imediata de fotoeletrons. Assim, so apes algum tempo,<<strong>br</strong> />

durante o qual o eletron absorveria a energia necessaria, ele poderia ser<<strong>br</strong> />

emitido.<<strong>br</strong> />

A explicacao do efeito fotoeletricO foi dada por Einstein em 1905,<<strong>br</strong> />

embora sua teoria fosse tao radical que so em 1916 6 que ela foi<<strong>br</strong> />

confirmada experimentalmente por Millikan.<<strong>br</strong> />

Segundo Einstein, um. feixe de luz constituido de pequenos<<strong>br</strong> />

pacotes de energia charnados de quanta de ou fOtons. A energia de um<<strong>br</strong> />

fOton e proporcional a sua frequencia e dada pela expressab:<<strong>br</strong> />

• E=h1<<strong>br</strong> />

Quando um foton colide coin eletron na superficie de um metal,<<strong>br</strong> />

ele pode transferir sua energia ao eletron, Ao abandonar a superficie do<<strong>br</strong> />

metal, o eletron perde uma quaiatidade de energia W (funedo trabalho).<<strong>br</strong> />

Alguns eletrons posem perder mais do quo isso, se eles se encontram a<<strong>br</strong> />

uma distancia abaixo da superficie metalica, mas a energia com que o<<strong>br</strong> />

eletron pode emergir 6 a energia ganha .do fOton menos a funedo trabalho.<<strong>br</strong> />

Einstein recebeu o Premio• Nobel de Fisica em 1921 pelo seu<<strong>br</strong> />

trabalho so<strong>br</strong>e o efeito Fotoeletrico.<<strong>br</strong> />

Observacao: Os graficos e tabelas apresentados no texto foram<<strong>br</strong> />

extraidos .do Caderno Catarinense de Ensino de Fisica, FlorianOpolis,<<strong>br</strong> />

4(2): 68 - 88. Ago 1987.<<strong>br</strong> />

685

XII SimpOslo Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Eck) Horizonte, Al.G., 27 o 3l de janeiro de I.997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brosileiro de Fisica<<strong>br</strong> />

APROXIMANDO CONTEMO ESCOLAR E CONTEXTO VIVENCIAL DO<<strong>br</strong> />

ESTUDANTE NO ENSINO DE FISICA<<strong>br</strong> />

1.Introducao<<strong>br</strong> />

Decio Auler<<strong>br</strong> />

EdUardo Adolfo Terrazzan<<strong>br</strong> />

MEN-CE-UFSM<<strong>br</strong> />

Este trabalho, realizado no Ambito de uma dissertacao de<<strong>br</strong> />

mestrado, constitui-se numa reflexao so<strong>br</strong>e as possibilidades de<<strong>br</strong> />

mudancas no ensino de fisica na escola media, mediante a analise de uma<<strong>br</strong> />

proposta pedagogica desenvolvida junto a uma turma de alunos. Nesta<<strong>br</strong> />

proposta, estruturada segundo a dinamica dos momentos pedagogicos,<<strong>br</strong> />

idealizados por Angotti e Delizoicov, convergem elementos do cotidiano,<<strong>br</strong> />

contribuicOes da HistOria da Ciencia e resultados de pesquisas so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

concepcoes alternativas. Procura-se contemplar a interdependencia entre<<strong>br</strong> />

contend° pedagogic°, contexto vivencial dos estudantes e metodo de<<strong>br</strong> />

ensino, no desenvolvimento do estudo da fisica termica. Para isso, foram<<strong>br</strong> />

enfatizados conhecimentos relacionados As leis da termodinamica,<<strong>br</strong> />

fundamentals tanto na estrutura conceitual .da ciencia fisica, quanto<<strong>br</strong> />

para a compreensao de miiltiplos aspectos do nosso cotidiano.<<strong>br</strong> />

2.0s Momentos Pedagogicos<<strong>br</strong> />

Na elaboracao desta proposta pedagOgica, utilizames como base<<strong>br</strong> />

uma dinamica de trabalho resultante de praxis (acao e reflexao)<<strong>br</strong> />

educacionais realizadas por Jose A Angotti e Demetrio Delizoicov (1982,<<strong>br</strong> />

1990, 1991). Estas praxis corporificaram-se na elaboracao de tres<<strong>br</strong> />

momentos como dinamizadores da acao pedagogica, os assim chamados<<strong>br</strong> />

momentos pedagOgicos: problematizacao inicial, organizacao do<<strong>br</strong> />

conhecimento e aplicacao do conhecimento.<<strong>br</strong> />

Na conformacao do 1" momento pedagogic° - problematizacao<<strong>br</strong> />

inicial, como tambem nos outros dois, convergem aspectos teOricos de<<strong>br</strong> />

Freire (1976) e Snyders (1988). 0 vies freireano fala da necessidade de<<strong>br</strong> />

partir do "saber de experiencia feito". Da mesma forma, se tomarmos a<<strong>br</strong> />

proposicao de Snyders, toda a acao pedagogica deve partir da "cultura<<strong>br</strong> />

primeira".<<strong>br</strong> />

Neste moment° pedagogic°, objetiva-se apreender a forma como os<<strong>br</strong> />

contendos estao presentes na "cultura primeira". Para tanto, a escolha de<<strong>br</strong> />

dispositivos, fenOmenos ou situacoes para a problematizacao, deve<<strong>br</strong> />

atender a dois requisitos bAsicos: ser familiar ao aluno - estar en)<<strong>br</strong> />

ressonancia com a sua vivencia e permitir a emergencia dos<<strong>br</strong> />

conhecimentos agregados tematica em estudo.<<strong>br</strong> />

686

Aproxim<<strong>br</strong> />

(lo Con<<strong>br</strong> />

Na problematizacdo inicial, alem de estabelecer uma ligacao entre<<strong>br</strong> />

o contend° e a realidade vivencial do educando, quer-se propiciar a<<strong>br</strong> />

emergencia de conhecimentos e opinides agregadas A tematica em<<strong>br</strong> />

questa°, bem como a colocacao das situacoes problematizadas e daquelas<<strong>br</strong> />

emergentes no processo, na perspectiva de se constituirem desafios<<strong>br</strong> />

intelectuais para estes.<<strong>br</strong> />

No segundo momento pedagOgico, mediante um processo de<<strong>br</strong> />

"continuidade-ruptura", realiza-se um "afastamento critico" para o estudo<<strong>br</strong> />

dos conhecimentos universais necessarios compreensao da tematica<<strong>br</strong> />

planejada e A. resolucao das situacdes-problemas que se configuraram<<strong>br</strong> />

como desafiadoras. Neste afastamento, as situacoes / fenomenos /<<strong>br</strong> />

dispositivos comecam a ser interpretados atraves de conhecimentos<<strong>br</strong> />

universals. 0 professor introduz a cultura elaborada, ou seja, aqueles<<strong>br</strong> />

conhecimentos universais necessArios compreensao das situagoes<<strong>br</strong> />

codificadas.<<strong>br</strong> />

Os conhecimentos universais selecionados, transformados em<<strong>br</strong> />

contend() escolar, sao tais que permitam a descodificacao das situacoes<<strong>br</strong> />

inicialmente codificadas, daquelas emergentes durante o processo, bem<<strong>br</strong> />

como a constrncao do conhecimento fisico pertinente tematica em<<strong>br</strong> />

estudo.<<strong>br</strong> />

Nesta dinamica, o contend° escolar deixa de ser um simples<<strong>br</strong> />

"depOsito" de conhecimentos, passando a constituir-se como algo que vem<<strong>br</strong> />

ao encontro das solucoes, dos desafios, dos problemas, dos desiquili<strong>br</strong>ios<<strong>br</strong> />

provocados.<<strong>br</strong> />

Freire (1976) e Snyders (1988) sac, bastante criticos em relacao a<<strong>br</strong> />

pedagogia tradicional, chegam a postular uma inversao radical, nao no<<strong>br</strong> />

sentido de negligenciar conhecimentos universais, mas no sentido de<<strong>br</strong> />

veicular conhecimentos necessarios compreensdo de "temas geradores"<<strong>br</strong> />

(Freire), "temas significativos" (Snyders).<<strong>br</strong> />

Desse modo, o ponto de partida do processo educacional nao devem<<strong>br</strong> />

ser os problemas idealizados comumente presentes nos manuais<<strong>br</strong> />

didaticos. Ao contrario, pela problematizacao/discussao de situacoes reais,<<strong>br</strong> />

de questoes de natureza pratica e do ambito vivencial dos alunos. Esta<<strong>br</strong> />

problematizacao encaminha A necessidade de se trabalhar conhecimentos<<strong>br</strong> />

universais, passiveis de aplicacoes em uma gama extremamente ampla<<strong>br</strong> />

de situacoes, sejam do cotidiano imediato ou mesmo de carater<<strong>br</strong> />

especulativo/prospectivo.<<strong>br</strong> />

Durante a aplicacao do conhecimento - 3" momento pedagogic°, ha<<strong>br</strong> />

um retorno realidade problematizada inicialmente para a sua<<strong>br</strong> />

rediscussao/reinterpretacao sob a Otica do conhecimento cientifico<<strong>br</strong> />

sistematizado. Procura-se utilizar os modelos e as leis formuladas<<strong>br</strong> />

tambem para a compreensao de outras situagoes especificas,<<strong>br</strong> />

extrapolando, inclusive, o cotidiano imediato dos alunos.<<strong>br</strong> />

Em sintese, no desenvolvimento destes tres momentos, parte-se da<<strong>br</strong> />

problematizacao da realidade imediata para, em seguida, realizar um<<strong>br</strong> />

"afastamento critico" para o estudo do saber ja sistematizado e, ao final,<<strong>br</strong> />

687

DiTio Alder, Eduardo A. Terrazzon<<strong>br</strong> />

retorna-se realidade, inicialmente problematizada, para reinterpreta-la<<strong>br</strong> />

luz do conhecimentO cientifich (re)construido individual e<<strong>br</strong> />

coletivamente.<<strong>br</strong> />

3. A Proposta Elaborada e Desenvolvida<<strong>br</strong> />

A estruturacao e o desenvolvimento de uma tiroposta pedagOgica<<strong>br</strong> />

junto a uma turma de 2" serie do ensino medic), de uma Escola da Rede<<strong>br</strong> />

Estadual, em Santa Maria, RS, consistiu numa reinvencao/recriacao dos<<strong>br</strong> />

momentos pedagOgicos, num context° especifico, divers() da.queles em que<<strong>br</strong> />

foram concebidos por seus idealizadores.<<strong>br</strong> />

Nesse processo de recriacao, procurou-se contemplar<<strong>br</strong> />

inseparabilidade entre conteUdo e metodo, vinculando-os atraves da<<strong>br</strong> />

contextualizacao que 'hes inerente, resultando numa proposta<<strong>br</strong> />

pedagogica que consiste num detalhamento da unidade de trabalho<<strong>br</strong> />

sugerida por Angotti e Delizoicov no livro FISICA, Colecao MagisteriO - 2"<<strong>br</strong> />

Grau, Editora Cortez, 1991, denominada Ciclo da Agua, que corresponde<<strong>br</strong> />

teniatica da fisica ter-mica.<<strong>br</strong> />

0 referido material, prop6e, em linhas gerais, um programa<<strong>br</strong> />

oriundo de urna tematica central: Producao, Distribuicao e • Consumo .de<<strong>br</strong> />

Energia Eletrica. Esta tema central quer possibilitar a conexao.enfre o<<strong>br</strong> />

conhecimento em Fisica e situagoes do cotidiano proximo e distante, alem<<strong>br</strong> />

de contribuir para uma visao em extensao, de conjunto. Uma Visa° da<<strong>br</strong> />

estrutura conceitual da fisica.<<strong>br</strong> />

As sugestoes de abordagem em profundidade, encontrani-se em<<strong>br</strong> />

seis unidades, subdivididas em 21 topicos. Cada context° sera definidor<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a possibilidade de abordar todos estes topicos ou parte deles..A<<strong>br</strong> />

dinamizacao destes sugerida atraves dos momentos pedagogicos,<<strong>br</strong> />

anteriormente explicitados.<<strong>br</strong> />

No desenvolvimento desta proposta pedagOgica junto a esta turma<<strong>br</strong> />

de alunos, nao realizamos uma investigacao tematica propriamente dita,<<strong>br</strong> />

mas nos aproximamos da postillacao f'reireana ao iniciarmos o processo<<strong>br</strong> />

pela discussao/problematizacao dos conheeimentos, °pinkies e valores<<strong>br</strong> />

agregados tematica em questa°. A dialogicidade e probleniatizacao e<<strong>br</strong> />

contemplada a partir da proposicao das.questoes propostas inicialmente.<<strong>br</strong> />

Partindo da concepcao de Snyders de iniciar o pi-ocesso pelos<<strong>br</strong> />

temas significativos, ha Lima certa garantia de ressonancia en&e' as<<strong>br</strong> />

quest6es propostas e a vivencia dos alunos. Num cotidiano impregnado de<<strong>br</strong> />

temas cientificos e tecnologicos,. onde o niundo natural. e o mundo<<strong>br</strong> />

transformado pelo homem intercambiam inflluencias, a proposicao de<<strong>br</strong> />

situagoes, fenOmenos ou dispositivos familiares ao aluno, permite que se<<strong>br</strong> />

inicie o processo educacional pelo "saber de experiencia feito" so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

tematica em questa°.<<strong>br</strong> />

688

Aproximando Con telido...<<strong>br</strong> />

4. ReflexOes So<strong>br</strong>e o Trabalho Desenvolvido<<strong>br</strong> />

A proposta desenvolvida, mesmo tendo alguma repercussao em<<strong>br</strong> />

nivel escolar, foi insuficiente para provocar mudancas estruturais. 0<<strong>br</strong> />

processo vivenciado, desafiando a inercia conservadora presente na<<strong>br</strong> />

postura de pessoas e em estruturas petrificadas, nao esteve imune a<<strong>br</strong> />

criticas. Ouvir os. educandos, respeita-los em seus conhecimentos,<<strong>br</strong> />

sentimentos e paixOes, ja representa um fator desequili<strong>br</strong>ador e alvo de<<strong>br</strong> />

criticas.<<strong>br</strong> />

Uma nova proposta de trabalho, num contexto onde a possibilidade<<strong>br</strong> />

de sonhar. com mudangas esta adormecida, representa uma ameaca a<<strong>br</strong> />

uma estrutura aparentemente organizada e harmonica. Uma ameaca a<<strong>br</strong> />

"confortavel" rotina. 0 trabalho desenvolvido configurou-se como um<<strong>br</strong> />

anOncio da possibilidade de superacao de praticas esteriotipadas vigentes<<strong>br</strong> />

no sistema escolar.<<strong>br</strong> />

Com o desenvolvimento desta proposta pretendeu-se avaliar as<<strong>br</strong> />

possibilidades de, apesar das limitacOes e determinaci5es existentes,<<strong>br</strong> />

colocar o ensino de fisica numa nova perspectiva. Perspectiva que<<strong>br</strong> />

contribua para a elevacao do nivel cultural da populacao, para a<<strong>br</strong> />

compreensao de aspectos basicos do mundo natural e tecnologico e para a<<strong>br</strong> />

formacao de um cidadao consciente da importancia da sua participacao<<strong>br</strong> />

na tomada de decisOes na sociedade.<<strong>br</strong> />

Apesar dos fatores limitantes, aproveitando as "<strong>br</strong>echas"<<strong>br</strong> />

disponiveis, emergiram indicativos so<strong>br</strong>e a possibilidade de caminhar em<<strong>br</strong> />

direcao aos objetivos, acima delineadoS, em direcao superacao do<<strong>br</strong> />

principal aprendizado propiciado, hoje, pelo ensino de fisica e pela escOla<<strong>br</strong> />

em geral: o aprendizado da passividade.<<strong>br</strong> />

Na avaliacao dos alunos so<strong>br</strong>e a proposta desenvolvida, bem como<<strong>br</strong> />

na minha analise, fica caracterizado o fato de que uma participacao mais<<strong>br</strong> />

efetiva do aluno requer a ressonancia entre o mundo da vida e o mundo<<strong>br</strong> />

da escola. A resolucao mecanica de problemas-padrao, caracteristica<<strong>br</strong> />

peculiar a maioria dos livros de fisica em uso no meio escolar,<<strong>br</strong> />

dificilmente motivara uma participacao mais efetiva.<<strong>br</strong> />

Ainda, a aproximacao entre conteOdo escolar e a pratica social<<strong>br</strong> />

vivida, aspecto implicito na dinamica dos momentos pedagogicoS, nao<<strong>br</strong> />

significa esvaziamento de conteOdos; pelo contrario, possibilita uma<<strong>br</strong> />

discussao conceitual mais rica.<<strong>br</strong> />

Esta constatacao foi referendada na avaliacao feita pelos alunos.<<strong>br</strong> />

De um total de 30 alunos, em questionamentos que nao induziram<<strong>br</strong> />

respostas, 7 alunos constataram que " a fisica nao e so formulas" . Outros<<strong>br</strong> />

7 alunos assinalaram que, nesta dinamica de trabalho, possivel<<strong>br</strong> />

"aprender mais em qualidade e/ou quantidade".<<strong>br</strong> />

Mesmo que esta experiencia educacional, fugaz e limitada, nao<<strong>br</strong> />

tenha o poder de transformacao estrutural, aponta para um horizonte<<strong>br</strong> />

utOpico, um horizonte onde existe uma nova escola. Momentaneamente,<<strong>br</strong> />

este horizonte esta ofuscado por determinacoes que afetam o contexto<<strong>br</strong> />

689

IVcio 21ti ler, Eduardo<<strong>br</strong> />

Terrazzait<<strong>br</strong> />

escolar, "o baixo salario nao me anima a estudar e trabalhar" tfala de<<strong>br</strong> />

uma professora).<<strong>br</strong> />

Porem, quando a maioria absoluta dos alunos (26) declara as aulas •<<strong>br</strong> />

etimas/boas/interessantes, emerge o germe de uma Praxis educacional<<strong>br</strong> />

que, no momento.oportuno, podera acelerar a caminhada em .direcao ao<<strong>br</strong> />

horizonte utopico.<<strong>br</strong> />

Quando solicitados a op narem so<strong>br</strong>e mudancas ocorridas nas aulas<<strong>br</strong> />

de fisica, alunos declararam que o conteado esteve relacionado ao dia-adia.<<strong>br</strong> />

Questionados so<strong>br</strong>e aspectos que diferenciaram as aulas de fisica das<<strong>br</strong> />

demais disciplinas, 11 alunos tambem constataram que estas estao<<strong>br</strong> />

relacionadas ao dia-a-dia. Neste sentido, emerge aqui um forte indicativo<<strong>br</strong> />

de que e possivel superar, ao menos parcialmente, a desvinculacao entre<<strong>br</strong> />

conteado escolar e o contexto vivencial do educando..<<strong>br</strong> />

A vinculacao entre conteado escolar e o contexto vivencial,<<strong>br</strong> />

pretendida pela proposta elaborada e manifestada pelos alunos apes o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento desta, aponta para uma escola que contribua para a<<strong>br</strong> />

descodificacao de situacoes ou fenemenos, ou seja, contribui para desvelar<<strong>br</strong> />

as realidades natural e tecnologica, permitindo qae os alanos, enquanto<<strong>br</strong> />

participes de uma sociedade, possam posicionar-se criticamente em<<strong>br</strong> />

relacao a estas realidades e aos problemas sociais delas decorrentes.<<strong>br</strong> />

Exemplificando, a discussao so<strong>br</strong>e o calor de combustao da<<strong>br</strong> />

gasolina, do diesel e do alcool; relativamente ao rendimento - alta<<strong>br</strong> />

porcentagem de energia degradada num motor de combustao interna, a<<strong>br</strong> />

discussao so<strong>br</strong>e o transporte coletivo e o carro particular, comparando a<<strong>br</strong> />

energia "consumida" (transformada). e a massa (pessoas) transportada,<<strong>br</strong> />

representam conhecimentos que nao resolvem os problemas mais<<strong>br</strong> />

prementes de grande parcela da populacao <strong>br</strong>asileira. Porem, o exercicio<<strong>br</strong> />

da cidadania plena nao se restringe A satisfacao das necessidades basicas,<<strong>br</strong> />

pressup6e autonomia e emancipacao (entendidos no sentido de<<strong>br</strong> />

autodeterminacao), preparando e possibilitando a participacao nas<<strong>br</strong> />

discuss-6es so<strong>br</strong>e o destino de uma nacao.<<strong>br</strong> />

Por exemplo, a questa° energetica, tendo no pro-alcool um, projeto<<strong>br</strong> />

genuinamente <strong>br</strong>asileiro, deveria .interessar a todos os <strong>br</strong>asileiros. A<<strong>br</strong> />

discussao deste projeto deve ocorrer a nivel de sociedade civil, nao ficando<<strong>br</strong> />

restrita aos "experts" e aos interesses dos usineiros.<<strong>br</strong> />

As possibilidades desta dinamica de trabalho (momentos<<strong>br</strong> />

pedagegicos) quanto a uma interdep.endencia conteadoTcontexto-metodo,<<strong>br</strong> />

estao intimamente relacionadas corn a postura do professor. ..<<strong>br</strong> />

A dinamica implicita nestes mornentos pedagegicos, faz corn que<<strong>br</strong> />

esta proposta de trabalho nao se configure apenas como uma inovacao<<strong>br</strong> />

metodolegica so<strong>br</strong>e os conteados tradicionalmente programados. A<<strong>br</strong> />

constante discussao/pro,blematizacao .provoca a emergencia de novas<<strong>br</strong> />

situagoes/fenemenso que remetem a noyos conteados ou reelaboracao<<strong>br</strong> />

dos ja presentes.<<strong>br</strong> />

Contudo, esta abertura do professor para a insercao de novos<<strong>br</strong> />

conhecimentos que deem conta dos aspectos emergentes nas discussoes,<<strong>br</strong> />

690

..1proximaiirlo Con letido...<<strong>br</strong> />

depende de sua concepcao so<strong>br</strong>e o ato epistemolOgico e pedagogic°. Para<<strong>br</strong> />

um professor que ignora os conhecimentos construidos no espaco nao<<strong>br</strong> />

formal da escola, o simples "depOsito" de conteUdos amplamente<<strong>br</strong> />

justificado.<<strong>br</strong> />

A dinamica da interdependencia entre conteUdo-contexto-metodo,<<strong>br</strong> />

pode ser facilmente deturpada, reduzindo os momentos pedagOgicos a<<strong>br</strong> />

uma simples inovacao metodologica, utilizando-os apenas para melhor<<strong>br</strong> />

trabalhar, por exemplo, a termometria e a calorimetria.<<strong>br</strong> />

Este reducionismo metodologico, risco subjacente aos 3 momentos,<<strong>br</strong> />

foi sendo superado, no trabalho desenvolvido, na medida em que houve<<strong>br</strong> />

abertura. para o dialog°, para a problematizacao e para a introducao de<<strong>br</strong> />

novos conhecimentos necessarios compreensao de situac6es-problema<<strong>br</strong> />

ethergentes.<<strong>br</strong> />

Por exemplo, a discussao da liquefacao dos gases, plasma, fusao a<<strong>br</strong> />

frio, supercondutores, criogeneia, necessidade de termemetros cada vez<<strong>br</strong> />

mais sensiveis,.constituem conhecimentos trabalhadds que emergiram da<<strong>br</strong> />

discussao-problematizacao.<<strong>br</strong> />

Em nivel metodolOgico, alunos classificaram a metodologia como<<strong>br</strong> />

boa, "uma forma mais fAcil de aprender". HA algumas falas de alunos<<strong>br</strong> />

que, embora quantitativamente nao tenham uma freqUencia expressiva,<<strong>br</strong> />

qualitativamente evidenciam a percepcao de uma mudanca bastante<<strong>br</strong> />

significativa: "nao sO decorar", "mudou meu jeito de aprender",<<strong>br</strong> />

"desenvolver os prOprios conhecimentos", "capacidade de aprender<<strong>br</strong> />

melhorou".<<strong>br</strong> />

A aceitacao desta dinamica de trabalho ficou bem caracterizada<<strong>br</strong> />

quando, questionados so<strong>br</strong>e a validade desta forma de trabalhar e se<<strong>br</strong> />

optariam pela continuidade desta sistematica, 28 alunos manifestaram-se<<strong>br</strong> />

favoravelmente.<<strong>br</strong> />

No desenvolvimento da proposta, a atitude da maior parte dos<<strong>br</strong> />

alunos em eximir-se da participacao na (re)construcao do conhecimento<<strong>br</strong> />

teve profundas implicacoes na realizacao das problematizac6es iniciais.<<strong>br</strong> />

No inicio, a perseguicao As respostas "corretas", praticamente inviabilizou<<strong>br</strong> />

este momento pedagogic°.<<strong>br</strong> />

- As discuss:6es dos grupos pouco giravam em torno das questoes<<strong>br</strong> />

propostas. Havia uma constante preocupacao em "obter respostas<<strong>br</strong> />

corretas". Para isto, faziam constantes consultas aos outros grupos ou ao<<strong>br</strong> />

'professor.<<strong>br</strong> />

Na opiniao de um aluno desta turma, "o que adiantaria<<strong>br</strong> />

responderem, quando solicitados pelo professor, se as suas respostas<<strong>br</strong> />

estariam erradas". Esta ideia, com maior ou menor intensidade,<<strong>br</strong> />

representava o pensamento do grupo. Era sintomatico o medo que<<strong>br</strong> />

possuiam em dar respostas erradas.<<strong>br</strong> />

Na problematizacao inicial, objetiva-se, entre outras coisas,<<strong>br</strong> />

estabelecer um dialog° entre os conhecimentos que os alunos trazem para<<strong>br</strong> />

a escola. Quer-se iniciar o process° educacional pelo "saber de experiencia<<strong>br</strong> />

f'eito" (Freire 1992), pela "cultura primeira" (Snyders 1988). Porem, os<<strong>br</strong> />

691

DCTio Alder, Eduardo Terruzzun<<strong>br</strong> />

alunos haviam introjetado ideia de que o seu saber nao tinha<<strong>br</strong> />

sig,nificado. A desvalorizacao que atribuiam as suas proprias opiniaes e<<strong>br</strong> />

conhecimentos constituiu-se numa caracteristica marcante.<<strong>br</strong> />

No inicio do desenvolvimento trabalho, o que caracterizava a<<strong>br</strong> />

dinamica da sala de aula era o papel passivo assumido pelos alunos,<<strong>br</strong> />

negando qualquer responsabilidade num empreendimento coletivo. Com<<strong>br</strong> />

a nova dinamica de trabalho proposta, contrariou-se a expectativa dos<<strong>br</strong> />

alunos. Estes esperavam que o professor lhes trouxesse "verdades",<<strong>br</strong> />

"conceitos prontos".<<strong>br</strong> />

Partimos exatamente daquilo que, para eles, era insignificante, ou<<strong>br</strong> />

seja, dos seus conhecimentos. Esta inversao foi dolorosa, angustiante e,<<strong>br</strong> />

acima de tudo, desafiadora.<<strong>br</strong> />

Esperavam que pudessem continuar sendo consumidores passiVos<<strong>br</strong> />

de verdades que o professor lhes entregava. Porem, "exigiu-se" que<<strong>br</strong> />

passassem a ser (re)construtores de conhecimentos.<<strong>br</strong> />

Uma educacao embasada na recepcao passiva do conhecimento nao<<strong>br</strong> />

cria a possibilidade de participacao. Por outro lado, para que esta assuma<<strong>br</strong> />

uma dimensao progressista, precisa, entre outras coisas, contribuir para<<strong>br</strong> />

a construcao de uma cultura de participacao. Esta nova cultura<<strong>br</strong> />

fundamental para a (re)construcao coletiva do conhecimento e da<<strong>br</strong> />

sociedade,-aspectos que se relacionam dialeticamente.<<strong>br</strong> />

Na praxis (acao-reflexao) realizada, configurou-se a necessidade de<<strong>br</strong> />

ter presente os obstaculos que um processo educacional dialOgico enfrenta<<strong>br</strong> />

em funcao de uma cultura de nao participacao em que o aluno esta<<strong>br</strong> />

inserido. Aspecto que vivenciado na sociedade e, em grande parte,<<strong>br</strong> />

perpetudado na escola. D.esta forma, a construcao de uma cultura de<<strong>br</strong> />

participacao representa um process° lento .e .doloroso, sendo necessario a<<strong>br</strong> />

construcao de uma nova postura frente ao objeto a ser conhecido.<<strong>br</strong> />

Este aspecto, ou seja, o uso de metodologias que estimulam a<<strong>br</strong> />

passividade, aliado .a histOrica desvinculacao entre conteado escolar e o<<strong>br</strong> />

mundo vivido, tem contribuido para a construcao de uma dultura de nao<<strong>br</strong> />

participacao: Uma cultura que. Paulo Freire chama de "cultura do<<strong>br</strong> />

silencio".<<strong>br</strong> />

A avaliacao, conformadora de atitudes e valores. no nieio escolar,<<strong>br</strong> />

conforme analise de Machado (1993), e praticada de modo coerente com a<<strong>br</strong> />

concepcao de conhecimenta acima explicitada. Se o conhecimento e<<strong>br</strong> />

simplesmente dado, transmitido,. depositado, na avaliacao verifica-se o<<strong>br</strong> />

montante dos depOsitos, Neste sentido, a (re)construcao do conhecimento,<<strong>br</strong> />

muitas vezes, nao passa de uma simples express-do verbal utilizada no<<strong>br</strong> />

jargao pedagogic°, que consegue ofuscar parcialmente a importancia da<<strong>br</strong> />

"construCao" da nota.<<strong>br</strong> />

No nosso caso, assim como a preocupacao com as "verdades",<<strong>br</strong> />

aspecto discutido anteriormente, o fator "nota" tambem afetou<<strong>br</strong> />

profundamente a problematizacao inicial. No inicio do desenvolvimento<<strong>br</strong> />

do trabalho, os alunos somente queriam realiza-la se esta valesse nota, se<<strong>br</strong> />

692

ilproximando<<strong>br</strong> />

o professor definisse claramente o "peso" desta atividade no cOmputo da<<strong>br</strong> />

nota final.<<strong>br</strong> />

Desde o primeiro moment°, procuramos discutir a questa° da<<strong>br</strong> />

avaliacao. A emergencia do questionamento so<strong>br</strong>e "vale nota?" permitiu<<strong>br</strong> />

que iniciassemos o trabalho discutindo a construcao e a avaliacao do<<strong>br</strong> />

conhecimento, apontando para a inseparabilidade destes dois aspectos.<<strong>br</strong> />

Neste dialog°, em que discutimos a avaliacao como integrante de<<strong>br</strong> />

um processo de construcao do conhecimento, comecei a perceber mais<<strong>br</strong> />

claramente a profundidade e o enraizamento do aspecto que chamo de<<strong>br</strong> />

"caca as notas".<<strong>br</strong> />

Mesmo apos a discussao da importancia da problematizacao inicial,<<strong>br</strong> />

no processo de (re)construcao do conhecimento, portanto, participando da<<strong>br</strong> />

configuracao de uma nota, varios grupos interpretaram este processo<<strong>br</strong> />

como dispensavel. Segundo um aluno, "se nao vale nota, por que f'azer<<strong>br</strong> />

isto?"<<strong>br</strong> />

A "caca as notas", agregada a simples transmissao de conceitos e<<strong>br</strong> />

formulas matematicas, exclui o esforco da (re)construcao, da participacao.<<strong>br</strong> />

Exige decorar, "forcar" o professor a dar poucos contendos e, se possivel,<<strong>br</strong> />

"colar".<<strong>br</strong> />

A desconsideracao/desvalorizacao dos conhecimentos previos<<strong>br</strong> />

tambem possui uma intima relacao corn o f'ator nota. Segundo o raciocinio<<strong>br</strong> />

dos alunos, respostas "corretas" transformam-se em notas "boas". Aos<<strong>br</strong> />

nossos "conhecimentos incorretos" atribuem-se notas baixas. Portanto,<<strong>br</strong> />

vamos despreza-los.<<strong>br</strong> />

Nesta caminhada, em direcao a uma major participacao dos alunos<<strong>br</strong> />

em sala da aula, honve saltos. Porem, tambem houve recuos. Os<<strong>br</strong> />

resultados da vivencia de um processo mais participativo, envolvendo<<strong>br</strong> />

poucas aulas semanais., podem ser facilmente neutralizados quando<<strong>br</strong> />

inseridos num contexto escolar, influenciado pelo contexto social,<<strong>br</strong> />

predominando, em ambos, a exclusao.<<strong>br</strong> />

Mem-la havendo avancos na ideia da (re)construcao do<<strong>br</strong> />

conhecimento, a maioria dos alunos nao consegue libertar-se da<<strong>br</strong> />

dinamica mais a<strong>br</strong>angente que rege o cotidiano escolar.<<strong>br</strong> />

Pode-se afirmar que, para romper corn um. contexto impregnado<<strong>br</strong> />

pelas marcas da passividade, nao basta apresentar questoes para<<strong>br</strong> />

discussao e esperar que se instaure um processo participativo. A<<strong>br</strong> />

participacao exige uma mudanca de postura bastante radical. Tal como a<<strong>br</strong> />

aprendizagem nao ocorre pela simples transmissao de contendos, a<<strong>br</strong> />

participacao nao pode se transmitida. Precisa ser vivenciada, construida.<<strong>br</strong> />

Sintetizando, entre as possibilidades emergentes no<<strong>br</strong> />

desenvolvimento desta proposta pedagogica, destacam-se, entre outras,<<strong>br</strong> />

uma maior vinculacao entre o mundo da escola e o mundo da vida do<<strong>br</strong> />

estudante, a superacao, ainda que parcial, do principal aprendizado<<strong>br</strong> />

prOpiciado pelo ensino de fisica corrente em nossas escolas: o aprendizado<<strong>br</strong> />

da passividade e a contemplacao da interdependencia entre contendocontexto-metodo.<<strong>br</strong> />

693

*;cio Ati/er, Eduardo<<strong>br</strong> />

5.Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

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FE<strong>USP</strong>, Sao Paulo. 1989.<<strong>br</strong> />

695

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

13elo Horizonte, 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

ASSESSORIA NA AVALIACAO DO CONTEODO DE ASTRONOMIA DOS<<strong>br</strong> />

LIVROS DE CIENCIAS PRIMEIRO GRAU<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Rute Helena Trevisan1 (trevisan@npd.uel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

CleitonJoni Benetti Lattari2 (cleiton@npcluel<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Joao Batista Garcia Canalle3<<strong>br</strong> />

1- Departamento de Fisica - Universidade Estadual de Londrina - UEL<<strong>br</strong> />

2- lnstituto Municipal de Ensino Superior de Assis - IMESA<<strong>br</strong> />

3- Instituto de Fisica - Universidade Estadual do Rio de Janeiro - UERJ<<strong>br</strong> />

A reforma do Curriculo Basico da Escola Pablica da maioria dos<<strong>br</strong> />

Estados <strong>br</strong>asileiros, principalmente no Estado do Parana (SEED, 1990),<<strong>br</strong> />

tem introduzido Astronomia desde a pre-escola ate a oitava serie do<<strong>br</strong> />

Primeiro Grau. Os tecnicos das Secretarias da Educacao, na tentativa de<<strong>br</strong> />

preencher uma lacuna no conteado de astronomia dos seus professores,<<strong>br</strong> />

tem procurado assessoria junto aos astronomos profissionais, para<<strong>br</strong> />

melhorar o nivel do ensino dos conteados de astronomia da escola<<strong>br</strong> />

primaria do estado, atraves de cursos e palestras de pessoal qualificado<<strong>br</strong> />

(Lattari e Trevisan, 1993; Lattari e Trevisan, 1995). Esta ocorrenco<<strong>br</strong> />

tambem uma inclusao da disciplina Astronomia, como disciplina<<strong>br</strong> />

o<strong>br</strong>igatoria do curriculo, em *tins cursos do tercerio grau, de<<strong>br</strong> />

licenciatura em ciencias (Lattari e Trevisan, 1995a.). Alem disso,<<strong>br</strong> />

ocorrerram discussoes so<strong>br</strong>e como deve ser ministrada a<<strong>br</strong> />

interdisciplinaridade dos conteados programaticos de ciencias, onde se<<strong>br</strong> />

inclui astronomia. Durante estas discussoes, um ponto discutido<<strong>br</strong> />

exaustivamente fel-ma os conteados dos livros didaticos, que se sabe,<<strong>br</strong> />

estao colocados de forma incompleta e, na maioria das vezes<<strong>br</strong> />

completamente errados.<<strong>br</strong> />

Indo ao encontro aos anseios destes professores, e cumprindo um<<strong>br</strong> />

dos objetivos da Comissao de Ensino da Sociedade Astronomica<<strong>br</strong> />

Brasileira, iniciamos durante o ano de 96, a analise do conteados de<<strong>br</strong> />

Astronomia de livros didaticos do Primeiro Grau.<<strong>br</strong> />

Requisitos mlnimos de Aceitabilidade<<strong>br</strong> />

Um li<strong>br</strong>o didatico possui alguns requisitos minimos de<<strong>br</strong> />

aceitabilidade. Sao eles: requisitos educacionais, programaticos e a<<strong>br</strong> />

metodologia.<<strong>br</strong> />

Os editais de aprovacao de um livro didatico em geral, seguem<<strong>br</strong> />

estes requisitos segundo algumas normas, que levam em consideragao<<strong>br</strong> />

erros gramaticais e/ou conceituais, apresentagao que comprometa a<<strong>br</strong> />

legibilidade, como ma distribuicao do texto, ilustracao ou vinhetas, que<<strong>br</strong> />

comprometam a clareza da pagina, dificultando a leitura (SEED, 1994).<<strong>br</strong> />

696

Assessoria<<strong>br</strong> />

Arallacuo...<<strong>br</strong> />

0 livro de ciencias deve apresentar como objetivo principal a<<strong>br</strong> />

explicitacao das necessidades historicas que levaram o homem a<<strong>br</strong> />

compreender e a apropriar-se das leis que movimentam, produzem e<<strong>br</strong> />

regem os fenOmenos naturais. 0 ensino de ciencias devera contribuir na<<strong>br</strong> />

tentativa de liberar o aluno dos preconceitos, do misticismo, da magia e<<strong>br</strong> />

crendices presentes no seu cotidiano.<<strong>br</strong> />

0 ensino de astronomia por sua vez, deve ser realizado na forma de<<strong>br</strong> />

noc6es ou conceitos basicos, para que os alunos possam inter-relaciona-los<<strong>br</strong> />

com os conceitos desenvolvidos por outros ramos da ciencia, assim como a<<strong>br</strong> />

Fisica, a Biologia, e as Ciencias da Terra e do Espaco.<<strong>br</strong> />

A abordagem metodologica deve ser compativel coin a proposta<<strong>br</strong> />

curricular da Escola Pablica do estado, demonstrar rigor cientifico e<<strong>br</strong> />

atualidade nos conceitos e informacaes veiculadas; os exercicios devem<<strong>br</strong> />

privilegiar a oralidade, leitura e escrita; estimular a reflexao, pesquisa e<<strong>br</strong> />

a criatividade.<<strong>br</strong> />

Ana lise dos livros<<strong>br</strong> />

A analise do conteado de Astronomia de uma das colecOes<<strong>br</strong> />

analisadas sera apresentada aqui. Segue parte desta analise.<<strong>br</strong> />

Colecao Quero Aprender - Editora Atica<<strong>br</strong> />

Autor: Carlos Barros<<strong>br</strong> />

4 volumes<<strong>br</strong> />

Astronomia nos volumes 2 e 3<<strong>br</strong> />

Acompanha caderno de atividades<<strong>br</strong> />

Textos<<strong>br</strong> />

Ocorrem muitas vezes afirmacoes falsas, como por exemplo: "Astros<<strong>br</strong> />

sac) corpos que giram no espaco." (pag5, paragrafo4, vol2). Os satelites<<strong>br</strong> />

artificiais tambem "giram no espaco" e nao sao astros.<<strong>br</strong> />

Ou: "0 que nOs vemos no ceu A noite? A noite vemos a Lua e as<<strong>br</strong> />

estrelas" (pag7, vol2). Mesmo A vista desarmada, podemos ver outros<<strong>br</strong> />

objetos no ceu noite, tais coma galaxias, cometas, satelites artificiais,<<strong>br</strong> />

aglomerados, etc.<<strong>br</strong> />

"A Terra por exemplo, faz dois tipos de movimentos: movimento de<<strong>br</strong> />

rotacao e movimento de translacao". (pag14, paragrafo2, vol2). Nao<<strong>br</strong> />

verdade. A Terra faz muitos movimentos. Entre eles, os mais importantes<<strong>br</strong> />

sao o de translacao e de rotacao.<<strong>br</strong> />

"Durante o movimento de translacao, o clima da Terra vai se<<strong>br</strong> />

modificando, dando origem As quatro estacoes do ano: primavera, verao,<<strong>br</strong> />

outono e inverno" (pag15, paragrafo4, vol2). Conceito errado: Da a<<strong>br</strong> />

empressao de que o anico fator responsavel pelas estacoes do ano e o<<strong>br</strong> />

movimento de Translacao da Terra. Nem cita que a inclinacao do eixo da<<strong>br</strong> />

Terra, aliada ao movimento de translacao da Terra, e a causa das<<strong>br</strong> />

estacoes do ano na Terra.<<strong>br</strong> />

697

1 ■'Ille hula<<strong>br</strong> />

"0 movimento de translacao da Terra da origem as estacoes do ano:<<strong>br</strong> />

primavera, verao, outono e inverno" (pag19, paragrafo2, E uma<<strong>br</strong> />

questao de um exercicio .e esta colocada como Verdadeira no Livro do<<strong>br</strong> />

Professor. Novamente nao cita o principal motivo das estacoes do ano.<<strong>br</strong> />

Os planetas Marte e Venus. tambem tem estacoes, mas Jnpiter nao<<strong>br</strong> />

tem. Sera que Jupiter nao tem o movimento de Translacao? Sabemos que<<strong>br</strong> />

sim. JUpiter leva 11,86 anos terrestres para dar uma volta em torno do<<strong>br</strong> />

Sol. Marte leva 1,88 e Venus leva menos de um ano (0,62 anos). A<<strong>br</strong> />

diferenca basica entre estes planetas com estacoes e Jupiter quase nao<<strong>br</strong> />

possui estacoes ao longo de uma translacao completa o fato de que<<strong>br</strong> />

JUpiter quase nao possui .inclinacao dO piano do Equador em relacao ao<<strong>br</strong> />

plano. de sua orbita. Esta inclinacao e de apenas 3"12' e para Venus, a<<strong>br</strong> />

inclinacao vale 1770 (Zeilik, 1990). Observe que estes -angulos sao<<strong>br</strong> />

formados entre o equador e o plano da orbita do planeta.<<strong>br</strong> />

"0 que sac) constelacOes? Constelacoes sao agrupamentos de<<strong>br</strong> />

estrelas que parecem estar formando um figura" (pag8, paragrafol, vol3).<<strong>br</strong> />

As estrelas das Constelacoes, na maior parte das vezes, nao formam um<<strong>br</strong> />

"agrupamento". Em geral sao. estrelas muito distantes umas das outras.<<strong>br</strong> />

que, para nos aqui na Terra, dao a impressao de estarem proximas<<strong>br</strong> />

formando um agrupamento.<<strong>br</strong> />

"Quando a Terra gira ao redor do Sol ela esta realizando o<<strong>br</strong> />

movimento de translacao. Ao fazer esse movimento, a Terra gira sempre<<strong>br</strong> />

inclinada. Ora ela chega mais pert° do Sol, ora ela se afasta dele"(pag8,<<strong>br</strong> />

paragrafo6, vol2).Texto acompanhado de uma figura, onde a proximidade<<strong>br</strong> />

c o afastamento da Terra ao Sol esta exagerado. Esta diferenca e muito<<strong>br</strong> />

pequena paraa ser colocada como informacao neste contexto. Da o<<strong>br</strong> />

conceito errado de que esta diferenca pede ser um fator importante nas<<strong>br</strong> />

estac6es do ano, que estao explicadas logo abaixo. Sabemos que<<strong>br</strong> />

excentricidade da orbita da Terra vale 0,0167 (aproximadamente 0,02) e-o<<strong>br</strong> />

semi-eixo maior vale P19.600.000 Aem disto, ano cita em relacao a<<strong>br</strong> />

que a Terra esta inclinada.<<strong>br</strong> />

"Ao girar inclinada, algumas partes recebem mais luz e calor do<<strong>br</strong> />

que outras" (pag8, vol2) 0 autor nao citou que a inclinacao da Terra e de<<strong>br</strong> />

23"27', do seu equador em relacao ao plano de sua orbita. Ou mais<<strong>br</strong> />

simplesmente, poderia'dizer que a° girar inclinada em relacao ao piano<<strong>br</strong> />

da Orbita,..."0 movimento de translacao, da Terra ao redor do Sol dura<<strong>br</strong> />

365 dias ou um ano. Ele da o.rigem as quatro estacoes do ano: primavera,<<strong>br</strong> />

verao, outono e inverno" .Faltou a ligacao entre a primeira .6 a segunda<<strong>br</strong> />

afirmacao. Da a impressao que o principal fator das estacoes do ano o<<strong>br</strong> />

movemento de translacao e .naO a inclinacao do eixo terrestre aliada ao<<strong>br</strong> />

movimento de translacao.<<strong>br</strong> />

698

Asscssoria<<strong>br</strong> />

conteUdos que deveriam ter sido discutidos e rtao foram ou o foram de forma<<strong>br</strong> />

equivocada, em ambas as colecties<<strong>br</strong> />

Nao foi discutido tamanho angular do Sol e da Lua, nem as<<strong>br</strong> />

dimensoes relativas do Sol e das outras estrelas; e muito-importante que<<strong>br</strong> />

se coloque a grande diferenca entre as dimensoes do Sol e dos planetas, e<<strong>br</strong> />

do Sol e de outras estrelas, muito maiores ou menores do que ele.<<strong>br</strong> />

Nao foi comentado em nenhum moment° a existencia do Cinturao<<strong>br</strong> />

de Astroides, onde 2000 deles possuem sua orbita precisamente<<strong>br</strong> />

conhecida de tem nomes individuais, sendo que 50000 deles sao<<strong>br</strong> />

observados com grandes telescOpios (Frass, 1992). 0 Cinturao de<<strong>br</strong> />

Astereides fica entre as Orbitas de Marte e de Ripiter. 0 Cinturao nao e<<strong>br</strong> />

totalmente preenchido, mas apresenta lacunas. Algumas sondas espaciais<<strong>br</strong> />

detectaram que nao existe poeira fina entre os astereides. Existem<<strong>br</strong> />

grupos ou familias de asteroides, que caminham juntos, em geral segundo<<strong>br</strong> />

um planeta como um "cachorrinho" segue seu dono. Segundo J6piter,<<strong>br</strong> />

orbitam os aster6ide e Cers, com 1025 Km de diametro e somente 30<<strong>br</strong> />

asteroides sao maiores que 200 Km (Maciel, 1991).<<strong>br</strong> />

0 movimento de rotacao da terra, o dia e a noite, foram colocados<<strong>br</strong> />

de maneira muito superficial.<<strong>br</strong> />

As Estacoes do ano nao foram corretamente explicadas.<<strong>br</strong> />

A existencia das Galaxias no Universo nao foi citada.<<strong>br</strong> />

Nao foi citada a existencia de luas nos outros planetas do Sistema<<strong>br</strong> />

Solar.<<strong>br</strong> />

Os dados so<strong>br</strong>e os planetas estao desatualizados (veja exemplo na<<strong>br</strong> />

Tabela I, que pode ser feita em conjunto com os alunos, em trabalho de<<strong>br</strong> />

pesquisa na biblioteca).<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

0 conte6do de astronomia em todos os livros analisados, muito<<strong>br</strong> />

fraco, Em geral, subestima-se a inteligencia das criancas, que s6 pela<<strong>br</strong> />

televisao, ja receberam muito mais informacoes do que estao colocadas<<strong>br</strong> />

nos livros, que as apresentam de maneira errada. 0 exemplar do<<strong>br</strong> />

professor nao contribui em nada para o process° pedagegico. Nao oferece<<strong>br</strong> />

informacaes adicionais do assunto, limitando-se a dar a resposta.<<strong>br</strong> />

questa° (em geral uma so palavra). Nao ha uma relacao entre assuntos<<strong>br</strong> />

necessariamente interligados (como Sol, Calor, possibilidade de vida em<<strong>br</strong> />

outro planetas). Os livros nao apresentam glossario, as ilustracoes<<strong>br</strong> />

apresentam erros repetidos e muitas vezes absurdos. Nao se estimula o<<strong>br</strong> />

aluno a ver os fenomenos do ceu, no dia a dia, estimulando a pesquisa e a<<strong>br</strong> />

observacao. Apenas os exemplares 2 c 3 apresentam cerca de 1.0% de<<strong>br</strong> />

astronomia, truncando o conteudo que poderia ser apresentados de<<strong>br</strong> />

maneira mais completa e correta .ao long° dos quatro anos do primeiro<<strong>br</strong> />

grau.<<strong>br</strong> />

699

Rule Ilelena Ticrison..<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

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CanaIle, J.B.G., Comparagdo entre os twitanhos dos planetas e do Sol,<<strong>br</strong> />

Caderno Catarinense de Ensino de Figica, Vol 11, no2, pag141-<<strong>br</strong> />

144, 1994.<<strong>br</strong> />

CanaIle, J.B.G., 0 sistema. solar numa. representacao tecttral, Caderno<<strong>br</strong> />

Catarinense de Ensino de Fisica, vol 11, nol, pag27-32, 1994a<<strong>br</strong> />

CanaIle, J.B.G.,A luneta cont lentes de dculos, Caderno Catarinense de<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica, vol 11, no3, pag212-220, 1994a<<strong>br</strong> />

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Lattari, C.J.B.; Trevisan, R.H., Romano, E.B. 0 Ciclo Solar Maximo..<<strong>br</strong> />

Um Estado Ilitstratiuo, Atas do X SNEF, pag484-489,1993.<<strong>br</strong> />

Lattari, C.J.B.; Trevisan, Curs° Bcisico de Astronomic" para<<strong>br</strong> />

Professores de Ciencias segundo a. Nova Proposta. do Estado do<<strong>br</strong> />

Parana no Programa. de 5a. e 6a. series, Atas do X SNEF.<<strong>br</strong> />

pag487-493,1993.<<strong>br</strong> />

Lattari, C.J.B.; Trevisan, ILO Curso de<<strong>br</strong> />

Aperfeicoamento para Professores de Fisica, -Atas do XI SNEF,<<strong>br</strong> />

pag164 - 166, 1995.<<strong>br</strong> />

Lattari, C.J.B.; Trevisan, Implantacao de Astronontia ein<<strong>br</strong> />

Curriculo Bosico do Curso de Ciencias, Atas do XI SNEF,<<strong>br</strong> />

pag166-170, 1995a.<<strong>br</strong> />

Maciel, W.J. Astronontia e Astrofisica, Ed. IAG/<strong>USP</strong>, Sao Paulo, 1991.<<strong>br</strong> />

SEED - Secretaria da Educagao do Estado do Parana, Curriculo<<strong>br</strong> />

Basic() para a Escola Niblica, Curitiba, 1990.<<strong>br</strong> />

Trevisan, Assessoria, na, Aualictceio Conteildo de Astronoinia<<strong>br</strong> />

nos Livros de Ciencias do Primeiro Gran, Boletim da Sociedade<<strong>br</strong> />

Astronomica Brasileira, Vol 15, nol, p43-44, 1995<<strong>br</strong> />

Trevisan, R.H.,Bruno, A.T.; Faraco, Apresentacao de Materials<<strong>br</strong> />

Didaticos para. Observacao do Sol ein Feira de Ciencias, Atas do<<strong>br</strong> />

XI SNEF, pag155 - 158, 1995.<<strong>br</strong> />

Trevisan, Lattari, C.J.B.; Observando o Eclipse Solar de 1994 -<<strong>br</strong> />

NG, Escola de lo.Grau. Atas do XI SNEF, pag170-174, 1995.<<strong>br</strong> />

Trevisan, R.H., Souza,. E; Nabarro, R.A.; Astroldbio: unt mei° de<<strong>br</strong> />

complemental - os conceitos basicos de Astronoinia de 5a.. a. 8a<<strong>br</strong> />

serie do printeiro gran,. Atas do XI SNEF, pag174-177, 1995a<<strong>br</strong> />

700

XII Sim].)Oslo Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Abstract<<strong>br</strong> />

UMA ANALISE CRITICA DA ABORDAGEM DA TEORIA DA<<strong>br</strong> />

RELATIVIDADE RESTRITA EM LIVROS DE FiSICA BASICA.<<strong>br</strong> />

Carlos Daniel Ofugi Rodrigues<<strong>br</strong> />

Mauricio Pietrocola de Oliveira<<strong>br</strong> />

Este traballto examina coin° a teoria da relatiuidade restrita e<<strong>br</strong> />

abordada ern. alguns liuros de fisica basica adotados pelas uniuersidades<<strong>br</strong> />

<strong>br</strong>asileiras. A pouca ou nenItiona &lase aos aspectos historicos do<<strong>br</strong> />

process° de surgintento e desetwoluimento da teoria relatiuidade<<strong>br</strong> />

restrita fragiliza a compreensdo e apreensa-o, por pa,rte do abut°, dos<<strong>br</strong> />

novas conceitos de espa.co, tempo, e suas implicacoes. A propria falta, de<<strong>br</strong> />

"porque" da,s quest5es ou dos principios apresentados nestes liuros, mostra.<<strong>br</strong> />

a fra,gilida.cle da, base a,rgumentativa. por parte dos a,utores ao apresentar<<strong>br</strong> />

ulna teoria tida, como um, mare° na euolucao do conhecintento<<strong>br</strong> />

2. Introducao<<strong>br</strong> />

0 plano que desenvolvido teve como objetivo realizar uma analise<<strong>br</strong> />

critica so<strong>br</strong>e a maneira como tres livros de fisica basica (Tippler,<<strong>br</strong> />

Mckelvey, Feynman), frequentemente utilizados nos cursos das<<strong>br</strong> />

universidades <strong>br</strong>asileiras, abordam a Teoria da Relatividade. Essa Teoria<<strong>br</strong> />

nao tem recebido a devida atericao da pesquisa em ensino de fisica,<<strong>br</strong> />

apesar de ser considerada como um marco na evolucao do conhecimento<<strong>br</strong> />

fisico pela imposicao de mudancas no padrao de pensamento.<<strong>br</strong> />

A mudanca nos conceitos de espaco e tempo que ,da surgimento a<<strong>br</strong> />

entraves no entendimento da Teoria. 0 afastamento da realidade vivida<<strong>br</strong> />

pelos estudantes e as situacbes em que a teoria se aplica, faz com que a<<strong>br</strong> />

apreensao dos novos conceitos esteja diretamente proporcional ao grau de<<strong>br</strong> />

entendimento da teoria, sem ter como comprovacao os fenomenos<<strong>br</strong> />

cotidianos.<<strong>br</strong> />

A argumentacao portanto, de fundamental importancia no<<strong>br</strong> />

aprendizado do aluno. Mas, onde poderemos buscar meios que convencam<<strong>br</strong> />

os alunos de tal teoria ?<<strong>br</strong> />

NOs buscamos a resposta no proprio desenvolvimento natural da<<strong>br</strong> />

histOria, que tras em si, motivos intrinsecos para o surgimento dessa<<strong>br</strong> />

nova teoria. Todo o processo de adocao e posterior queda do eter como<<strong>br</strong> />

referencial absoluto diante dos experimentos realizados, alem da<<strong>br</strong> />

percepcao de que a natureza nao possui particularidades trazem em seu<<strong>br</strong> />

conteado as explicacoes necessarias para o entendimento.<<strong>br</strong> />

Da forma com que vem sendo ministrados os cursos de<<strong>br</strong> />

relatividade, os alunos nao assimilam essa teoria, mas apenas tomam<<strong>br</strong> />

701

1)ditiel Rodrigues..<<strong>br</strong> />

conhecimento de sua existencia; e o fundamental, que e a mudanca de<<strong>br</strong> />

conceitos, nao se faz.<<strong>br</strong> />

E por isso que levantamos o perfil dos instrumentos didaticos<<strong>br</strong> />

utilizados pelos autores dos livros na introducao dessa teoria, e em<<strong>br</strong> />

particular verificar se existe uma aproximacao entre a apresentacao<<strong>br</strong> />

didatica e o desenvolvimento historic° da teoria.<<strong>br</strong> />

3. Material e Metodos<<strong>br</strong> />

Para que a analise critica da abordagem da teoria da relatividade<<strong>br</strong> />

restrita em livros de fisica basica seja procedente, se fez necessario o<<strong>br</strong> />

estUdo, tanto da historia da relatividade, bem como da sua teoria.<<strong>br</strong> />

Este conhecimento foi obtido atraves de leituras diversas (citadas<<strong>br</strong> />

na bibliografia), aprithorado atraves de seminarios e reuniees semanais<<strong>br</strong> />

com o orientador, que fazia algumas consideracoes. Todas elas foram<<strong>br</strong> />

anotadas e seguidas, pois o desenvolvimento do trabalho se cla atraves<<strong>br</strong> />

dessas modificacoes e acertos.<<strong>br</strong> />

0 estudo nao foi realizado em etapas distintas; a visa) geral da<<strong>br</strong> />

histOria foi estabelecida conseguindo apontar os principais<<strong>br</strong> />

encadeamentos desta, concomitante ao estudo de apostilas e livros que<<strong>br</strong> />

tratavam a respeito da teoria da relatividade restrita.<<strong>br</strong> />

Partiu-se entao, de posse deste material, para a analise critica dos<<strong>br</strong> />

03 livros propostos no projeto ( Tipler, Feynman, Mckelvey<<strong>br</strong> />

Todas elas fruto de discussees entre orientador e bolsista, sendo<<strong>br</strong> />

que o bolsista havia previamente feitci a identificacao do encadeamento<<strong>br</strong> />

logic° das ideias dos autores.<<strong>br</strong> />

Acreditamos ser este encadeamento a ehave para as duas analises<<strong>br</strong> />

a serem feitas ( a relacao com histOria e a apresentacao didatica). A<<strong>br</strong> />

apresentacao deste ( segue abaixo ) foi realizada atraves de um<<strong>br</strong> />

fluxograma tridimensional pois a visualizacao dos fatos e ideias propostas<<strong>br</strong> />

ficam mais nitidas e "manipulaveis".<<strong>br</strong> />

Apontamentos so<strong>br</strong>e os Fluxogramas<<strong>br</strong> />

Tipler<<strong>br</strong> />

- Os pontos centrais deste fluxograma sac, os postulados, que<<strong>br</strong> />

atraves do relogio de luz, transformam os conceitos de espaco e tempo,<<strong>br</strong> />

donde resultam todas as deduce-es matematicas;<<strong>br</strong> />

- Falta de discussees quanto ao significado dos postulados( De onde<<strong>br</strong> />

surgiram ?);<<strong>br</strong> />

- Apenas exposicoes. de fatos, como a relacao da Onda Mecanica<<strong>br</strong> />

coin um dos meios que se.propaga: o ar;<<strong>br</strong> />

- 0 apendice nao foi retratado no fluxograma, pois tido como um<<strong>br</strong> />

anexo, sem qualquer compromisso com a exposicao do autor quantp a<<strong>br</strong> />

TRR.<<strong>br</strong> />

702

Ulna ,tholise...<<strong>br</strong> />

Feynman<<strong>br</strong> />

- Os postulados da TRR nab sao enunciados ou discutidos;<<strong>br</strong> />

- 0 eter nao se faz presente na discussao;<<strong>br</strong> />

- A massa relativistica e tida como solucao do impasse, alem de<<strong>br</strong> />

oeupar um lugar privilegiado no fluxograma, estando bem acima das<<strong>br</strong> />

discussoes; e<<strong>br</strong> />

- A partir da comparacao entre este fluxograma e o do Mckelvey,<<strong>br</strong> />

percebemos que o mesmo questionamento quanto ao impasse entre o<<strong>br</strong> />

Principio da Relatividade e as Leis de Maxwell atraves da aplicacao das<<strong>br</strong> />

Transformacoes de Galileo e proposto.<<strong>br</strong> />

Mckelvey<<strong>br</strong> />

- 0 termo "intuicao" aparece como ponto relacionado a<<strong>br</strong> />

Transformacao de Galileo;<<strong>br</strong> />

- 0 2" postulado da TRR nao possui qualquer tipo de explicacao ou<<strong>br</strong> />

justificacao;<<strong>br</strong> />

- 0 erro na transformacao de Galileo, tem como conseqUencia a<<strong>br</strong> />

correcao das Leis de Newton;<<strong>br</strong> />

- 0 eter aparece como conseqiiencia, na medida em que, se este<<strong>br</strong> />

fosse tido como base, a sua nao deteccao nao poderia entrar como uma<<strong>br</strong> />

contraposicao do erro nas Leis de Maxwell, mas sim, como uma<<strong>br</strong> />

confirmacao;<<strong>br</strong> />

- A Transformacao de Lorentz surge como solucao, na condicao de<<strong>br</strong> />

uma transformacao galileana aprimorada.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Ao findar desta etapa do projeto, concluimos que dos .tres livros<<strong>br</strong> />

previamente analisados, apenas o Mckelvey e o Feynman, resgatam mais<<strong>br</strong> />

a parte histOrica e se preocupam corn os fatos aliados didatica.<<strong>br</strong> />

0 Tipler, no entanto apesar de apresentar um apendice corn<<strong>br</strong> />

contend° Inuit° bom, nao se preocupa sequer de apresentar qualquer<<strong>br</strong> />

justificativa para a apresentacao da TRR. Mostra ainda um descaso<<strong>br</strong> />

quanta ao processo historic°, que cremos ser a chave para a didatica<<strong>br</strong> />

deste assunto.<<strong>br</strong> />

A apresentacao da TRR em geral falha principalmente no que diz<<strong>br</strong> />

respeito ao porque dos fatos. A preserica de dogmas de fe nos textos se<<strong>br</strong> />

apresentam constantemente em algumas questoes cruciais no tratamento<<strong>br</strong> />

didatico. E isto e prejudicial ao aprendizado, pois o aluno que nao<<strong>br</strong> />

consegue compreender uma teoria de forma descomplicada e logica, nao<<strong>br</strong> />

substitui seus antigos conceitos pelos novos; principalmente no nosso caso<<strong>br</strong> />

em que novos conceitos como o de espaco e de tempo sao apresentados.<<strong>br</strong> />

703

Carlos Daniel Rodrigues...<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

Kuhn, T. S. (1987). A estrutura das revolucOes cientificas. Sao Paulo:<<strong>br</strong> />

editora Perspectiva, 1987.<<strong>br</strong> />

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absolute. Cadernos de Historia e Filosofia da Ciencia,<<strong>br</strong> />

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Pietrocola De Oliveira, Mauricio. "Fresnel o arrastamento parcial do<<strong>br</strong> />

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Caderno de ensino de Filosofia , vol.10, n'2, p.157-172,<<strong>br</strong> />

agosto de 1993.<<strong>br</strong> />

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Alcance de Todos". Editora MIR.<<strong>br</strong> />

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n'01, junho de 1995.<<strong>br</strong> />

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desenuoluimento das teoria,s d,e lorentz e einstein". Revista de<<strong>br</strong> />

ensino de fisica, vol. 7, n"02, dezem<strong>br</strong>o de 1995.<<strong>br</strong> />

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Janeiro: editora Guanabara Koogan S.A., 1988.<<strong>br</strong> />

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America. Fondo Educativo Interamericano, S.A., 1971.<<strong>br</strong> />

Mckelvey, John P. & Grotch, Howard. " Fisica". Sao editora<<strong>br</strong> />

Harper & Row do Brasil Ltda.' 1981.<<strong>br</strong> />

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Relativity". Editora Addison-Wesley' Publishing Company.<<strong>br</strong> />

Silva Bindel, Andrea. "Relatividade Cinentatica,". Fisica 4, Instituto de<<strong>br</strong> />

Fisica, Universidade de Sao Paulo, 1987.<<strong>br</strong> />

70,1

XII Simposio Nocionot de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 27 a :11 de joneiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedode Brosileira de Fisica<<strong>br</strong> />

GREF - FORMAcA0 DE PROFESSORES EM SERVIc0<<strong>br</strong> />

Anna Cecilia Copellil,<<strong>br</strong> />

Wilton da Silva Dias',<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoumel,<<strong>br</strong> />

Joao Martins',<<strong>br</strong> />

Luis Carlos Menezes'<<strong>br</strong> />

Suely Baldin Pelaesl,<<strong>br</strong> />

Jairo Alves Pereira2,<<strong>br</strong> />

Luis Paulo de C Piassil<<strong>br</strong> />

lsilda Sampaio Silva2,<<strong>br</strong> />

Dorival Rodrigues Teixeira',<<strong>br</strong> />

Carlos Toscano2<<strong>br</strong> />

1 - GREF/IF<strong>USP</strong> - SE/CENP,2 - GREF/IF<strong>USP</strong> - SE/CENP<<strong>br</strong> />

(secgregff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Desde sua criacao em 1984, o GREF (Grupo de Reelaboracao do<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica) vem contribuindo com a melhoria do ensino de Fisica no<<strong>br</strong> />

segundo grau, em processos de formacao em seryico, atraves do contato<<strong>br</strong> />

sistematico coin professores desta disciplina na rede. pUblica, de varias<<strong>br</strong> />

formas: realizacao de cursos, palestras, oficinas, encontros, dentre outras.<<strong>br</strong> />

Desse contato, origina-se, geralmente, a formacao de grupos de<<strong>br</strong> />

professores que, coordenados por mem<strong>br</strong>os da equipe. do GREF,<<strong>br</strong> />

desenvolvem um trabalho mais aprofundado de reflexao so<strong>br</strong>e a pratica<<strong>br</strong> />

de, cada um em sala de aula, a partir dos problemas por eles enfrentados.<<strong>br</strong> />

Faz parte deste trabalho.coletivo: o planejamento dos cursos dos referidos<<strong>br</strong> />

professores, a discussao dos materiais instrucionais elaborados pela<<strong>br</strong> />

equipe, a utilizacao dos referidos materiais em suas aulas e a elaboracao<<strong>br</strong> />

de criterios para a construcao de instrumentos de avaliacao dos alunos.<<strong>br</strong> />

Atualmente, a viabilizacao deste trabalho tem se dado com apoio<<strong>br</strong> />

das instituic5es responsaveis pela coordenacao das escolas (Delegacias de<<strong>br</strong> />

Ensino, Centro Estadual de Educacao Tecnologica "Paula Souza", CENP,<<strong>br</strong> />

etc.) no que se refere ao estabelecimento de um espaco dentro da carga<<strong>br</strong> />

horaria de trabalho do professor para que ele possa freqiientar os<<strong>br</strong> />

encontros, disponibilidade de tim espaco fisico para os .encontros<<strong>br</strong> />

quando necessario (em alguns casos os encontros ocorrem na propria sede<<strong>br</strong> />

do IF<strong>USP</strong>) e, na maior parte dos casos, no reembolso de despesas de<<strong>br</strong> />

transporte e diarias (em alguns casos. supridos pelas verbas do GREF).<<strong>br</strong> />

De parte ,do GREF, tem sido fornecido aos professores que estao<<strong>br</strong> />

implementando a proposta um minimo de 50 exemplares do material<<strong>br</strong> />

escrito para uso dos alunos, que o professor pode utilizar em suas classes<<strong>br</strong> />

e permitir a reprodkao por parte dos alunos. No trabalho conjunto com o<<strong>br</strong> />

Projeto Noturno da CENP, a prOpria CENP se encarregou de imprimir e<<strong>br</strong> />

fornecer o material a todos os alunos dos professores envolvidos no<<strong>br</strong> />

projeto.<<strong>br</strong> />

705

Anna Cecilia Cope<<strong>br</strong> />

Nos nitimos anos, a equipe do GREF atuou junto a grupos de<<strong>br</strong> />

professores de varias partes do estado de Sao Paulo e em sua sede, no<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica da Universidade de Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

Neste trabalho, apresentaremos o estudo inicial de um dos<<strong>br</strong> />

trabalhos do GREF na formagao em servico: professores de fisica do<<strong>br</strong> />

projeto Noturno da rede pnblica do estado de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

Um dos programas atualmente desenvolvidos na rede pnblica de S.<<strong>br</strong> />

Paulo pelo governo do estado o projeto noturno. Em fase de<<strong>br</strong> />

implantagao, esse projeto introduz na escola algumas modificagoes como<<strong>br</strong> />

por exemplo a possibilidade de transformar os cursos anuais em<<strong>br</strong> />

semestrais com carga didatica do<strong>br</strong>ada. Em consequencia, os alunos<<strong>br</strong> />

cursariam menor nnmero de disciplinas por semestre.<<strong>br</strong> />

A partir de maio de 1996, numa acao conjunta entre o GREF e a<<strong>br</strong> />

Secretaria da Educacao, atraves da CENP (Coordenadoria de Estudos e<<strong>br</strong> />

Normas Pedagogicas) foram programados 6 encontros mensais com<<strong>br</strong> />

aproximadamente 65 professores das referidas escolas para conhecerem,<<strong>br</strong> />

discutirem, avaliarem e, a seu criteria implementarem a proposta de<<strong>br</strong> />

Mecanica do GREF em seus cursos. Esses encontros ocorreram no IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

e os professores, oriundos de escolas das mais diversas regioes do estado,<<strong>br</strong> />

tiveram dispensa das aulas nestes dias, ajuda de custo e passagem para o<<strong>br</strong> />

seu transporte ate o local do encontro.<<strong>br</strong> />

Tendo em vista buscar caracterizar a pratica pedagogica destes<<strong>br</strong> />

professores, o contend° de Mecanica que eles vem ensinando aos seus<<strong>br</strong> />

alunos, os problemas por eles enfrentados e os resultados obtidos, e as<<strong>br</strong> />

alteragoes tanto de ordem metodolOgica como de contend° contidas na<<strong>br</strong> />

proposta do GREF, esse grupo foi inVestigado atraves de questionarios<<strong>br</strong> />

elaborados especificamente para esse fim, ao lOngo do processo e ao final<<strong>br</strong> />

dele.<<strong>br</strong> />

Foram investigados, por exemplo, os seguintes aspectos, em<<strong>br</strong> />

relacao a possiveis mudangas na metodologia de trabalho do professor:<<strong>br</strong> />

tempo de preparagao de aulas, leituras necessarias para o preparo das<<strong>br</strong> />

aulas, nnmero de avaliagoes, variedade de instrumentos de avaliacao,<<strong>br</strong> />

aulas expOsitivas, materia "passada" na lousa, a presenca de<<strong>br</strong> />

discussao/debate em sala de aula, exercicios resolvidos pelo professor em<<strong>br</strong> />

aula, exercicios resolvidos pelo aluno em aula, leitura em sala de aula<<strong>br</strong> />

pelos alunos, perguntas feitas pelos alunos em aula.<<strong>br</strong> />

Os resultados preliminares deste levantamento apontam na<<strong>br</strong> />

diregao de alguns objetivos propostos pelo GREF tais como valorizagao da<<strong>br</strong> />

leitura em sala de aula, a participagan do aluno no processo de ensinoaprendizagem<<strong>br</strong> />

e a valorizagao pelo aluno do conhecimento veiculado pela<<strong>br</strong> />

disciplina.<<strong>br</strong> />

706

XII Simposi(»Vacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 111.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A MECANICA DO GREF: UMA PROPOSTA PARA A SALA DE AULA*<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

Wilton da Silva Dias<<strong>br</strong> />

Luis Paulo de Carvalho Piassi<<strong>br</strong> />

Luis Carlos de Menezes<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoume<<strong>br</strong> />

GREF/IF<strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Em um quadro onde poucos professores de Fisica do 2" grau<<strong>br</strong> />

possuem formacao especifica nessa disciplina, o GREF tem desenvolvido<<strong>br</strong> />

textos e uma proposta de capacitacao de professores que possa levar para<<strong>br</strong> />

a sala de aula uma Fisica voltada para a compreensao do universo<<strong>br</strong> />

vivencial dos alunos. Este painel apresenta objetivos e aspectos dos<<strong>br</strong> />

textos de Mecanica. Denominados "Leituras de Fisica", eles procuram se<<strong>br</strong> />

dirigir mais diretamente ao aluno e permitir ao professor uma<<strong>br</strong> />

capacitacao de conteados e uma mudanca de metodologia e de avaliacao.<<strong>br</strong> />

Sao leituras curtas que procuram ser interessantes aos alunos e<<strong>br</strong> />

compostas de experiencias, atividades praticas, exercicios e questoes que<<strong>br</strong> />

objetivam fazer o aluno compreender as coisas que o cercam.<<strong>br</strong> />

A proposta de Mecanica, utilizada atualmente por cerca de 200<<strong>br</strong> />

professores, dimensionada para um ano letivo coin 80 minutos de aulas<<strong>br</strong> />

semanais, enfatiza as Leis de Conservacao e as leis de Newton, traz<<strong>br</strong> />

como novidade a parte de Astronomia, desenvolve a cinematica junto<<strong>br</strong> />

coin a dinamica e apresenta a estatica aproveitando as questoes e<<strong>br</strong> />

conceitos trabalhados na dinamica. 0 curso se inicia pela discussao das<<strong>br</strong> />

leis de conservacao da quantidade de movimento linear e angular (16<<strong>br</strong> />

leituras), partindo de elementos como os sistemas de propulsao, os<<strong>br</strong> />

motores e os movimentos do corpo humano. Nas leis de Newton (15<<strong>br</strong> />

leituras), enfatiza-se o estudo das diversas formas de interagees entre os<<strong>br</strong> />

objetos em fenemenos como a aceleracao de veiculos, o ye° e o nado. A<<strong>br</strong> />

energia (8 leituras mais 4 leituras de estatica e maquinas simples) e<<strong>br</strong> />

discutida a partir da analise da producao de movimentos e enfoca o uso<<strong>br</strong> />

pratico da energia para se abordar os conceitos de potencia, trabalho e<<strong>br</strong> />

outros. A astronomia procura trazer para a sala de aula, em 14 leituras,<<strong>br</strong> />

as principais questa-es acerca do espaco, analisadas corn os instrumentos<<strong>br</strong> />

de Fisica desenvolvidos nas partes anteriores.<<strong>br</strong> />

A Mecanica tem sido o tema de Fisica mais tratado nas salas de<<strong>br</strong> />

aula do 2' grau no ensino paha). Por ser o primeiro assunto que se<<strong>br</strong> />

encontra nos livros didaticos e que mais se estuda nas faculdades de<<strong>br</strong> />

licenciatura, acaba tendo a enfase do professor de 2° grau, que em geral<<strong>br</strong> />

abordado nas duas primeiras series do 2' grau, com enfase para a<<strong>br</strong> />

Cinematica na primeira serie e para os vetores e as Leis de Newton na<<strong>br</strong> />

segunda. Essa enfase, porem, nao parece ter levado os alunos a um<<strong>br</strong> />

* Financiamento parcial - CAPES - PADCT - SPEC<<strong>br</strong> />

707

Wilton (la Silca<<strong>br</strong> />

dominio significativo do conhecimento da Mecanica. Alguns mot vos,<<strong>br</strong> />

seriam a extrema matematizacao, negligencia .com os conceitos e leis<<strong>br</strong> />

gerais, a desvinculacao do contend° com realidade e a fragmentacao do<<strong>br</strong> />

contend°, que mostra uma Mecanica "dividida" em uma cinematica, uma<<strong>br</strong> />

dinamica e Lima estatica aparentemente estanques.<<strong>br</strong> />

A proposta original do GREF, contemplada em seu livro "Fisica 1",<<strong>br</strong> />

dirigido ao profeSsor, e mudar o foe° da Mecanica para as Leis da<<strong>br</strong> />

Conservacao, para a compreensao dos elementos vivenciais e para a<<strong>br</strong> />

articulacao entre o formalism° matematico e a estrutura conceitual. As<<strong>br</strong> />

Leis de Conservacao seriam a base para uma compreensao mais global,<<strong>br</strong> />

mais unificada da Mecanica e de toda a Fisica. Visava-se um professor da<<strong>br</strong> />

rede pnblica formado em 'Fisica e clue; partindo do liVro do professor e da<<strong>br</strong> />

assesSdria sistenuitica do GREY fosSe Capaz;:de.concretiza:la na sala de<<strong>br</strong> />

aula. E esse:cOncretizar- trabalhar corn a totalidade do<<strong>br</strong> />

contend° da Mecanica proposta no texto no:prazo de um ano letivo.e com<<strong>br</strong> />

resultados significativamente melhores• em termos da compreensao do<<strong>br</strong> />

•aluno e de sua participacao• no processo: •<<strong>br</strong> />

Porem, o professor de Fisica hoje, em geral, e um estudante de<<strong>br</strong> />

Matematica, Contabilidade e Engenharia, que assume, aulas de Fisica<<strong>br</strong> />

eventualmente, e nao • Pretende seguir carreira no: magisterio.<<strong>br</strong> />

Certamente, por melhor que. seja este profeSsor, nao podemOs assumir<<strong>br</strong> />

que eleseja capaZ de fazer a ponte entre a proposta cid livrO do professor<<strong>br</strong> />

do GREF e a sala de aula.<<strong>br</strong> />

artimos para unia proposta que .pudesse se dirigir.de forma mais<<strong>br</strong> />

direta. ao aluno, sem ,anular o papel. do professor.. Para o professor,<<strong>br</strong> />

deveria •co<strong>br</strong>ir lacunas de formacao,. dar diretrizes claraS para a<<strong>br</strong> />

concretizacao,das aulas, alterar substancialmente a pratica baseada na<<strong>br</strong> />

materia passada em tousa e resolucao' de. problemas. Para o aluno,<<strong>br</strong> />

deveria ser algo atraente em fornia:':e 'eOntendO,' realmente que<<strong>br</strong> />

pudesse realmente trazer-lhe a Vontade 'de 'ler, fazer e' fiensa so<strong>br</strong>e as<<strong>br</strong> />

coisas:, usando a Fisica como inStrumento.<<strong>br</strong> />

Essos• ideias: acabam Por trazer algumas novidades significativas<<strong>br</strong> />

na estrutura do contendo:, a enfase. major na discussao Fisica. dos<<strong>br</strong> />

elementos vivenciais, .que_acabou...levando •.a aprofundamento -hem<<strong>br</strong> />

maior das „leis de• Newtow uma ordenacao um. diferente foi<<strong>br</strong> />

estabelecida, que permitiu reservar,um tempo,e 'espaco maim.' as leis<<strong>br</strong> />

de Newton e a introducao de um tema que suscita grande curiosidade<<strong>br</strong> />

por parte dos alurios: a•Astronomia. •-• • " • •<<strong>br</strong> />

Com essas• alteracoes a proposta de Mecanica•ficoucom a seguinte<<strong>br</strong> />

estrutura de contend°, com a previsao, em termos do• planejamento<<strong>br</strong> />

bimestral (o•material projetado para menos de 60 aulaS de 40 minutos):<<strong>br</strong> />

• CoisaSAue se deslocam<<strong>br</strong> />

• Conservacao da<<strong>br</strong> />

quantidade movimerito<<strong>br</strong> />

Coisas 'clue giram<<strong>br</strong> />

RotacOes<<strong>br</strong> />

Coisas que controlam movimentos • -Leis de'Newton • •<<strong>br</strong> />

Coisas que produzem movimento :Conservacao da energia<<strong>br</strong> />

708

:I Alec(' ico do C; I? EP...<<strong>br</strong> />

Coisas que mantem o equili<strong>br</strong>ia Equili<strong>br</strong>io<<strong>br</strong> />

Coisas que ampliam forcas<<strong>br</strong> />

Maquinas simples<<strong>br</strong> />

Astronomia e Gravitacao<<strong>br</strong> />

Na primeira parte, "Coisas que se deslocam", apes uma<<strong>br</strong> />

introducao ao estudo da Fisica (leituras 1 e 2), onde se caracteriza, junto<<strong>br</strong> />

com o•aluno, o universo de estudo da Fisica e da Mecanica, e em seguida<<strong>br</strong> />

se desenvolve a discussao .cla lei de conservacao da quantidade de<<strong>br</strong> />

movimento (leituras 3 a 10), partindo-se de uma investigacao de como as<<strong>br</strong> />

coisas iniciam seu movimento, dos sistemas de. propulsao, como as<<strong>br</strong> />

helices, os jatos, etc. Nas "Coisas que giram" (leituras entre 11 e 16),<<strong>br</strong> />

utiliza-se boa parte das ideias discutidas na primeira parte para analisar<<strong>br</strong> />

os movimentos de rotacoes presentes em motores de aparelhos, em<<strong>br</strong> />

termos da conservacao da quantidade de movimento angular. Quando se<<strong>br</strong> />

discute os movimentos de rotacao do corpo human° em esportes, percebe<<strong>br</strong> />

se a vinculacao entre a quantidade de movimento angular e a distribuicao<<strong>br</strong> />

da massa.<<strong>br</strong> />

As leis de Newton e suas aplicacaes s5o desenvolvidas na parte de<<strong>br</strong> />

"Coisas que controlam movimentos" , (leituras de 17 a 31) onde<<strong>br</strong> />

procurou-se fornecer instrumentos para que o aluno pudesse abordar<<strong>br</strong> />

questoes que surgem naturalmente, coma "por que voa um aviao?", "o que<<strong>br</strong> />

faz um automovel correr mais que outro?", "o que e a gravidade?". Foi<<strong>br</strong> />

preciso articular a apresentacao das leis de Newton com as interacaes<<strong>br</strong> />

que observamos quotidianamente. 0 atrito, a resistencia do ar, o empuxo,<<strong>br</strong> />

a gravidade, sao abordados coma diversas possibilidades de interacao que<<strong>br</strong> />

obedecem as leis do movimento.<<strong>br</strong> />

Nas "Coisas que produzem movimento", (leituras 32 a 39) a<<strong>br</strong> />

energia o foco das atencoes. Motores, combustiveis, eletricidade,<<strong>br</strong> />

empurroes, yenta, gravidade nestas coisas esta presente a ideia de<<strong>br</strong> />

transformacao de energia, que ao mesmo tempo que aponta para a<<strong>br</strong> />

conservacao, direciona para questaes colocadas pela pratica social: "como<<strong>br</strong> />

medir o trabalho que uma maquina realiza?", "o que uma maquina<<strong>br</strong> />

potente?", "como se pode obter energia?", etc.. Trabalho, potencia, energia<<strong>br</strong> />

potencial gravitacional, energia cinetica e outros conceitos sao<<strong>br</strong> />

desenvolvidos tendo em vista questa-es desta natureza. As duas partes<<strong>br</strong> />

que se seguem, "Coisas que ampliam forcas" (leituras 40 e 41) e<<strong>br</strong> />

"Coisas que mantem o equili<strong>br</strong>io" (leituras 42 e 43) pretendem ser<<strong>br</strong> />

um continuidade da linha de discussao que vinha sendo feita nas duas<<strong>br</strong> />

partes anteriores. "Coisas que ampliam faros" sao as maquinas simples e<<strong>br</strong> />

compostas tao presentes em nosso dia-a-dia, cujo entendimento teorico<<strong>br</strong> />

simples e ja tem sua base desenvolvida nas tres partes anteriores.<<strong>br</strong> />

Finalmente, na parte de Astronomia e Gravitacao, (leituras 44 a<<strong>br</strong> />

57), trazemos um tema que 6 certamente dos que mais interessam os<<strong>br</strong> />

alunos. A respeito do Sol, da Lua, da gravidade da Terra e outras coisas,<<strong>br</strong> />

ao longo de todo o curso de Mecanica estas questa-es apareciam atraves de<<strong>br</strong> />

um pequeno exemplo e discussao, e os alunos sempre se mostravam<<strong>br</strong> />

interessados em aprofundar. Dai percebermos a necessidade de a<strong>br</strong>ir um<<strong>br</strong> />

709

Wilton da Silva Dias...<<strong>br</strong> />

espago razoavel para abordar tais temas. Procuramos, na medida do<<strong>br</strong> />

possivel, adotar a mesma linha que o GREF ja estabeleceu ao longo dos<<strong>br</strong> />

anos. Iniciamos com um levantamento das coisas que os alunos acreditam<<strong>br</strong> />

pertencerem, estarem ou existirem no "espago", fazendo a partir deste<<strong>br</strong> />

ponto uma classificagdo em termos de distancia em relagao a nOs: "Coisas<<strong>br</strong> />

que so existem/estao: a) na atmosfera da Terra; b) em Orbita da Terra; c)<<strong>br</strong> />

em Orbita do Sol; d) em nossa galaxia; e) fora de nossa galaxia.". Essa<<strong>br</strong> />

discussao inicia uma serie de leituras onde procuramos abordar as<<strong>br</strong> />

principais questoes so<strong>br</strong>e a Terra, a Lua, o Sol, os planetas e os demais<<strong>br</strong> />

astros de forma a utilizar os instrumentos de conhecimento adquiridos na<<strong>br</strong> />

parte de Mecanica e apontar ,para questoes fisicas vindouras nos<<strong>br</strong> />

prOximos textos: Fisica Termica, Optica e Eletromagnetismo.<<strong>br</strong> />

A cinematica foi distribuida ao longo de todas estas partes, sendo<<strong>br</strong> />

seus conceitos e formulas desenvolvidos conforme apareciam as<<strong>br</strong> />

oportunidades em cada um dos tOpicos.<<strong>br</strong> />

710

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro (le 1,997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

ELETROMAGNETISMO-GREF: NOVAS FORMAS E CONTEODOS<<strong>br</strong> />

Yassuko Hosoume<<strong>br</strong> />

Carlos Toscano<<strong>br</strong> />

Joao Martins<<strong>br</strong> />

0 presente trabalho apresenta algumas caracteristicas do livrotexto<<strong>br</strong> />

destinados a alunos do segundo grau da proposta do GREF para'o<<strong>br</strong> />

ensino do Eletromagnetismo: traz uma abordagem da Fisica em que<<strong>br</strong> />

comparecem o seu carater pratico e transformador e o teorico e<<strong>br</strong> />

universalista. Em estagio avancado de elaboracao, sera° apresentados, o<<strong>br</strong> />

indice geral de assuntos, a estruturacao dos conte6dos e sera° mostrados<<strong>br</strong> />

alguns exemplares desse novo material.<<strong>br</strong> />

0 indice e organizado a partir de 6 temas: A) Eletricidade:<<strong>br</strong> />

presenca e entendimento; B) Resistencia, tensao e corrente; C) imas e<<strong>br</strong> />

motores eletricos; D) Geradores e outros dispositivos; E) Sam, imagem e<<strong>br</strong> />

comunicacao; F) Informacdo e micro-eletronica. Cada um destes temas, e<<strong>br</strong> />

constituido de um conjunto de topicos ou sub-temas, que embora<<strong>br</strong> />

guardem relacao entre si e se complementem, tem, cada um, objetivos<<strong>br</strong> />

instrucionais especificos. Esse conjunto de sub-temas ou topicos, sao<<strong>br</strong> />

concebidos para orientarem o trabalho dos alunos em sala de aula; isto e,<<strong>br</strong> />

para ler, fazer e pensar, sendo por esse motivos denominados de<<strong>br</strong> />

leituras. A titulo de exemplo, sera() apresentadas algumas destas<<strong>br</strong> />

leituras, em alguns temas.<<strong>br</strong> />

Com relacao ao conte6do de Fisica a ser ensinado sao discutidos<<strong>br</strong> />

os conceitos basicos compreendidos pelo eletromagnetismo classic°, ao<<strong>br</strong> />

nivel macroscopico e microscopic°, alem da abordagem da conducao<<strong>br</strong> />

eletrica tomando por base conceitos da fisica moderna, para o<<strong>br</strong> />

entendimento do comportamento dos materiais semicondutores<<strong>br</strong> />

presentes nos aparelhos eletrOnicos.<<strong>br</strong> />

Informatica; Som, imagem e comunicacao; Motores eletricos;<<strong>br</strong> />

Aparelhos resistivos; nao necessariamente nesta inesina ordent,<<strong>br</strong> />

constituem os temas de estudo do Eletromagnetismo para o 2° grau, na<<strong>br</strong> />

proposta elaborada pelo GREF (Grupo de Reelaboracao do Ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica); acao conjunta de professores do 2° grau e docentes do Instituto de<<strong>br</strong> />

Fisica da <strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

A atualidade bem com a enorme presenca na vida social dos<<strong>br</strong> />

elementos que podem compor cada um dos referidos temas, por si s6, ja<<strong>br</strong> />

justificam a sua inclusao num curso de fisica que busca dar ao futuro<<strong>br</strong> />

cidadao alem de uma visa° geral desta ciencia, tambem auxilia-lo a<<strong>br</strong> />

compreender principios basicos envolvidos no funcionamento dos<<strong>br</strong> />

aparelhos e instrumentos com os quais convive no dia-a-dia.<<strong>br</strong> />

711

Yussitko<<strong>br</strong> />

0 text° de ensino do Eletromagnetismo constituido de 6 grandes<<strong>br</strong> />

temas:<<strong>br</strong> />

A. Eletricidade: presenca e entendimento<<strong>br</strong> />

B. Resistencia, tensao e,corrente<<strong>br</strong> />

C. Imas e motores eletricos<<strong>br</strong> />

D. Geradores e outros dispositivos<<strong>br</strong> />

E. Som, imagem e comunicacao<<strong>br</strong> />

F. Informacao e micro-eletronica<<strong>br</strong> />

, Cada um destes temas e compost° de varias licoes ou leituras. Em<<strong>br</strong> />

conjunto elas constituem. blocos articulados, mas cada uma das leituras<<strong>br</strong> />

tem objetivos especificos de ensino e aprendizado, sendo concebidas como<<strong>br</strong> />

comeco, meio e fim. Ao final de que cada tema, acompanha uma leitura<<strong>br</strong> />

constitnida de exercicios que envolvem todo o contend° desenvolvido no<<strong>br</strong> />

respeetivo tema.<<strong>br</strong> />

A estruturacao das leituras segue um padrao previamente<<strong>br</strong> />

concebido : introducao inicial ao assunto especifico, atividade<<strong>br</strong> />

experimental, texto informativo-conceitual basico; exercicios de fixacao de<<strong>br</strong> />

conceitos, pequenos textos' corn informacoes adicionais e tambem<<strong>br</strong> />

atividades experimentais complementares.<<strong>br</strong> />

No que se refere ao contend° de Fisica, o primeiro tema<<strong>br</strong> />

Eletricidade: presenca e entendimento (leituras de 1 a .6) trata do<<strong>br</strong> />

levantamento dos objetos que conipOem o universo de vivencia dos alunos<<strong>br</strong> />

e a construcao do plano de curso; a identificacao dos componentes baSicos<<strong>br</strong> />

dos circuitos eletrieos e dos processos mais importantes nas qUais a<<strong>br</strong> />

eletricidade esta envolvida; um mapeamento das grandezas eletricas<<strong>br</strong> />

mais comuns que se encontram presentes nos aparelho mais usados e<<strong>br</strong> />

uma analise so<strong>br</strong>e o custo e o consumo da energia eletrica.<<strong>br</strong> />

No segundo tema Resistencia, tensao e corrente, que<<strong>br</strong> />

compreende as leituras de 7 a 13, e feito um estudo dos aparelhos<<strong>br</strong> />

eletricos resistivos e dos circuitos. Atraves da analise de como sao<<strong>br</strong> />

construidos tais aparelhos e do seu principio de funcionamento, sao<<strong>br</strong> />

discutidos a potencia, a resistencia eletrica e a corrente, numa<<strong>br</strong> />

abordagem macroscopica e estabelecida a relacao entre as grandezas.<<strong>br</strong> />

No tema imas 'e Motores eletricos (leituras de 14 a 19) sao<<strong>br</strong> />

discutidos, a partir da analise do.motor de um liquidificador, campainhas<<strong>br</strong> />

e medidores eletricos com • ponteiros, os conceitos de forca magnetica,<<strong>br</strong> />

campo magnetic°, modelo de Ampere para o ima, alem de duas leis gerais<<strong>br</strong> />

do eletromagnetismo: "nao existe monopolo magnetico" .e "corrente<<strong>br</strong> />

eletrica cria campo magnetico".<<strong>br</strong> />

Em Geradores e outros dispositivos, o quarto tema, composto<<strong>br</strong> />

pelas leituras de 20 a 29, sao discutidos as duas maneiras de se produzir<<strong>br</strong> />

corrente eletrica: atraves da variacao do campo magnetic° (leis de<<strong>br</strong> />

Faraday-Lenz) e atraves da separacao ou acnmulo de cargas eletricas (<<strong>br</strong> />

Lei de Coulomb). Para tanto, sao utilizados o dinamo de bicicleta, como<<strong>br</strong> />

represente do gerador das usinas, os transformadores, a construcao de<<strong>br</strong> />

712

Eletromugnetismo<<strong>br</strong> />

pilhas e acumuladores de cargas. Alem disso, nesse bloco tambem<<strong>br</strong> />

discutido o modelo microscOpico da corrente eletrica e alguns aspectos do<<strong>br</strong> />

conceito fisico de campo sao abordados, atraves de uma analise<<strong>br</strong> />

comparativa entre o campo gravitacional e eletrico, e a importancia de<<strong>br</strong> />

cada um na caracterizacao do mundo que nos cerca.<<strong>br</strong> />

No quint° tema Sem, imagem e comunicacdo (leituras de 30 a<<strong>br</strong> />

37) sao discutidos os processos fisicos envolvidos na comunicacao por •<<strong>br</strong> />

telefone, radio e TV (incluindo-se a emissao e a recepcao). Aqui tambem<<strong>br</strong> />

comparecem o estudo do campo eletromagnetico alem do estudo das<<strong>br</strong> />

demais radiacoes que forma o espectro e tambem o estudo da<<strong>br</strong> />

radioatividade e de seus efeitos.<<strong>br</strong> />

Finalmente, no terna Informacao e miero-eletronica, leituras de<<strong>br</strong> />

38 a 43, sao estudados os processos envolvidos nas diferentes maneiras de<<strong>br</strong> />

se guardar informacao coin o uso de fitas magneticas e disCos e tambem o<<strong>br</strong> />

processo de sua recuperacao. Atraves do uso dos materiais<<strong>br</strong> />

semicondutores nos aparelhos eletronicos e de seu comportamento<<strong>br</strong> />

quantd • A conducao de eletricidade discutimos o principio de<<strong>br</strong> />

funcionamento dos micros computadores e as redes de comunicacao.<<strong>br</strong> />

713

XII Simmisio Nacional de EllSilt° de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 14.G., 27 q 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brosileira de Fisica.<<strong>br</strong> />

DESENVOLVIMENTO DE "SOFTWARES" PARA 0 ENSINO DE FiSICA<<strong>br</strong> />

BASICA<<strong>br</strong> />

J. M. Pavoa , D. Garcia, D. Fontolan, H. T. da Silva, J. R. Alves. Wo@powerufscar<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica - Universidade Federal de Sao Carlos<<strong>br</strong> />

Via Washington Luiz, Km 235, C.P.676 - 13565-905 - SP - Brasil<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Mundialmente, "softwares" de diversas Areas do conhecimento<<strong>br</strong> />

estao sendo desenvolvidos para os diferentes niveis de ensino(1,2).<<strong>br</strong> />

Mos pot° que deseiwolver "softwaTes"? Estudos realizados nos EUA<<strong>br</strong> />

mostraram que metade do volume de conhecimento que um ser human°<<strong>br</strong> />

adquire em um determinado periodo, atraves de imagens. Por meio de<<strong>br</strong> />

comunicacao e por leitura de livros, ou materiais impressos, os indices<<strong>br</strong> />

caem para 15 e 10% repectivamente(3). Neste caso torna-se evidente_Aue<<strong>br</strong> />

deve-se aproveitar recursos audiovisuais como forma de aprendizagem. A<<strong>br</strong> />

utilizacao de microcomputadores e de softwares apropriados permite que<<strong>br</strong> />

o aluno estude de acordo com seu prOprio interesse, no seu ritmo<<strong>br</strong> />

individual. Seria um tipo de aprendizado "Ptst - itt - tintell). Alem dessa<<strong>br</strong> />

vantagem o estudante pode intervir nas simulacoes utilizando recurso<<strong>br</strong> />

audiovisual interativo, com possibilidade de utilizar um "feedback" As<<strong>br</strong> />

suas intervencoes(5).<<strong>br</strong> />

A utilizacao da tecnologia, por si so, nao aumenta o desempenho do<<strong>br</strong> />

aluno, mas pode auxiliar no processo ensino/aprendizagem se o aluno<<strong>br</strong> />

assim o quiser. Caso contrario tais equipamentos, no caso o computador,<<strong>br</strong> />

tornam-se apenas instrumentos superfluos. Outro cuidado que se deve<<strong>br</strong> />

ter 6 de nao querer simplesmente descarregar no aluno informacoes<<strong>br</strong> />

atraves do computador.<<strong>br</strong> />

0 uso do computador e do processo de informagao eletrOnica esta<<strong>br</strong> />

criando uma revolugao no ensino. Avaliadores educacionais acreditam<<strong>br</strong> />

que professores, predios escolares e toda a atual administracao escolar<<strong>br</strong> />

passern a ser obsoletos e substituidos por softwares de educacao e<<strong>br</strong> />

treinamento e por um novo tipo de educador, "o professor interativo"(6,7) .<<strong>br</strong> />

No Brasil, os programas encontrados, principalmente educacionais,<<strong>br</strong> />

ainda sao escassos e com desenvolvimento limitado, mesmo a nivel de 3.<<strong>br</strong> />

grau. Contudo a compra de "pacotes" instrucionais nao necessariamente<<strong>br</strong> />

resolveriam o problema, tendo em vista as particularidades locais(8),<<strong>br</strong> />

tornando necessario o investimento nesta area.<<strong>br</strong> />

intencao, dentre outras, do LaboratOrio de Apoio ao Ensino da<<strong>br</strong> />

Fisica do Departamento de Fisica da UFSCar (LAEF/DF/UFSCar)<<strong>br</strong> />

desenvolver programas computacionais que abordem conceitos fisicos e<<strong>br</strong> />

que possam ser utilizados tanto nas disciplinas basicas da universidade,<<strong>br</strong> />

como no 2. grau.<<strong>br</strong> />

714

Sao apresentados, neste trabalho programas que abordam alguns<<strong>br</strong> />

conceitos de: Mecanica Classica, Termodinamica e Eletrostatica.<<strong>br</strong> />

Apresentacao dos "Softwares"<<strong>br</strong> />

Mecanica - (movimento balistico)<<strong>br</strong> />

Esse programa estuda o movimento de um projetil, com e sem<<strong>br</strong> />

resistencia do ar do tipo Fres=-bv, dividido basicamente em duas partes.<<strong>br</strong> />

A primeira parte contem um texto explicativo do que e o movimento<<strong>br</strong> />

balistico, com as deducifies das fOrmulas utilizadas pelo programa, alem<<strong>br</strong> />

de algumas figuras de ilustracao. A segunda parte simula o problema.<<strong>br</strong> />

Inicialmente, parh que ocorra a simulacao, o usuario devera entrar, via<<strong>br</strong> />

teclado, com os dados iniciais do problema que sao velocidade inicial,<<strong>br</strong> />

altura inicial, aceleracao gravitacional, Angulo de lancamento e o<<strong>br</strong> />

coeficiente resistivo b (que pode ser considerado =0 ou >0) (figura 1).<<strong>br</strong> />

A simulacao, logo no inicio, apresenta a representacao grafica das<<strong>br</strong> />

componentes x e y dos vetores deslocamento, velocidade e aceleracao<<strong>br</strong> />

(figura 2), e em seguida e apresentado esquematicamente a trajetoria do<<strong>br</strong> />

projetil, com as indicacoes do vetor deslocamento e de suas componentes<<strong>br</strong> />

(figura 3). Na parte final da simulacao descreve novamente a trajetOria<<strong>br</strong> />

do projetil, com o vetor velocidade e suas componentes x e y em<<strong>br</strong> />

determinados instantes. (figura 4). Em determinados pontos da<<strong>br</strong> />

trajetOria, o movimento do corpo e "congelado" e e apresentado o modulo<<strong>br</strong> />

do vetor veloCidade e de suas componentes. Finalmente alguns resultados<<strong>br</strong> />

mais importantes sao apresentados (figura 5).<<strong>br</strong> />

°I Movimento Balistico<<strong>br</strong> />

Aula Problema<<strong>br</strong> />

Entrada de dados,<<strong>br</strong> />

Dados Inicrais<<strong>br</strong> />

no SI im,s,Kg1<<strong>br</strong> />

Velocidade incial fV0)<<strong>br</strong> />

lioo<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

Altura <strong>br</strong>idal (Y0)<<strong>br</strong> />

120<<strong>br</strong> />

Angulo de lancamento (*)<<strong>br</strong> />

16o<<strong>br</strong> />

Aceteracao<<strong>br</strong> />

gravitacional (g)<<strong>br</strong> />

Is el<<strong>br</strong> />

b [Casos com atrito)<<strong>br</strong> />

10 3<<strong>br</strong> />

TAB para mudar para o proximo campo<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

OK<<strong>br</strong> />

Cancela<<strong>br</strong> />

F PARA FRENTE<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Tela de entrada de dados para a resolucao do problema.<<strong>br</strong> />

715

31. Pocoa...<<strong>br</strong> />

Solucao do Problema<<strong>br</strong> />

Grafico em relacao ao eixo X Grafico ern relacao ao eixo Y<<strong>br</strong> />

I Continu& I<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

t(distancia maxima<<strong>br</strong> />

laltura maximal<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Graficos das componentes x e y dos vetores deslocamento, veloctdade<<strong>br</strong> />

e aceleracao em funcao do tempo.<<strong>br</strong> />

ottcairlO Profligate<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Simulacao da trajetoria,do.projetil com,a representacao do vetor<<strong>br</strong> />

deslocamento e snas componentes x e y.<<strong>br</strong> />

716

Deselluoluimen to...<<strong>br</strong> />

Figura 4 - Simulacao da trajetoria do projetil, com a representaao do vetor<<strong>br</strong> />

velocidade e suas componentes x e y<<strong>br</strong> />

TSOlticao doProblemi<<strong>br</strong> />

C.ontinua<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

Velocidade inicial (VO) • 100.00<<strong>br</strong> />

Altura inicial (Y0) • 20.00<<strong>br</strong> />

Angulo de lancamento ' 60.00<<strong>br</strong> />

Aceleracao gravitacional fg)..: 9.01<<strong>br</strong> />

b (0 para problema se atrito).: 0.299<<strong>br</strong> />

Tempo de percurso (em segundos) 12.48<<strong>br</strong> />

Distancia percorrida no eixo X (em metrosl 162.72<<strong>br</strong> />

Altura maxima atingida pelo corpo (ern metros) 167.59<<strong>br</strong> />

Velocidade maxima no Eixo X tem metros segundos) : 49.99<<strong>br</strong> />

Velocidade maxima no Eixo Y (em metros / segundos) : 86.60<<strong>br</strong> />

Velocidade maxima atingida pelo corpo lem m s) • 100.00<<strong>br</strong> />

Figura 5 - Tela de apresentacao dos resultados finais para o problema especifico<<strong>br</strong> />

de movimento balistico, culos dados de entrada sao os indicados na fig.. 1<<strong>br</strong> />

717

J. Al. Pocoa...<<strong>br</strong> />

Este programa foi desenvolvido utilizando-se linguagem C++. A<<strong>br</strong> />

plataforma de utilizacao desse software e o Windows 3.1. Atualmente<<strong>br</strong> />

esse programa tem aproximadamente 2200 linhas de cedigo. Testes<<strong>br</strong> />

realizados mostram que e necessario um micro compativel coin o IBM 386<<strong>br</strong> />

com 4Mb de memoria RAM, porem para que a simulagao nao fique<<strong>br</strong> />

comprometida (lentidao no processo), e aconselhavel no minimo<<strong>br</strong> />

microcomputador 486DX2/66MHz, com 8Mb de memeria RAM.<<strong>br</strong> />

Termodinamica (calorimetria)<<strong>br</strong> />

um dos objetivos desse programa basicamente calcular a<<strong>br</strong> />

temperatura de equili<strong>br</strong>io ou massa de gelo que derrete ou massa de agua<<strong>br</strong> />

que congela, para um sistema constituido de agua, gelo em um<<strong>br</strong> />

calorimetro adiabatic°, aleatoriamente o programa procurado uma das<<strong>br</strong> />

hipoteses:<<strong>br</strong> />

agua + gelo agua + gelo e a temperatura final de equili<strong>br</strong>io<<strong>br</strong> />

igual a 0°C, onde parte Mx (em gramas) do gelo fundiu.<<strong>br</strong> />

agua + gelo agua +gelo e a temperatura final de equili<strong>br</strong>io e<<strong>br</strong> />

igual a 0°C, onde parte Mx (em gramas) de agua solidificou.<<strong>br</strong> />

agua + gelo agua e a temperatura final de equili<strong>br</strong>io e 0°C,<<strong>br</strong> />

onde todo o gelo fundiu.<<strong>br</strong> />

agua + gelo gelo e temperatura final de equili<strong>br</strong>io 0°C, onde<<strong>br</strong> />

toda a agua solidificou.<<strong>br</strong> />

Na tela mostrada na figura 6 e feito a entrada dos dados, apes essa<<strong>br</strong> />

etapa o programa inicia resolvendo uma das hipOteses. Quando a<<strong>br</strong> />

hipotese nao for satisfeita como no caso mostrado na figura 7, o<<strong>br</strong> />

programa resolve outra das hipoteses, ate que a hipotese correta seja<<strong>br</strong> />

encontrada, representada na figura 8, andlogamente ao que seria feito<<strong>br</strong> />

pelo estudante ao resolver um problema desse tipo.<<strong>br</strong> />

Apes a o<strong>br</strong>tecao dos resultados corretos, mostrados neste caso na<<strong>br</strong> />

figura 8, a variacao da entropia sofrida pelo sistema tambem pode ser<<strong>br</strong> />

encontrada como indicado na figura 9.<<strong>br</strong> />

Vale ressaltar que o esboco apresentado na figura 8 - grafico da<<strong>br</strong> />

temperatura em funcao do tempo - nao representa a realidade, isto 6, a<<strong>br</strong> />

temperatura pode nao variar linearmente com o tempo. Tal<<strong>br</strong> />

representacao serve apenas para indicar o comportamento da<<strong>br</strong> />

temperatura.<<strong>br</strong> />

Outra possibilidade do programa e o de encontrar uma das<<strong>br</strong> />

variaveis em um problema de calorimetria quando nao ocorre mudanca<<strong>br</strong> />

de fase.<<strong>br</strong> />

718

Desenvolvimento...<<strong>br</strong> />

2pcoes<<strong>br</strong> />

Problemas de Calorimetria com Mudanca de Fase'<<strong>br</strong> />

Massa de Aqua (9)<<strong>br</strong> />

300 g<<strong>br</strong> />

Temperatura da Agua (T)<<strong>br</strong> />

80 T<<strong>br</strong> />

Massa de Gelo (g)<<strong>br</strong> />

Temperatura do Gelo (T)<<strong>br</strong> />

Capacidade Termica<<strong>br</strong> />

Temp. do Calorfmetro (T1<<strong>br</strong> />

C (aqua)<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

200 g<<strong>br</strong> />

-20 T<<strong>br</strong> />

400 cal/T<<strong>br</strong> />

30 T<<strong>br</strong> />

1 cal/(g`T)<<strong>br</strong> />

Deo\ de Fisica<<strong>br</strong> />

UFSCar<<strong>br</strong> />

• ,,,, '<<strong>br</strong> />

Suponha o Calorimetro ideal, ou seja,<<strong>br</strong> />

com paredes adiabaticas onde nAo<<strong>br</strong> />

existe perda de Energia para o meio<<strong>br</strong> />

exterior.<<strong>br</strong> />

C (gelo)<<strong>br</strong> />

L (gelo)<<strong>br</strong> />

,,,,,, • .<<strong>br</strong> />

Jemperatura Final: j<<strong>br</strong> />

,5 cal/(g`T)<<strong>br</strong> />

80 cal/g<<strong>br</strong> />

,,,,,, ,,,,,,<<strong>br</strong> />

,, ........... ,<<strong>br</strong> />

Neste Sistema, a pressao atmosferica<<strong>br</strong> />

de 760 mmHg e a Agua nal) passa do<<strong>br</strong> />

estado Liquid° para o estado Gasoso.<<strong>br</strong> />

Voltar<<strong>br</strong> />

Figura 6 - Tela de entrada de dados para a resolucao de problema com valores<<strong>br</strong> />

especificos ara o sistema agua +gelo +calorimetro adiabatic°.<<strong>br</strong> />

Temperatura do gelo Honor que zero.<<strong>br</strong> />

HIPOTESE - Agua Congala e Tf = O.<<strong>br</strong> />

Verducar se a Massa de Agua Congolade<<strong>br</strong> />

esta entre Zero.(0 g) e a Massa Inucial da<<strong>br</strong> />

Agua(300g)<<strong>br</strong> />

Para se encontrar a solugao deste<<strong>br</strong> />

sistema.. fez-se que a soma das<<strong>br</strong> />

Quantidades de Calor para cada<<strong>br</strong> />

componente do sistema deveria ser<<strong>br</strong> />

igual a Zero. condic5o para que o<<strong>br</strong> />

Calorimetro seja ideal.<<strong>br</strong> />

Assim, com a equacSo desenvolvida<<strong>br</strong> />

e os valores substituidos, pode-se<<strong>br</strong> />

chegar ao valor procurado nesta<<strong>br</strong> />

hipotese para valida-la ou rao.<<strong>br</strong> />

AQ. + AQg + AQk = 0<<strong>br</strong> />

Ma* Ca * (0 - Tia) + Mx* (-L) + Mg "' Cg<<strong>br</strong> />

( 0 -Tig) + K* (0 - Tik) = 0<<strong>br</strong> />

300'1*(0 - 80) + Mx* (-BO) + 200 ',5*<<strong>br</strong> />

(0 - (-20)) + 400*(0 - 30) = 0<<strong>br</strong> />

A Massa de Agua Congelada<<strong>br</strong> />

rule estava entre 0(zero) e<<strong>br</strong> />

300g.<<strong>br</strong> />

Agua Congelada(Mx) = -425 g<<strong>br</strong> />

Hipotese<<strong>br</strong> />

Figura 7 - Representagdo do teste para uma hipotese (agua +gelo +calorimetro)<<strong>br</strong> />

e temperatura final do sistema igual a zero. Neste caso a hipotese invalida pelo<<strong>br</strong> />

resultado com valor absurdo (massa da agua congelada negativa Mx= - 425g).<<strong>br</strong> />

719

.<<strong>br</strong> />

J. M. Pouoa...<<strong>br</strong> />

Temperatura do gelo .Menor que zero.<<strong>br</strong> />

H1PDTESE - Todo Gelo Derrete.<<strong>br</strong> />

iiPrOblemas.de talorinietriti trithiAtidani0 Ve.Fate<<strong>br</strong> />

Verificar se a Temperature Final esta<<strong>br</strong> />

entre a Temperature Mid& do Gelo<<strong>br</strong> />

(-20.C) e a Temperature Inicial de Aqua<<strong>br</strong> />

. (80*C)<<strong>br</strong> />

AQ, + + AQk = 0<<strong>br</strong> />

Ma* C0*(11- Tie) • Mg * Cg ( 0 -<<strong>br</strong> />

Tig) • Mg • L • Mg * Ca* (Tf - 0) 4 K*<<strong>br</strong> />

300'1 (11- 80) • 200',5* (0 - (-.20))<<strong>br</strong> />

• 200'80 • 200 • 1 • (Tf - 0) • 400 (TI<<strong>br</strong> />

- 30) = 0<<strong>br</strong> />

Tf = 2n *C-> Hipotese Verificada.<<strong>br</strong> />

Temperatura FinaliTf) = 20 "C<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

Figura 8 - A hipotese valida para os parametros de entrada (figura 1): todo o<<strong>br</strong> />

gelo derrete e a temperaturafinal encontrada foi de 20°C. Neste caso a tela<<strong>br</strong> />

indica um grafico.esquematico da temperatura em fun ao do tempo.<<strong>br</strong> />

Calculo da Variacao de Entropia do Sisterna<<strong>br</strong> />

Temperature 'racial do Gelo era menor que Zero e Toda Massa de Gelo Derreteu.<<strong>br</strong> />

Temperature Final = 20 • 273 K,<<strong>br</strong> />

Considerando-se o sistema<<strong>br</strong> />

irreversivel. ou•seja. ele tido<<strong>br</strong> />

pode ser realizado no sentido<<strong>br</strong> />

elvers°. tem-se a seguinte<<strong>br</strong> />

equacgto:<<strong>br</strong> />

AS, = AS + AS + AS<<strong>br</strong> />

a g<<strong>br</strong> />

rim)<<strong>br</strong> />

, T<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento da Integral<<strong>br</strong> />

acima pima todas as<<strong>br</strong> />

variagries,de,Entropia.<<strong>br</strong> />

Mg • Cg • Ln(273 / (Tig • 273)) • Mg L / 273<<strong>br</strong> />

• Mg *.Ca Ln(Tt / 273) • Ma • Ca '• Ln(Tf /<<strong>br</strong> />

(Tia « 273)) • K • Ln(Tf / (Tik ••273))<<strong>br</strong> />

Substiturcile dos valores das<<strong>br</strong> />

variaveiS encontradas.<<strong>br</strong> />

Ln(273 / 253) + 200' 80 / 273 + 200<<strong>br</strong> />

-1 Ln(293 / 273) • 300 • 1 • Ln(293 / 353) •<<strong>br</strong> />

400 Ln(293 303) •<<strong>br</strong> />

Vollat ••• I<<strong>br</strong> />

CONTINUAR<<strong>br</strong> />

AST -= 11.044 cal / K<<strong>br</strong> />

Figura 9 - Apos a obtencao dos resultados pela validacao da hipotese, o<<strong>br</strong> />

programa apresenta, se o programa apresenta o calculo da variacao da entropia<<strong>br</strong> />

do sistema.<<strong>br</strong> />

0 programa apresenta calculos intermediarios e s6 segue adiante<<strong>br</strong> />

apos o usuario/aluno TreSsionar a .tecla nter>. Isso faz com que o<<strong>br</strong> />

720

Desenvolviniento...<<strong>br</strong> />

usuario/aluno seja o<strong>br</strong>igado a acompanhar o problema para s6 depois<<strong>br</strong> />

obter a resposta. 0 programa sempre passa por todas as etapas contendo<<strong>br</strong> />

textos, equagoes e graficos antes de apresentar o resultado final.<<strong>br</strong> />

Eletrostatica (curvas de potencial eletrico)<<strong>br</strong> />

Os estudantes das disciplinas de eletricidade e magnetismo<<strong>br</strong> />

apresentam dificuldades de assimilar corretamente os conceitos de<<strong>br</strong> />

potencial eletrico e campo eletrico e tambem de visualizar superficies<<strong>br</strong> />

equipotencias( 9 ).<<strong>br</strong> />

Neste programa a solugao de problemas so<strong>br</strong>e eletrostatica<<strong>br</strong> />

proposta de tal maneira que se permite visualizar regioes equipotenciais<<strong>br</strong> />

para diferentes configuragoes de cargas. 0 aluno/usuario pode observar,<<strong>br</strong> />

por exemplo, que a densidade de linhas equipotencias funcao tanto da<<strong>br</strong> />

intensidade das cargas, quanto da distancia dessas cargas ao ponto<<strong>br</strong> />

observado. E possivel tamb6m variar o valor das cargas, sinal das cargas<<strong>br</strong> />

e o interval° entre as equipotenciais mostradas. A simulagao,<<strong>br</strong> />

acompanhada de um <strong>br</strong>eve texto explicativo, pode ser realizada para uma<<strong>br</strong> />

carga puntiforme (figura 10) ou para duas cargas de mesmo sinal ou de<<strong>br</strong> />

sinais contrarios.(figuras 11 e 12 respectivamente). A visualizacao de<<strong>br</strong> />

curvas equipotenciais nao triviais, como nos casos de cargas diferentes<<strong>br</strong> />

das figuras 11 e 12, passa a ser possivel com a simulagao.<<strong>br</strong> />

Algumas das consideragoes tecnicas so<strong>br</strong>e este programa sao: a<<strong>br</strong> />

linguagem de programagao utilizada foi o C (Borland C 5.0, versao DOS)<<strong>br</strong> />

com recursos graficos. Assim como no caso de Movimento balistico pode<<strong>br</strong> />

ser utilizado um microcomputador do tipo 386, mas aconselhavel o uso<<strong>br</strong> />

de maquinas do tipo IBM 486 para maior rapidez de execucao.<<strong>br</strong> />

Com esse programa pode ser discutido tanto conceitos de campo<<strong>br</strong> />

eletrico quanto de potencial eletrico, alem da possibilidade de associar<<strong>br</strong> />

conceitos de curvas equipotenciais com curvas de nivel discutido por<<strong>br</strong> />

exemplo em En enharia Civil.<<strong>br</strong> />

S f :etas ...Ls irtei an le n de .une i o rep<<strong>br</strong> />

fa?2; ° ,<<strong>br</strong> />

.<<strong>br</strong> />

: C/ . 00 . - 2 . 0, : 2<<strong>br</strong> />

C/.00 - 10.0, CD,: 4<<strong>br</strong> />

Delta ..<<strong>br</strong> />

Figura 10 - Curvas equipotenciais de cargas puntiformes iSoladas.<<strong>br</strong> />

721

J. M. Povoa...<<strong>br</strong> />

Carga 1 :(1.00.- 2.00)' x 0 (C):<<strong>br</strong> />

Carga 2, : (1. 00 - 2 . 00) , x (C)<<strong>br</strong> />

-•Delta•U :(1.00 10.0). (U):<<strong>br</strong> />

Figura 11- Curvas equipotencias para duas cargas diferentes com sinais iguais.<<strong>br</strong> />

.Superficies equipotanciais de duas cargas nuntiformes<<strong>br</strong> />

-<<strong>br</strong> />

Carga 1 :(1.00 - 2.00) x 0 (C): ' -1<<strong>br</strong> />

Carga 2 : (1.00 - 2.00) x 0 (C):: 2<<strong>br</strong> />

Da/ta U :C1.00 - 10.0) CU): 5<<strong>br</strong> />

Figura 12 - Curvas equipotenciais para duas cargas diferentes com sinais<<strong>br</strong> />

opostos.<<strong>br</strong> />

722

Desenuoluimento...<<strong>br</strong> />

ConclusOes<<strong>br</strong> />

Os resultados obtidos ate o momento sao animadores e esperamos<<strong>br</strong> />

em um futuro proximo integrar todos os softwares desenvolvidos em um<<strong>br</strong> />

Onico pacote, com a finalidade de melhorar a relagdo<<strong>br</strong> />

ensino/aprendizagem de fisica, tanto nas disciplinas basicas de fisica das<<strong>br</strong> />

universidades como nas de fisica do 20 grau.<<strong>br</strong> />

Referencias<<strong>br</strong> />

1-F. Goldberg and S. Benda11 - " Making the invisible visible : A<<strong>br</strong> />

Teaching/learning environment that builds on a new of the<<strong>br</strong> />

physics learner"- Am. J. Phys. 63 (11) 978-991, 1995<<strong>br</strong> />

2- E. Kashy et al. - "Conceptual question in computer-assisted<<strong>br</strong> />

assignments "Am. J. Phys. 63 (11) 1000-1005, 1995<<strong>br</strong> />

3 - "Computador, o micro chega as escolas", Revista Veja Especial ,<<strong>br</strong> />

Dezem<strong>br</strong>o 1995<<strong>br</strong> />

4 - R. Schank - "Aula saindo do Micro" - Revista Exame - 9 de<<strong>br</strong> />

Outu<strong>br</strong>o de 1996<<strong>br</strong> />

5- C. P. C. Marques, M. I. L. Mattos e Y. De la Taille - "Computador e<<strong>br</strong> />

Ensino uma aplicacao a lingua portuguesa" - Editora Atica<<strong>br</strong> />

1986.<<strong>br</strong> />

6- V. Mirshawka - "Reinventando a educacao" - Qualimetria , 64, 78,<<strong>br</strong> />

1996<<strong>br</strong> />

7- F. B.Ximenes- "A revolucao da Geragao Internet" - Revista<<strong>br</strong> />

Informatica -Exame, 131, 21, 1997<<strong>br</strong> />

8-Maria C. L. F. Amaral - "0 computador no processo ensino<<strong>br</strong> />

aprendizagem" - Tecnologia Educacional 13 (61) 50 , 1984<<strong>br</strong> />

9 - M. E. Dominguez - "Significado atribuido aos conceitos de campo<<strong>br</strong> />

eletrico e potencial eletrico por estudantes de fisica geral" -<<strong>br</strong> />

Revista de Ensino de Fisica, 10, 1988<<strong>br</strong> />

723

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

CHERNOBYL E HIROXIMA:LIOES PARA A FORMAcA0 DE UMA<<strong>br</strong> />

CONSCIENCIA SOBRE A QUESTAO NUCLEAR<<strong>br</strong> />

Resumo<<strong>br</strong> />

Ozimar Silva Pereira"<<strong>br</strong> />

Colegio Pio XII, R. Colegio XII, 233 - 05657-140 - Sao Paulo - SP - Brasil<<strong>br</strong> />

Em 199 5, 50 anos ape's -a. detonagao da Primeira boMba atomica e<<strong>br</strong> />

de seu•primeiro uso em •alvo humano, na cidade de•Hiroxima, incluimos<<strong>br</strong> />

algumas atividades•so<strong>br</strong>e.o tema para 100 alunos da la. serie do 2o. grau<<strong>br</strong> />

no Colegio Pio XII na disciplina de fisica. Em 1996, 10 anos apes o<<strong>br</strong> />

acidente na Usina Nuclear de Chernobyl, na. ex-Republica Socialista<<strong>br</strong> />

Sovietica da -Ucrania, as disciplinas de Quimica, Reclagdo e<<strong>br</strong> />

Fisica planejaram, em cenjunt6, uma propOsta para o estudo da<<strong>br</strong> />

radioatividade, da energia nuclear, das suas diversas aplicagees e a<<strong>br</strong> />

relagdo corn. o acidente de Chernobyl: As disciplinas desenvolveram<<strong>br</strong> />

diferentes atividades em suas aulas e o trabalho foi. concluido com a<<strong>br</strong> />

•apresentagdo de .textos em linguagem jornalistica ein que os alunos,<<strong>br</strong> />

orientados na disciplina de Redacao, relatam o acontecimento em<<strong>br</strong> />

"primeira mao", destacando os fatos ocorridos, causas e conSeqiiencias.<<strong>br</strong> />

Neste painel, descreveremos e analisaremos essa proposta e<<strong>br</strong> />

discutiremos a sua viabilidade para a. formacao de uma consciencia so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

a questa.° nuclear.<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

" Todas as pesquisas acarretcon algunt elemento de risco. Neio hci<<strong>br</strong> />

garantias de que o uniuerso se conforme a nossas predisposigaes. Mos nao<<strong>br</strong> />

uejo como poderiamos lidar com o uniuerso - tanto o extern° conic o<<strong>br</strong> />

interno - sem estudci-lo. 0 melhor meio de euitar abusos e incompreensoes<<strong>br</strong> />

da parte a parte 6 tornar o pouo cientificamente informado a Tim de que<<strong>br</strong> />

que compreenda as implicacoes de tais inuestigagaes. Ent troca de<<strong>br</strong> />

liberdade de pesquisar, os cientistas sCto o<strong>br</strong>igados a explicar sett<<strong>br</strong> />

trabalho. Se a ciencia for considerada urn sacerclacio fechado, demasiado<<strong>br</strong> />

e misterioso para a cornpreensao de ulna pessoa de cultura<<strong>br</strong> />

mediana, o perigo do desentendimento sera maior.Se a ciencia, porern, for<<strong>br</strong> />

um tapico de interesse e consideraccio geral, se seus encantos e<<strong>br</strong> />

conseqUencias sociais forem discutidas corn competencia e regularidade<<strong>br</strong> />

nas escolas, na imprensa e ci mesa de jantar, teremos aumentado as<<strong>br</strong> />

possibilidades de aprender corno o mundo realmente 6, para melhorarmos<<strong>br</strong> />

a ambos, a nos e a ele."<<strong>br</strong> />

Carl Sagan, em Romance da Ciencia<<strong>br</strong> />

44 Participaram na elaboracao e realizacao do projeto os professores M.D.Rosa, V.<<strong>br</strong> />

Moretti e C. Negretti.<<strong>br</strong> />

724

Chernobyl e<<strong>br</strong> />

0 curriculo dos cursos de fisica de 2o. grau <strong>br</strong>asileiros concentra-se<<strong>br</strong> />

na fisica classica, apesar de varios livros didaticos - antigos ou novos -<<strong>br</strong> />

incluirem capitulos ou topicos so<strong>br</strong>e fisica moderna e contemporanea.<<strong>br</strong> />

Fernando de Azevedo, na primeira metade do nosso seculo, ja<<strong>br</strong> />

criticava o nosso ensino de ciencias (e o de fisica - automaticamente),<<strong>br</strong> />

classificando-o como quase exclusivamente literario, livresco e ret6rico<<strong>br</strong> />

...desde que aqui se implantou desde a CoIonia ate os fins do Imperio, por<<strong>br</strong> />

raz5es economicas45.<<strong>br</strong> />

Apesar dos diversos projetos desenvolvidos apes a 2a. Guerra<<strong>br</strong> />

Mundial para a melhoria do ensino de fisica - o PSSC46(adap. <strong>br</strong>asileira<<strong>br</strong> />

do projeto americano), o Projeto de Ensino de Fisica - PEF<<strong>br</strong> />

(IF<strong>USP</strong>/FENAME), o PBEF (Projeto Brasileiro de Ensino de Fisica -<<strong>br</strong> />

IF<strong>USP</strong>), o Projeto Piloto para o Ensino de Fisica da UNESCO, o Fisica<<strong>br</strong> />

Auto-Instrutiva (FAI-Editora Saraiva/IF<strong>USP</strong>/GETEF), GREF - Grupo de<<strong>br</strong> />

Reelaboracao do Ensino da Fisica, nenhum deles deu uma atencao<<strong>br</strong> />

especial a questao nuclear, salvo o PSSC e o PEF em que foram dedicados<<strong>br</strong> />

capitulos ou topicos para a fisica nuclear. Contudo, nenhum discutiu os<<strong>br</strong> />

seus aspectos tecnologicos, economicos, ambientais e sociais.<<strong>br</strong> />

Na decada de 60, em fling-do da Guerra do Vietna, dos crescentes<<strong>br</strong> />

problemas ambientais e da corrida armamentista, comecou-se a discutir<<strong>br</strong> />

mais intensamente a relacao entre a ciencia, a tecnologia e a sociedade e<<strong>br</strong> />

seu papel no desenvolvimento do curriculo dos cursos de ciencias em<<strong>br</strong> />

todos os niveis.<<strong>br</strong> />

Essas discussees geraram uma nova abordagem para o ensino de<<strong>br</strong> />

fisica, a pai-tir do final da decada de 70, desencadeando uma serie de<<strong>br</strong> />

projetos pilotos na decada seguinte em todo o mundo. Essa nova<<strong>br</strong> />

abordagem recebeu o nome de abordagem Ciencia, Tecnologia e<<strong>br</strong> />

Sociedade, ou, resumidamente, abordagem CTS.<<strong>br</strong> />

Como resultado disso, varios projetos foram desenvolvidos em<<strong>br</strong> />

universidades, especialmente nos Estados Unidos, no Reino Unido e na<<strong>br</strong> />

Holanda. Um pouco mais tarde, pesquisadores desses paises e educadores<<strong>br</strong> />

do curs° secundario comecaram a desenvolver experiencias nas escolas.<<strong>br</strong> />

Mesmo assim, ainda hoje, ha poucos projetos em que aqueles<<strong>br</strong> />

aspectos - os quais passaremos a chamar de Questao Nuclear - foram<<strong>br</strong> />

incluidos. Entre os projetos que discutem a questa() nuclear, podemos<<strong>br</strong> />

citar alguns interessantes.<<strong>br</strong> />

Na Holanda, em 1972, um grupo de pesquisadores em ensino de<<strong>br</strong> />

fisica da Universidade de Utrecht, criou o Projeto de<<strong>br</strong> />

Desenvolvimento do Curriculo de Fisica da Holanda - PLON que<<strong>br</strong> />

incluiu a radioatividade e as radiacoes ionizantes, discutindo os aspectos<<strong>br</strong> />

socio-economicos envolvidos no tema.47<<strong>br</strong> />

45Fernado de Azevedo, A cultura <strong>br</strong>asileira, p. 396.<<strong>br</strong> />

.46 PSSC - Physical Science Study Committee, 1976.Fisica (Edart, Sao Paulo, 8a.<<strong>br</strong> />

edicao, colecao em 4 volumes).<<strong>br</strong> />

47Hendrik Eijkelhof, Radiation and risk in physics education, pp. 1-9.<<strong>br</strong> />

725

Ozintar Silva Pereira<<strong>br</strong> />

Mikelskis e Lauterbach, no final da decada de 70, desenvolveram<<strong>br</strong> />

uma unidade so<strong>br</strong>e energia nuclear para o ensino de fisica nas Ultimas<<strong>br</strong> />

series do curso secunddrio das escolas da entdo Republica Federal da<<strong>br</strong> />

Alemanha.<<strong>br</strong> />

Em 1981, Eijkelhof, Boeker, Raat e Wijnbeek escreveram um livro<<strong>br</strong> />

chamado Fisica na Sociedade para ser utilizado como unidade opcional<<strong>br</strong> />

nas series pre-universitarias das escolas holandesas.<<strong>br</strong> />

Em Israel, Miky Ronen e Uri Ganiel, do Departamento de Ensino<<strong>br</strong> />

de Ciencias do Instituto de Ciencias Weizmann, em . Rehovot,<<strong>br</strong> />

desenvolveram um proposta para a introducdo do topic° "radiagdo<<strong>br</strong> />

ionizante e seus efeitos biologicos"(RONEN &.GANIEL, 1988).<<strong>br</strong> />

0 componente central dessa proposta e um jogo no qual os alunos<<strong>br</strong> />

comparam suas proprias estimativas de niveis de exposigdo radiacdo<<strong>br</strong> />

em varias situagoes, antes e apos o estudo do topic° em sala de aula, com<<strong>br</strong> />

o objetivo de encorajar os alunos a adotar uma postura critica baseada<<strong>br</strong> />

em informagoes seguras, ao inves de impressoes infundadas, frente a<<strong>br</strong> />

situagoes em que as radiagoes ionizantes estejam envolvidas. Alem desse<<strong>br</strong> />

projeto, os pesquisadores desenvolveram .um proposta para o ensino de<<strong>br</strong> />

fisica medica, estabelecendo uma relagdo entre as radiagoes e seu papel<<strong>br</strong> />

na diagnose medica.48<<strong>br</strong> />

Na Italia, Anna Maria Conforto, professora de fisica da<<strong>br</strong> />

Universidade La Sapienza de Roma, coordenou um projeto com fisicos e<<strong>br</strong> />

biologos da sua universidade e tambem de outros centros de pesquisa,<<strong>br</strong> />

juntamente com professores secundarios, que tem como finalidade educar<<strong>br</strong> />

os alunos das escolas secunddrias italianas para discutir o uso da energia<<strong>br</strong> />

nuclear, tanto com fins pacificos como militares, e seus riscos para a<<strong>br</strong> />

saUde da populagdo(CONFORTO, 1989).<<strong>br</strong> />

Hendrik Eijkelhof, Koos Kortland e Frans van der Loo, professores<<strong>br</strong> />

secundarios de fisica, ao coordenarem o Projeto PLON na Universidade<<strong>br</strong> />

de Utrecht, na Holanda, incluiram um topic° chamado "ARMAS<<strong>br</strong> />

NUCLEARES", coin carater opcional para os professores que tivessem<<strong>br</strong> />

tempo, interesse liberdade para discutir tema tdo polemic° em sala de<<strong>br</strong> />

aula, dentro da unidade RADIACOES IONIZANTES (EIJKELHOF,<<strong>br</strong> />

1988).<<strong>br</strong> />

Nosso projeto procura preencher esta .lacuna na educagdo<<strong>br</strong> />

<strong>br</strong>asileira, e, particularmente no ensino da fisica.<<strong>br</strong> />

Cronologia da Proposta<<strong>br</strong> />

Em 1981, ainda, estudante do 2o. grau, ao participar .de um Ciclo<<strong>br</strong> />

de Debates so<strong>br</strong>e o Programa Nuclear Brasileiro, constatei a grande<<strong>br</strong> />

diferenca entre a fisica ensinada e a fisica real. As discussoes mostraramme<<strong>br</strong> />

o lado fascinante da fisica e suas relagoes com a tecnologia, a politica,<<strong>br</strong> />

48 Miky Ronen e Uri Ganiel, Physics in medical diagnosis - an optional unit for<<strong>br</strong> />

high schools.<<strong>br</strong> />

PHYSICS EDUCATION, 1984, Vol. 19, pp. 288-291.<<strong>br</strong> />

726

Chernobyl e Horoxima...<<strong>br</strong> />

a economia e a sociedade e a alienacao dos cursos secundarios de fisica,<<strong>br</strong> />

que ignoravam - e continuam ignorando! - aqueles temas nas suas aulas,<<strong>br</strong> />

como se a fisica fosse exclusivamente uma colecao de principios e leis.<<strong>br</strong> />

Ali, comecou meu interesse pela fisica moderna e contemporanea e<<strong>br</strong> />

pelas suas conecgoes com o mundo real. Iniciando-me no magisterio do<<strong>br</strong> />

2o. grau em 1986 - aluno de graduacao no IF<strong>USP</strong> na epoca - preocupei-me<<strong>br</strong> />

em incluir topicos relacionados fisica moderna e contemporanea,<<strong>br</strong> />

particularmente, energia nuclear, radioatividade e astronomia.`19<<strong>br</strong> />

Em 1986, quando da maxima aproximacao do cometa Halley da<<strong>br</strong> />

Terra - este despertou muito o interesse dos alunos por temas diferentes<<strong>br</strong> />

do conteudo convencional. Assim, encerradas as atividades relacionadas<<strong>br</strong> />

com a passagem do cometa, ao discutirmos os aspectos conceituais e<<strong>br</strong> />

fenomenologicos do t6pico ENERGIA do programa curricular, nas 2as.<<strong>br</strong> />

series, introduzimos o tema fisica nuclear.<<strong>br</strong> />

Apresentamos sua relagao com as outras forgas e formas de energia<<strong>br</strong> />

e sua relacao com o desenvolvimento da fisica, particularmente neste<<strong>br</strong> />

seculo, destacando o seu avango no p6s-guerra e suas consequencias<<strong>br</strong> />

sociais, politicas, tecnolOgicas e econennicas.<<strong>br</strong> />

Devido ao reduzido niimero de aulas, solicitamos a leitura para<<strong>br</strong> />

casa de 0 que e Energia Nuclear de Jose Goldemberg (Editora<<strong>br</strong> />

Brasiliense, Colecao Primeiros Passos, SP) e Qual e a Questa° do Inverno<<strong>br</strong> />

Nuclear, do mesmo autor e editora, que foi avaliado atraves de<<strong>br</strong> />

questionario de leitura e de debate em sala de aula (PEREIRA, 1987). A<<strong>br</strong> />

ocorrencia do acidente de Chernobyl em a<strong>br</strong>il daquele ano fortaleceu a<<strong>br</strong> />

inclusao do tema no programa, enriquecendo-o significativamente com o<<strong>br</strong> />

grande numero de artigos que sairam nos jornais e revistas da epoca<<strong>br</strong> />

(OKUN0,1988).<<strong>br</strong> />

Em 1987, na EEPSG Joao Ramalho, aprofundamos o projeto,<<strong>br</strong> />

planejando um curso so<strong>br</strong>e energia nuclear que servisse tanto para<<strong>br</strong> />

professores de ciencias como estudantes de lo. e 2o. graus, com ampla<<strong>br</strong> />

bibliografia so<strong>br</strong>e a historia da energia nuclear, suas teorias e aplicacOes<<strong>br</strong> />

e produzindo um audiovisual so<strong>br</strong>e o tema (transparencias e slides),<<strong>br</strong> />

co<strong>br</strong>indo os principais assuntos envolvidos - historia do atomo, histeria da<<strong>br</strong> />

fisica nuclear, radiacOes, energia nuclear, aplicagoes civis e militares da<<strong>br</strong> />

fisica nuclear (agricultura, arte, engenharia, medicina, pesquisa,<<strong>br</strong> />

producao de energia eletrica, armas).<<strong>br</strong> />

Coincidentemente, em setem<strong>br</strong>o, ocorreu o acidente de Goiania em<<strong>br</strong> />

que quase 1000 pessoas foram irradiadas por cesio-137, 249 foram<<strong>br</strong> />

contaminadas interna e/ou externamente corn cesio-137 e 4 morreram<<strong>br</strong> />

(OKUNO, 1988). Foi um triste acidente que serviu para mostrar a<<strong>br</strong> />

seriedade do assunto que havia sido discutido. A avaliagao so<strong>br</strong>e o tema<<strong>br</strong> />

foi concluida com a apresentacao de maquetes de usinas nucleares.<<strong>br</strong> />

49 Esse trabalho foi desenvolvido na EEPSG Profa. Niceia A. Ferrari e EEPSG<<strong>br</strong> />

Prof. Evandro<<strong>br</strong> />

C.Esquivel na eidade de Diaderna, Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

727

, Ozimar Silly, Pereira<<strong>br</strong> />

Em 1988, na mesma escola, continuando a proposta anterior,<<strong>br</strong> />

acrescentamos um debate entre os alunos das 2a. series e o fisico AntOrli°<<strong>br</strong> />

Carlos de Oliveira, assessor do entao deputado federal Fabio Feldman,<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e a questao do uso da energia nuclear e da radioatividade e o<<strong>br</strong> />

Programa Nuclear Brasileiro no Teatro Clara Nunes no Centro Cultural<<strong>br</strong> />

Diadema. Participaram 250 alunos, dos quais 50 vieram de outra escola<<strong>br</strong> />

por iniciativa e interesse do diretor da mesma!<<strong>br</strong> />

Constatamos que os estudantes, em geral, se empolgavam com as<<strong>br</strong> />

aplicacOes da fisica, relacionando-a, atraves das discussoes so<strong>br</strong>e a<<strong>br</strong> />

questeio nuclear, com a sua pi-Alpha vida(PEREIRA,1987).<<strong>br</strong> />

As discussaes so<strong>br</strong>e o programa nuclear <strong>br</strong>asileiro, envolvendo os<<strong>br</strong> />

aspectos fundamentais da fisica de radiacaes e nuclear, os processos de<<strong>br</strong> />

producao da energia nuclear, Os efeitos biolOgicos das radiacoes<<strong>br</strong> />

ionizantes e os riscos dos acidentes nucleares, estimulam a participacao e<<strong>br</strong> />

desempenho dos alunos nas aulas de fisica. Constatamos, inclusive, um<<strong>br</strong> />

aumento significativo no interesse dos alunos pelos assuntos<<strong>br</strong> />

tradicionais.5°<<strong>br</strong> />

Projeto "Pio XII"<<strong>br</strong> />

Em 1995, inserimos no programa de fisica das tres la.s series e da<<strong>br</strong> />

2a. serie de Humanas do 2o. grau do Colegio Pio XII, a questao nuclear,<<strong>br</strong> />

junto com os temas Energia e Dinamica. Aproveitamos os 50 anos do<<strong>br</strong> />

lancamento das primeiras bombas atomicas em Hiroxima e Nagasaki<<strong>br</strong> />

para discutir o tema com os alunos.<<strong>br</strong> />

0 planejamento constou de:<<strong>br</strong> />

A) la.s series - aula expositiva<<strong>br</strong> />

videos (Sonhos - Akira Kurosawa/The Day After - Nicholas Meyer)<<strong>br</strong> />

leituras de textos de revistas<<strong>br</strong> />

montagem e exibicao de paineis<<strong>br</strong> />

B) 2a. humanas aula expositiva<<strong>br</strong> />

leitura de textos<<strong>br</strong> />

producao de videos so<strong>br</strong>e algum dos tOpicos discutidos51<<strong>br</strong> />

Em 1996, ao sensibilizarmos os demais colegas professores a<<strong>br</strong> />

respeito da relevancia do assunto, conseguimos iniciar um projeto de<<strong>br</strong> />

integracao de areas aproveitando o programa ja estabelecido do 2o. grau.<<strong>br</strong> />

0 planejamento realizado foi o seguinte:<<strong>br</strong> />

A) las. series - Tema:100 anos da Descoberta da Radioatividade<<strong>br</strong> />

Quimica - Atomistica - profa. Vania Moretti<<strong>br</strong> />

50 A energia nuclear enche a sala de aula, reportagem publicada na Revista Sala<<strong>br</strong> />

de Aula, Fundacao Victor Civita, setem<strong>br</strong>o de 1988, so<strong>br</strong>e a experiencia pedagogica<<strong>br</strong> />

desenvolvida pelo autor com alunos das 2as. series colegiais da EEPSG "Joao Ramalho" em<<strong>br</strong> />

Diadema, Sao Paulo.<<strong>br</strong> />

51 Encontra-se disposicao dos interessados um exemplar de um dos videos<<strong>br</strong> />

produzidos pelos alunos.<<strong>br</strong> />

728

Chernobyl e Horoxima...<<strong>br</strong> />

Fisica - Dinamica/Historia da Ciencia - prof. Ozimar S. Pereira<<strong>br</strong> />

Lingua Portuguesa - Tecnicas de Redag-do/ Informatica - profa.<<strong>br</strong> />

Marinez D. Rosa<<strong>br</strong> />

B) 2as. series - Tema: 10 anos do Acidente de Chernobyl<<strong>br</strong> />

Biologia - Genetica - prof. Carlos Negretti<<strong>br</strong> />

Fisica - Energia - prof. Ozimar S.Pereira<<strong>br</strong> />

Lingua Portuguesa - Tecnicas de Redacdo/ Informatica - profa.<<strong>br</strong> />

Marinez D. Rosa<<strong>br</strong> />

Recursos Utilizados:<<strong>br</strong> />

- aulas expositivas<<strong>br</strong> />

- audiovisuais (slides/transparencias/videos)<<strong>br</strong> />

- informatica (processador de texto/multimidia)<<strong>br</strong> />

- leituras (revistas/livros/textos)<<strong>br</strong> />

- debates<<strong>br</strong> />

- pesquisas<<strong>br</strong> />

- questionarios<<strong>br</strong> />

- palestra52<<strong>br</strong> />

Resultados do Projeto "Pio XII"<<strong>br</strong> />

Em 1995, aplicamos um questionario com 17 questa-es so<strong>br</strong>e os<<strong>br</strong> />

principais pontos do assunto. As questoes cuja analise interessam mais a<<strong>br</strong> />

este trabalho sac) as de flamer() 12,14, e 16. Transcreveremos as questoes<<strong>br</strong> />

e algumas respostas dadas pelos alunos.<<strong>br</strong> />

Questao 12 - 0 que voce achou de ter estudado este assunto em<<strong>br</strong> />

fisica?<<strong>br</strong> />

Achei bastante interessante porque pudemos ter uma nogao melhor<<strong>br</strong> />

do que a bomba atomica e seus derivados podem causar, os problemas<<strong>br</strong> />

que podem gerar e, as formas beneficas de utilizar os derivados atomicos<<strong>br</strong> />

como a energia atomica(D.Granconato).<<strong>br</strong> />

Achei muito gostoso e instrutivo Conhecendo esses assuntos,<<strong>br</strong> />

podemos refletir e comegar a transformar o mundo em um lugar melhor,<<strong>br</strong> />

mais harmonic°, onde n-ao exista o risco de se lancar uma bomba atomica.<<strong>br</strong> />

Destruindo assim a vida de seres vivos no planeta Terra.(M.A.Cavalcanti)<<strong>br</strong> />

Muito importante para que todos tenhamos consciencia do que<<strong>br</strong> />

pode vir por ai e tambem serviu como um alerta ja que seremos o futuro<<strong>br</strong> />

do pais. (L.A.Dias)<<strong>br</strong> />

Questa-o 14 - 0 que voce pensa so<strong>br</strong>e o uso da radioatividade e da<<strong>br</strong> />

energia nuclear no mundo? Por que?<<strong>br</strong> />

52 Palestra so<strong>br</strong>e Radioatividade e Energia Nuclear - Riscos e Beneficios, fisico<<strong>br</strong> />

Fabio Suzuki,<<strong>br</strong> />

WEN, Sao Paulo. Participaram somente os alunos das 2a. series.<<strong>br</strong> />

729

Ozimar Silva Pereira<<strong>br</strong> />

Eu acho que quando ela boa quando utilizada moderadamente,<<strong>br</strong> />

para estudos onde nao ird prejudicar ninguem, nem o meio ambiente.<<strong>br</strong> />

Caso contrario, sou totalmente contra o uso da mesma.(F.Maeda)<<strong>br</strong> />

Interessante, afinal, os metodos de energia estao prestes a se<<strong>br</strong> />

esgotar e a energia nuclear e um Otimo metodo opcional a ser usado<<strong>br</strong> />

(A.J.V.Pinto)<<strong>br</strong> />

Eu acho que nao deveria utilizar, pois e muito perigoso, o homem<<strong>br</strong> />

vai acabar destruindo ele mesmo e o mundo. 0 Unico fator bom da<<strong>br</strong> />

energia nuclear e que com pouco material pode produzir muito mais<<strong>br</strong> />

energia do que as usinas termoeletricas. E nao compensa arriscar a nossa<<strong>br</strong> />

vida por causa disso (T.Rossato)<<strong>br</strong> />

Questao 16 - Quais as medidas que todos n6s (cidaddos) deveriamos<<strong>br</strong> />

tomar para evitar uma guerra desse tipo (nuclear)?<<strong>br</strong> />

Algumas respostas:<<strong>br</strong> />

Dever(Dittos alertar todas as pessoas so<strong>br</strong>e os perigos de uma guerra<<strong>br</strong> />

nuclea,r(F.Bonilha,)<<strong>br</strong> />

Eu creio que nos, cidadetos comuns, nao temos muita, coisa a fazer,<<strong>br</strong> />

aft/tat; quern, toma conta dessa parte sao os administra,dores de cada pais.<<strong>br</strong> />

Mesmo assim, nos poderfamos tentar Tozer uma grande campanha contra<<strong>br</strong> />

as arMas nucleares, ou melhor, contra qualquer tipo de arma militar (D.<<strong>br</strong> />

Gra,nconato)<<strong>br</strong> />

Temos que ter o objetiuo de querer apenas a, paz e nos deuerfamos<<strong>br</strong> />

11,0S conscientizar e protestar contra aqueles que, C01110 a Franca, estao<<strong>br</strong> />

fazenclo testes nuclea,res. Deuemos proteger o que nosso (A.B.Meria)<<strong>br</strong> />

A avaliacao dos trabalhos em 1996 foi atraves da redacao de um<<strong>br</strong> />

texto em estilo de jornal ou revista, aprdsentando os temas: 100 Anos da<<strong>br</strong> />

Descoberta da Radioatividade e os 10 Anos do Acidente de Chernobyl.<<strong>br</strong> />

Esgotado o assunto em classe, os professores auxiliaram os alunos nas<<strong>br</strong> />

suas pesquisas e leituras, tirando as diavidas que surgiam.<<strong>br</strong> />

Com a pesquisa feita, utilizando as aulas de redacao e os recursos<<strong>br</strong> />

do laboratorio de informatica da escola, a professora orientou-os no<<strong>br</strong> />

sentido da producao de um texto jornalistico. Para isso, eles deveriam ter<<strong>br</strong> />

algum conhecimento so<strong>br</strong>e o assunto, obtido nas pesquisas.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

0 objetivo do trabalho era colocar os alunos a par da questa°<<strong>br</strong> />

nuclear, conhecendo os principais assuntos envolvidos e relacionando-os<<strong>br</strong> />

730

Chernobyl e Horoxima...<<strong>br</strong> />

com a fisica estudada regularmente, mostrando que esta nao e neutra,<<strong>br</strong> />

nem perigosa ou inofensiva.<<strong>br</strong> />

Ao mesmo tempo em que concordamos que o programa de fisica<<strong>br</strong> />

deve conter t6picos da atualidade, aspectos relacionados a formacao da<<strong>br</strong> />

cidadania do estudante ganham importancia tambem.<<strong>br</strong> />

A questa° nuclear e polemica por natureza, nao possuindo<<strong>br</strong> />

respostas fechadas ou definitivas. Logo, procuramos evitar emitir<<strong>br</strong> />

opini6es so<strong>br</strong>e aspectos complexos, tais como, o uso da energia nuclear<<strong>br</strong> />

como fonte energetica alternativa aos combustiveis fosseis.<<strong>br</strong> />

Nas avaliagoes, constatamos um grau de maturidade significativo<<strong>br</strong> />

nas respostas dadas pelos alunos, mostrando que conseguiram<<strong>br</strong> />

compreender a complexidade do assunto e sua natureza polemica. 0<<strong>br</strong> />

aprofundamento dessa discussao e fundamental para melhorarmos a<<strong>br</strong> />

educagao como um todo, assim como, para o ensino de ciencias(e da fisica,<<strong>br</strong> />

juntamente).<<strong>br</strong> />

Agradecimentos<<strong>br</strong> />

Agradecemos a Marta Teresa D. Siqueira, orientadora pedagOgica<<strong>br</strong> />

do 2o. grau do Colegio Pio XII, pelo apoio; a Edvaldo R.P. Fonseca e<<strong>br</strong> />

Margarete L.Bustos, responsaveis pelo<<strong>br</strong> />

Setor de Comunicagao Social do Institut° de Pesquisas Energeticas<<strong>br</strong> />

e Nucleares - IPEN/CNEN de Sao Paulo, pelo carinho e atencao<<strong>br</strong> />

dispensados ao nosso projeto e, especialmente, aos nossos alunos; e aos<<strong>br</strong> />

alunos (juntamente com suas familias!) que nao mediram esforcos na<<strong>br</strong> />

realizacao dos trabalhos e nas diversas tarefas que<<strong>br</strong> />

exigimos deles.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

AUBRECHT, G.J. (ed.) 1987, Quarks, Quasars and<<strong>br</strong> />

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Piracicaba, SP)<<strong>br</strong> />

731

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Paulo).<<strong>br</strong> />

PEREIRA, 0.S. 1987. Ra,dioatiuida,de e energia nuclear 11,0 2o. grau:<<strong>br</strong> />

uma experiencia de ensino. Painel apresentado no VIII SimpOsio<<strong>br</strong> />

Nacional de Ensino de Fisica (Rio, .RJ).<<strong>br</strong> />

. 1995, Um curso de atualizacao so<strong>br</strong>e raios cosmicos para<<strong>br</strong> />

professores de ciencias e fisica - modernizando .o curriculo de<<strong>br</strong> />

fisica no lo. e 2o. graus. Painel apresentado no XI. SimpOsio<<strong>br</strong> />

Nacional de Ensino de Fisica (Niteroi, RJ).<<strong>br</strong> />

1995, Os. estudantes querem nuclea,r e raios<<strong>br</strong> />

cosmicos ? Painel apresentado no XI SimpOsio Nacional de<<strong>br</strong> />

Ensino de Fisica (Niteroi, RJ).<<strong>br</strong> />

PORTELA, F. & LICHTENTHALER FILHO, R. 1992, Energia<<strong>br</strong> />

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732

Chernobyl e Horoxima...<<strong>br</strong> />

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o seculo XXI - uma, visCio inultidisciplinar (Ed. Unesp, Sao<<strong>br</strong> />

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Paulo, Colegao FALANDO SOBRE ...)<<strong>br</strong> />

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inoderna na escola media, (Tese de doutoramento apresentada<<strong>br</strong> />

Faculdade de Educagao da <strong>USP</strong>, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

Anexo<<strong>br</strong> />

Questionario so<strong>br</strong>e "os 50 anos da bomba atomica"<<strong>br</strong> />

oi - Explique o que e radioatividade.<<strong>br</strong> />

02 - 0 que e radiagao? De exemplos.<<strong>br</strong> />

03 - Qual a diferenga entre fissao e fUsao ?<<strong>br</strong> />

04 - Explique o processo de produgao da energia nuclear.<<strong>br</strong> />

05 - Cite cinco aplicagOes pacificas da radioatividade<<strong>br</strong> />

06 - Explique os principais efeitos das radiacoes ionizantes so<strong>br</strong>e os<<strong>br</strong> />

seres vivos.<<strong>br</strong> />

07 - Resuma a histeria da construcao da primeira bomba atOmica<<strong>br</strong> />

08 - Como funciona uma bomba atOmica?<<strong>br</strong> />

09 - Quais sao os efeitos da explosao de uma ogiva nuclear?<<strong>br</strong> />

10 - Quais as principais conseqaencias de uma guerra<<strong>br</strong> />

termonuclear global?<<strong>br</strong> />

11 - Quais os paineis que mais chamaram a sua atencao? Por que?<<strong>br</strong> />

12 - 0 que voce achou de ter estudado este assunto em fisica?<<strong>br</strong> />

13 - Quais outros assuntos voce gostaria que fossem introduzidos<<strong>br</strong> />

nas aulas de fisica?<<strong>br</strong> />

14 - 0 que voce pensa so<strong>br</strong>e o uso da radioatividade e da energia<<strong>br</strong> />

nuclear no mundo?<<strong>br</strong> />

15 - Voce acredita na possibilidade de uma guerra nuclear<<strong>br</strong> />

mundial? Por que?<<strong>br</strong> />

16 - Quais as medidas que todos n6s (cidadaos) deveriamos tomar<<strong>br</strong> />

para evitar uma guerra desse tipo?<<strong>br</strong> />

733

Ozimar Silva Pereira<<strong>br</strong> />

17 - Qual seria a sua atitude se, ao ligar a TV em sua casa, ouvisse<<strong>br</strong> />

a noticia que iria comecar uma guerra nuclear de grandes proporcoes nas<<strong>br</strong> />

proximas horas?<<strong>br</strong> />

734

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A LEI DE HOOKE E A AVALIAcA0 DE PRESERVATIVOS -<<strong>br</strong> />

A INTEGRAcA0 DA FiSICA COM A DISCIPLINA DE ORIENTAcA0<<strong>br</strong> />

SEXUALPARA A PREVEKAO DA AIDS<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

O. S. Pereira e A.C.Egypto<<strong>br</strong> />

Colegio Pio XII, R. Colegio Pio XII, 233 - 05657-140<<strong>br</strong> />

Sao Paulo - SP - Brasil<<strong>br</strong> />

0 Colegio Pio XII oferece aos seus alunos de 5a. a 8a. serie do lo.<<strong>br</strong> />

grau e aos alunos de 2o. grau a disciplina de Orientagao Sexual, cujas<<strong>br</strong> />

aulas sao ministradas quinzenalmente. Nessas aulas, os alunos discutem<<strong>br</strong> />

o corpo humano, a saade, sexualidade, o prazer, o amor, questOes eticas -<<strong>br</strong> />

tais como a questao da solidariedade ao proximo ou a tolerancia ao<<strong>br</strong> />

diferente, doengas sexualmente transmissiveis, entre outros assuntos. 0<<strong>br</strong> />

programa dessa disciplina desenvolvido em conjunto com professores de<<strong>br</strong> />

outras disciplinas e a escola mantem uma coordenacao para prevengao a<<strong>br</strong> />

drogas e para orientagao sexual, pelo qual, um dos autores e responsavel.<<strong>br</strong> />

Em funcao das caracteristicas desse trabalho, a Coordenagao de<<strong>br</strong> />

Orientagao Sexual tem procurado sensibilizar todas as outras disciplinas,<<strong>br</strong> />

ainda nao envolvidas, para essa questa°. Lima vez que a questa° das<<strong>br</strong> />

doengas sexualmente transmissiveis, particularmente a AIDS (DST-<<strong>br</strong> />

AIDS) ultrapassar a dimensao puramente biolOgica, a disciplina de fisica<<strong>br</strong> />

nao poderia se manter alheia.<<strong>br</strong> />

Segundo Pedro Chequer, coordenador do Programa Nacional de<<strong>br</strong> />

AIDS, o servigo de vigilancia epidemiolOgica em Aids - que contabiliza os<<strong>br</strong> />

casos - estima que o namero de doentes pode passar de 130 mil, 48% a<<strong>br</strong> />

mais que os 88 mil oficialmente notificados pelo proprio Ministerio da<<strong>br</strong> />

Saade53.<<strong>br</strong> />

Diante desse grave problema social, os professores de fisica e<<strong>br</strong> />

biologia, Carlos Negretti e Djalma Nunes da Silva, respectivamente, em<<strong>br</strong> />

1994, fizeram um planejamento para um trabalho integrado, em que, na<<strong>br</strong> />

disciplina de fisica, se discutiriam os aspectos fisicos da seguranga dos<<strong>br</strong> />

preservativos. Por problemas de natureza administrativa, essa proposta<<strong>br</strong> />

sO Ode ser retomada e aprofundada em 1996, e consta do planejamento<<strong>br</strong> />

da area para 1997.54<<strong>br</strong> />

53 Aurelian° BIANCARELLI, 1996. Aids afeta 42 mil pessoas a mais no pais (Folha<<strong>br</strong> />

de Sao Paulo, 19 de dezem<strong>br</strong>o)<<strong>br</strong> />

54 0 tema Orientacao Sexual integra a proposta do Ministerio da Educacao e do<<strong>br</strong> />

Desporto de se incluir no curriculo escolar discussoes so<strong>br</strong>e temas polemicos, tais como<<strong>br</strong> />

Etica, Meio Ambiente, e Sexualidade (JORNAL DO PROFESSOR, outu<strong>br</strong>o de 1996, p.26)<<strong>br</strong> />

735

Ozimar S. l'ereira...<<strong>br</strong> />

Planejamento<<strong>br</strong> />

0 assunto do programa de fisica que esta diretamente relacionado<<strong>br</strong> />

com a questao da seguranga dos preservativos e o estudo da elasticidade<<strong>br</strong> />

dos materiais, especialmente, dos sOlidos, estudado na la. serie do 2o.<<strong>br</strong> />

grau. Nele discutimos um pouco so<strong>br</strong>e a estrutura da materia, e, nos<<strong>br</strong> />

concentramos nas deformacOes elasticas sofridas pelos solidos,<<strong>br</strong> />

apresentando a "LEI DE HOOKE".<<strong>br</strong> />

Programa:<<strong>br</strong> />

0 - Introducao metodologia da ciencia<<strong>br</strong> />

1 - Introducao Dinamica (Leis de Newton)<<strong>br</strong> />

2 - Aula expositiva so<strong>br</strong>e a lei de Hooke<<strong>br</strong> />

3 - Aula experimental no laboratOrio<<strong>br</strong> />

4 - Analise dos resultados em casa<<strong>br</strong> />

5 - Redacao de um relatOrio em grupo em casa<<strong>br</strong> />

6 - Discussao so<strong>br</strong>e a, metodologia a ser utilizada para avaliar os<<strong>br</strong> />

preservativos em classe<<strong>br</strong> />

7 - Elaboragao de um "pre-projeto" em classe<<strong>br</strong> />

8 - Realizacao dos testes<<strong>br</strong> />

9 - Avaliacao dos resultados<<strong>br</strong> />

10- Redagao de um relatOrio<<strong>br</strong> />

Resultados<<strong>br</strong> />

Os alunos puderam aplicar os conhecimentos adquiridos no inicio<<strong>br</strong> />

do curso de fisica so<strong>br</strong>e o que e fisica e .o que e ciencia, em que se foi<<strong>br</strong> />

discutida a importancia da metodologia cientifica, exemplificando-se com<<strong>br</strong> />

os trabalhos de Galileu, desenvolvidos no seculo XVII.<<strong>br</strong> />

0 capitulo de Dinamica, em que discutimos as leis de Newton, tem<<strong>br</strong> />

se caracterizado na maioria das escolas, como um conjunto de leis - ou<<strong>br</strong> />

formulas, como os alunos preferem dizer - que se aplicam a problemas<<strong>br</strong> />

disvinculados de sua realidade, apesar de reconhecerem a sua exigencia<<strong>br</strong> />

nos exames vestibulares q)u em alguns cursos que pretendam fazer.<<strong>br</strong> />

Para o trabalho experimental, utilizamos os kits experimentais<<strong>br</strong> />

desenvolvidos pela LABORCIENCIA® e aquiridos pela escola. As aulas<<strong>br</strong> />

de laboratorio ocorrem no periodo normal de aula - de manila - e para<<strong>br</strong> />

elas vai metade da classe, enquanto a outra assistia aula de Orientacao<<strong>br</strong> />

Sexual, invertendo-se a divisdo na semana subseqilente. Isso permitiu<<strong>br</strong> />

um bom acompanhamento das turmas e do planejamento previsto.<<strong>br</strong> />

Nas aulas de orientagdo sexual, foram discutidos aspectos da<<strong>br</strong> />

sexualidade, da reproducao humana, da gravidez indesejada e das<<strong>br</strong> />

doencas sexualmente transmissiveis, particularmente a AIDS, e como<<strong>br</strong> />

preveni-las.<<strong>br</strong> />

736

A Lei de flooke...<<strong>br</strong> />

Nas aulas de fisica, dispendemos uma aula (50 minutos) para<<strong>br</strong> />

exposicao e discussao da lei de Hooke, com a resolucao de alguns<<strong>br</strong> />

problemas numericos, e uma aula para a realizacao do experiment°.<<strong>br</strong> />

Para a avaliacao dOs preservativos - assunto ja discutico em<<strong>br</strong> />

orientacao sexual - utilizamos uma aula, em que os alunos reunidos em<<strong>br</strong> />

grupos de 5 (mais ou menos) estabeleceram o procedimento de avaliacao,<<strong>br</strong> />

estipulando os objetivos a atingir e a metodologia para realizacao dos<<strong>br</strong> />

testes. 0 professor de fisica circulava entre os grupos tirando diavidas ou<<strong>br</strong> />

dando sugestoes, contudo, evitando interferir no trabalho dos grupos.<<strong>br</strong> />

Os testes e os relatorios foram realizados em casa e foram<<strong>br</strong> />

entregues depois de tres semanas, tendo sido avaliados separadamente<<strong>br</strong> />

pelas duas disciplinas.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

Constatamos um grande interesse e envolvimento da maioria dos<<strong>br</strong> />

alunos nesse trabalho. Em avaliacoes inforrnais com eles, verificamos<<strong>br</strong> />

que, com essa atividade, passaram a perceber uma aplicacao mais<<strong>br</strong> />

concreta da fisica na sua vida. A atividade serviu para fixacao de<<strong>br</strong> />

assuntos discutidos anteriormente - metodologia cientifica - e para<<strong>br</strong> />

reforcar o estudo da dinamica. Percebernos que poderiamos ter<<strong>br</strong> />

explorados outros conceitos - tais como, estatica dos corpos, hidrostatica e<<strong>br</strong> />

energia - o que sera feito no planejamento desse trabalho para o ano<<strong>br</strong> />

letivo de 1997.<<strong>br</strong> />

Do ponto de vista da disciplina de orientacao sexual, houve um<<strong>br</strong> />

aprofundamento das reflexoes feitas nas aulas so<strong>br</strong>e a questa° da<<strong>br</strong> />

prevencao das DST - AIDS, permitindo aos alunos uma manipulacao<<strong>br</strong> />

seria e "cientifica"dos preservativos, colaborando para a sua<<strong>br</strong> />

desmistificacao e orientando-os quanto sua relativa seguranca.<<strong>br</strong> />

A exigiiidade do tempo disponivel para reunioes, tanto entre os<<strong>br</strong> />

professores, assim como com os alunos, impediram um melhor<<strong>br</strong> />

planejamento e uma melhor avaliacao, o que limitou o alcance do<<strong>br</strong> />

trabalho. Todavia, acreditamos que esta experiencia que<strong>br</strong>ou um tabu de<<strong>br</strong> />

envolvimento das aulas de fisica em assuntos dessa natureza, relegados<<strong>br</strong> />

sempre para a area de biologia. Alem do que, permitird a outros<<strong>br</strong> />

professores, em escolas pUblicas ou particulares, desenvolverem<<strong>br</strong> />

atividades semelhantes, que, certamente, enriquecerao tanto o trabalho<<strong>br</strong> />

do professor como os conhecimentos do estudante.<<strong>br</strong> />

Agradecimentos<<strong>br</strong> />

Agradecemos Marla Tereza Siqueira, orientadora educacional do<<strong>br</strong> />

2o. grau do Colegio Pio XII, pelo apoio iniciativa das duas areas<<strong>br</strong> />

envolvidas neste trabalho e pela orientacao no tocante bibliografia<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e interdisciplinaridade e integracao de Areas na educacao.<<strong>br</strong> />

E, tambem, aos alunos das la.s series (e seus pais) que nao<<strong>br</strong> />

mediram esforcos para tornar este trabalho possivel.<<strong>br</strong> />

737

Ozimat S. Pereira...<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

BIANCARELLI,A. Aids afeta 42 mil pessoas a mais no pais in: Folha<<strong>br</strong> />

de S.Paulo, Sao Paulo, 19 de dezem<strong>br</strong>o de 1996, caderno 3, p.10.<<strong>br</strong> />

EGYPTO, A.C.1996. 0 Traba,lho Interdisciplinar de Prevencoo da<<strong>br</strong> />

AIDS (mimeografado, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

1996. Centro de Documentacao e Informacao in I3oletim<<strong>br</strong> />

GTPOS - Grupo de Trabalho e Pesquisa ern. Orientacao Sexual,<<strong>br</strong> />

Sao Paulo, no. 7, mai/ago 1996, pp. 1-2.<<strong>br</strong> />

FAZENDA, I.C.A. 1991. Interdisciplinaridade - projeto ern<<strong>br</strong> />

parceria (Edigoes Loyola, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

FAZENDA, I.C.A. (org.) 1991. Praticas Interdisciplinares na Escola<<strong>br</strong> />

(Cortez Editora, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

FRARE, J.L.(editor) AIDS - Muita gente faz arte das boas com<<strong>br</strong> />

camisinhas in: Nova, Escola, Fundacao Victor Civita, Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

marco de 1993, p.55.<<strong>br</strong> />

GTPOS. 1994. Guia de Orientaceto Sexual - Diretrizes e Metodologia<<strong>br</strong> />

(Casa do Psicologo, Sao Paulo, 5a. edicao).<<strong>br</strong> />

KUHN, T.S. 1975. .4 Estrutura das Revolucoes Cientificas<<strong>br</strong> />

(Perspectiva, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

PARANA, D.N.1995. Fisica - Mecanica (Atica, Sao Paulo, Cap. 1,11,12,<<strong>br</strong> />

Colecaci em 3 volumes).<<strong>br</strong> />

RIGITANO, C. Testes tiram 4 camisinhas do mercado in: Folha de S.<<strong>br</strong> />

Paulo, Sao Paulo, 14 de dezem<strong>br</strong>o de 1996, caderno 5, p.3.<<strong>br</strong> />

ROCKER NETTO, O. S<strong>usp</strong>ensa a distribuicao de preservativo in<<strong>br</strong> />

Folha de S. Paulo, Sao Paulo, 18 de outu<strong>br</strong>o de 1996, caderno 3,<<strong>br</strong> />

P-3-<<strong>br</strong> />

SEVERINO. A.J.1995. Metodologia do Trabalho Cienti fico (Cortez,<<strong>br</strong> />

Sao Paulo, 19a. edicao).<<strong>br</strong> />

SUPLICY,M. et alli. 1995. Sexo se aprende na escola (Editora Olho<<strong>br</strong> />

clagua, Sao Paulo).<<strong>br</strong> />

VILLALBA, P. Camisinha deve ser presenca o<strong>br</strong>igatoria em toda e<<strong>br</strong> />

qualquer bagagem nas ferias in: 0 Estado de S. Paulo, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, 2 de janeiro de 1997, caderno G, p.6.<<strong>br</strong> />

738

Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

VIDEO-DEBATE - UMA ATIVIDADE EXTRA-CLASSE<<strong>br</strong> />

Anderson Fabian Ferreira Higino<<strong>br</strong> />

°lisle de Oliveira Damasceno<<strong>br</strong> />

Centro Federal de Educacao TecnolOgica de Minas Gerais (CEFET-MG)<<strong>br</strong> />

Departamento Academic° de Disciplinas Basicas (DADB)<<strong>br</strong> />

Laboratorio Aberto de Ciencia, Tecnologia e Arte (LACTEA)<<strong>br</strong> />

A percepcao direta que o ser humano tem do mundo ao seu redor<<strong>br</strong> />

ocorre atraves dos sentidos fisicos. Cada um deles ajuda o homem a<<strong>br</strong> />

interagir com alguns aspectos deste mundo e o conjunto dos cinco permite<<strong>br</strong> />

uma maior compreensao da natureza.<<strong>br</strong> />

Ao longo da historia, a comunicagao tem-se valido principalmente<<strong>br</strong> />

da visao e da audicao. Exemplos disto sao as pinturas rupestres<<strong>br</strong> />

encontradas em a<strong>br</strong>igos e grutas em todo o mundo e a antiga pratica de<<strong>br</strong> />

difusao oral da histeria e da cultura dos povos, do que nos recorda a<<strong>br</strong> />

classica imagem de reuniao da tribo em torno da fogueira para escutar<<strong>br</strong> />

relatos de ancioes.<<strong>br</strong> />

Dois olhos, dois ouvidos... A reuniao destes dois sentidos tem um<<strong>br</strong> />

grande poder, e este sentimento se fez presente desde muito cedo na<<strong>br</strong> />

historia humana. Com efeito, a nocao de que as formas de comunicacao<<strong>br</strong> />

que alcancam ao mesmo tempo visao e audicao tem uma grande forca<<strong>br</strong> />

expressiva gerou manifestacoes artisticas tao importantes quanto o<<strong>br</strong> />

teatro, presente sob varias formas na cultura humana desde a<<strong>br</strong> />

Antiguidade.<<strong>br</strong> />

Iniciada pelo teatro, expandida pela ja centenaria setima arte e<<strong>br</strong> />

mais tarde explorada nos mais diversos aspectos pela televisao, a<<strong>br</strong> />

mensagem simultanea aos olhos e ouvidos firmou-se definitivamente<<strong>br</strong> />

como um dos mais poderosos recursos da comunicacao humana. E<<strong>br</strong> />

possivel dizer hoje que vivemos na cultura do audio-visual, e os<<strong>br</strong> />

profissionais da Educagao nao devem esquecer-se disto.<<strong>br</strong> />

Como Educacao envolve necessariamente comunicacao, e como os<<strong>br</strong> />

meios de comunicagao nos oferecem hoje em dia uma vasta quantidade de<<strong>br</strong> />

material que a escola pode aproveitar em suas atividades, um grupo de<<strong>br</strong> />

profissionais do CEFET-MG esta comprometido com o desenvolvimento<<strong>br</strong> />

de inetodologias de utilizacao de recursos audio-visuais. Neste trabalho,<<strong>br</strong> />

apresenta-se o relato de ulna dessas atividades, o Video-Debate.<<strong>br</strong> />

No campo dos recursos audio-visuais, um elemento • cuja<<strong>br</strong> />

preponderancia parece indiscutivel e a televisao. Com efeito,<<strong>br</strong> />

levantamentos estatisticos indicam-na como o eletrodomestico mais<<strong>br</strong> />

presente nos lares das nossas cidades, em todas as classes sociais, num<<strong>br</strong> />

fenomeno de massificacao que gera consequencias das mais diversas<<strong>br</strong> />

ordens.<<strong>br</strong> />

739

Anderson Fabian...<<strong>br</strong> />

Um dos quadros que nao raro se verificam e o do televisor como<<strong>br</strong> />

"baba eletrOnica", ou o do video-game como substituto das <strong>br</strong>incadeiras<<strong>br</strong> />

infantis tradicionais, que predominavam outrora. Isto ocorre nao apenas<<strong>br</strong> />

em consequencia a presenga dos aparelhos eletro-eletremicos, mas em<<strong>br</strong> />

funcao de um contexto muito mais amplo, que envolve elementos como o<<strong>br</strong> />

sedentarismo do cotidiano moderno, entre outros.<<strong>br</strong> />

A histOria que se repete em milhoes e milhoes de casos e a do<<strong>br</strong> />

desenvolvimento de uma relagao passiva e pouco critica corn as<<strong>br</strong> />

informacaes transmitidas pela televisao e outros elementos da midia,<<strong>br</strong> />

historia que se vai construindo desde a infancia, passando pela<<strong>br</strong> />

adolescencia e juventude, ate a fase adulta. Nao e dificil encontrar<<strong>br</strong> />

exemplos de pessoas nessas diversas faixas etarias que recebem de<<strong>br</strong> />

maneira indistinta elementos cuja influencia em suas vidas variam do<<strong>br</strong> />

pernicioso ao construtivo.<<strong>br</strong> />

Em sintese, e cada vez mais facil, nos dias atuais, o acesso<<strong>br</strong> />

informacao trazida pela televisao, mas e tambem cada vez mais facil a<<strong>br</strong> />

assimilacao passiva dessa informagao, com uma dose minima ou nula de<<strong>br</strong> />

reflexao. Tudo isto ocorre a despeito da existencia de um sem-numero de<<strong>br</strong> />

programas de excelente qualidade, que incitam o interesse por temas de<<strong>br</strong> />

relevancia e estimillam o exercicio da inteligencia.<<strong>br</strong> />

A partir dessas constatagaes, percebemos a oportunidade de<<strong>br</strong> />

interferir positivamente nesse quadro atraves da, criacao •de uma<<strong>br</strong> />

atividade que incentivasse a analise de video-documentarios e a reflexao<<strong>br</strong> />

critica so<strong>br</strong>e as informagoes por eles veiculadas.<<strong>br</strong> />

Detalhamento da Atividade<<strong>br</strong> />

A ideia basica do projeto e o aproveitamento de series de videodocumentarios<<strong>br</strong> />

que, pela qualidade da producao e pela riqueza dos temas<<strong>br</strong> />

e da abordagem, possam gerar um debate de ideias significativo para o<<strong>br</strong> />

publico-alvo. 0 uso desses materiais se dara mediante a apresentagao de<<strong>br</strong> />

cada epis6dio seguida do debate do contelado deste e de assuntos<<strong>br</strong> />

correlatos. A sequencia preferencial e a ..semanal, e num primeiro<<strong>br</strong> />

momento, esta sendo utilizada uma serie de 8 documentarios so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

tecnologia (White Heat) produzida para a televisao pela rede inglesa BBC<<strong>br</strong> />

e apresentada no Brasil pelo canal GNT (GLOBOSAT).<<strong>br</strong> />

0 piiblico-alvo sera definido em cada serie..de Video-Debates<<strong>br</strong> />

promovida. Para esta primeira serie (setem<strong>br</strong>o a dezem<strong>br</strong>o de 1996),<<strong>br</strong> />

optou-se por trabalhar com os alunos das duas turmas de 1° periodo dos<<strong>br</strong> />

cursos de Engenharia Industrial (Eletrica e Mecanica) e das tres turmas<<strong>br</strong> />

do curso de TecnOlogo em Normalizacao e Qualidade Industrial. Em<<strong>br</strong> />

oportunidades futuras, no entanto, pode-se trabalhar com outros grupos<<strong>br</strong> />

de professores ou alunos, tanto dentro quanto fora do CEFET-MG,<<strong>br</strong> />

transformando-se o Video-Debate numa atividade de extensao com<<strong>br</strong> />

caracteristicas bastante interessantes.<<strong>br</strong> />

740

Video-debate...<<strong>br</strong> />

0 projeto parte de uma concepgao simples para apresentar uma<<strong>br</strong> />

opgao de atividade promissora dentro do quadro vigente na escola de<<strong>br</strong> />

hoje, em que e grande a necessidade de modernizar o estudo dos temas<<strong>br</strong> />

cientificos, tecnologicos, culturais e sociais, trabalhando com uma<<strong>br</strong> />

abordagem atual e mais integrada, em que seja possivel fazer da imensa<<strong>br</strong> />

rede de inter-relagees entre os assuntos um aliado poderoso, e nao um<<strong>br</strong> />

inimigo letal para o processo de ensino-aprendizagem.<<strong>br</strong> />

Precisamente ai que a linguagem da moderna comunicagao social<<strong>br</strong> />

cria um cenario em que e possivel atuar de maneira estrategica para<<strong>br</strong> />

obter resultados talvez algo menos previsiveis do que nas situagoes<<strong>br</strong> />

convencionais, mas de um valor inegavel. Nesse universo, destaca-se a<<strong>br</strong> />

capacidade de sintese demonstrada pelos produtores das inameras boas<<strong>br</strong> />

series de video-documentarios que estao hoje A disposicao do pablico em<<strong>br</strong> />

geral e da escola, em particular. A utilizagao destes materiais enseja,<<strong>br</strong> />

entre outras oportunidades, a do esforgo por alcangar uma interagao mais<<strong>br</strong> />

critica e ativa com a midia televisiva, desenvolvendo-se habilidades<<strong>br</strong> />

importantes como a de percepgao global, analise e sintese.<<strong>br</strong> />

No caso especifico do debate so<strong>br</strong>e Ciencia & Tecnologia no ambito<<strong>br</strong> />

do CEFET-MG, o projeto da instituicao aprovado no programa<<strong>br</strong> />

PRODENGE/REENGE sera certamente beneficiado em varios niveis com<<strong>br</strong> />

os subsidios teorico-conceituais advindos desse esforco, e a serie White<<strong>br</strong> />

Heat, escolhida para a estreia do projeto, e de inquestionavel importancia<<strong>br</strong> />

para fomentar o desenvolvimento de uma percepgao mais lacida desse<<strong>br</strong> />

tema tao complexo e um posicionamento mais adequado frente a ele.<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

A experiencia conduzida no segundo semestre de 1996 estimulou os<<strong>br</strong> />

organizadores do Video-Debate a dar continuidade ao projeto no ano de<<strong>br</strong> />

1997. 0 estimulo advem da percepgao da importancia de uma serie de<<strong>br</strong> />

resultados preliminares ja alcangados:<<strong>br</strong> />

1. Os niveis significativos de presenga e interesse mantidos ate o final<<strong>br</strong> />

das sessoes do Video-Debate mostram a boa aceitagao pelo pablicoalvo<<strong>br</strong> />

desse tipo de atividade nao-o<strong>br</strong>igatOria.<<strong>br</strong> />

2. Os professores organizadores da atividade, tambem professores de<<strong>br</strong> />

disciplinas dos cursos citados, relataram uma melhoria apreciavel em<<strong>br</strong> />

sua relacao com os alunos das turmas participantes<<strong>br</strong> />

comparativamente corn outras turmas de alunos.<<strong>br</strong> />

3. A atividade enseja diversas oportunidades de explicitagao aos olhos<<strong>br</strong> />

dos alunos do processo de crescimento e aprendizagem por que<<strong>br</strong> />

passam tambein os professores organizadores, o que parece favorecer<<strong>br</strong> />

a citada melhoria da relacao professor-aluno.<<strong>br</strong> />

4. Diversas manifestagees dos alunos participantes permitiram inferir<<strong>br</strong> />

um aumento da capacidade de percepgdo e analise das mensagens<<strong>br</strong> />

veiculadas pela midia televisiva e do relacionamento destas a outros<<strong>br</strong> />

temas relevantes, com aumento de percepcao global.<<strong>br</strong> />

741

Anderson Fabian...<<strong>br</strong> />

5. Foi possivel verificar tambem um aumento de percepcdo dos<<strong>br</strong> />

diferentes tipos de linguagem empregados pelos criadores de recursos<<strong>br</strong> />

audio-visuais, e algumas das formas pelas quais o interrelacionamento<<strong>br</strong> />

inteligentemente planejado de elementos como<<strong>br</strong> />

masica, discurso oral, texto escrito e forma e fundo de cenario reforca<<strong>br</strong> />

a mensagem transmitida.<<strong>br</strong> />

Uma da expectativas dos organizadores do Video-Debate e a de que<<strong>br</strong> />

a atividade venha a dar contribuigao significativa A criacao, a medio e<<strong>br</strong> />

longo prazo, de um perfil profissional diferenciado nos participantes.<<strong>br</strong> />

Apesar de os diversos aspectos dos resultados anteriormente salientados<<strong>br</strong> />

nao terem ainda sido objeto de um estudo quantitativo, ha uma forte<<strong>br</strong> />

sensacao de que eles refletem processos mais profundos pelos quais<<strong>br</strong> />

passam os diversos participantes, professores e alunos, e merecem uma<<strong>br</strong> />

analise mais minuciosa, numa fase para a qual o projeto preve a<<strong>br</strong> />

elaboragdo de instrumentos de medigao adequados.<<strong>br</strong> />

742

XII Simmisio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica.<<strong>br</strong> />

MODULO DIDATICO PARA ENSINO DE CORES: RELATO DE UMA<<strong>br</strong> />

EXPERIENCIA<<strong>br</strong> />

1.Introducao<<strong>br</strong> />

Gerson G. Gomes<<strong>br</strong> />

Mauricio Pietrocola<<strong>br</strong> />

Universidade Federal de Santa Catarina<<strong>br</strong> />

0 presente trabalho propae-se a relatar uma experiencia didatica<<strong>br</strong> />

ocorrida no LaboratOrio de Demonstracao do departamento de Fisica da<<strong>br</strong> />

UFSC, nascida da interacao com o curso de artes plasticas da UDESC.<<strong>br</strong> />

tornado como certo que os alunos de cursos artisticos tem pouco<<strong>br</strong> />

interesse por questoes cientificas. Uma professora do curso de artes<<strong>br</strong> />

solicitou ao departamento alguns experimentos so<strong>br</strong>e luz e cores, pois<<strong>br</strong> />

seus alunos ressentiam-se da sua pouca informacao so<strong>br</strong>e o tema. Nesse<<strong>br</strong> />

sentido, desenvolvemos um modulo didatico para o ensino de cores.<<strong>br</strong> />

2. Problematizacao Inicial<<strong>br</strong> />

0 conceito "cor" de um objeto e, por vezes, apresentado como uma<<strong>br</strong> />

coisa Obvia - o que nao corresponde a realidade.<<strong>br</strong> />

Usando-se uma fonte de luz e filtros coloridos apresentou-se<<strong>br</strong> />

diversos objetos para que os alunos identificassem a cor "real" dos<<strong>br</strong> />

mesmos. Apesar de identificarem as ditas cores (parece que eles ja<<strong>br</strong> />

haviam visto algo semelhante em seus cursos) eles despertaram para esta<<strong>br</strong> />

problematica. Passou-se entao a discutir os tres pontos principals<<strong>br</strong> />

relacionados a cor: a luz, a materia (pigmento) e a visdo humana (nossa<<strong>br</strong> />

percepcao de cores).<<strong>br</strong> />

3. Luz<<strong>br</strong> />

Apresentou-se aqui o "cele<strong>br</strong>e fenOmeno das cores", nas palavras de<<strong>br</strong> />

Newton, ou seja, a experiencia da dispersao da luz <strong>br</strong>anca por um prisma.<<strong>br</strong> />

Ve-se que para entender melhor este experimento, e por tratar-se<<strong>br</strong> />

de pessoas que nao tem contato com ciencias, e necessario travar um<<strong>br</strong> />

conhecimento com alguns conceitos basicos de ondulatOria e principios<<strong>br</strong> />

fisicos envolvendo luz. Foram discutidos os seguintes itens<<strong>br</strong> />

- luz enquanto onda eletromagnetica;<<strong>br</strong> />

- fonte de ondas eletromagneticas;<<strong>br</strong> />

- conceitos tais como comprimento de onda, frequencia e energia,<<strong>br</strong> />

culminando com a apresentagao do espectro eletromagnetico, este Ultimo<<strong>br</strong> />

despertando muito interesse por partes do alunos.<<strong>br</strong> />

POde-se, entao, explicar a refracao e a dispersao da luz.<<strong>br</strong> />

743

Gerson Gomes, Maltricio Pietrocola<<strong>br</strong> />

4: Materia (Pigmento)<<strong>br</strong> />

Para introduzir este segundo aspecto prOcurou-se problematizar a<<strong>br</strong> />

questa() das cores rimarias ( uadro a se uir<<strong>br</strong> />

cores primarias<<strong>br</strong> />

artista<<strong>br</strong> />

cientista<<strong>br</strong> />

magenta<<strong>br</strong> />

amarelo<<strong>br</strong> />

ciano<<strong>br</strong> />

vermelho<<strong>br</strong> />

verde<<strong>br</strong> />

azul<<strong>br</strong> />

A diferenga relevante neste quadro o amarelo para o artista,<<strong>br</strong> />

enquanto que para o cientista e o verde. Ilustrou-se este problema com a<<strong>br</strong> />

seguinte experiencia: utilizando-se tintas vermelha e verde, misturou-se<<strong>br</strong> />

os doiS-13igmentos em uma placa, observando como resultado um marrom<<strong>br</strong> />

escuro. Tomando-se duas fontes de luz e filtros verde e vermelho fez-se a<<strong>br</strong> />

mistura e obteve-se uma cor levemente amarelada, fen6meno este que<<strong>br</strong> />

pode ser entendido atraves da "matematica" das cores (adigao e<<strong>br</strong> />

subtragao- ressonancia).<<strong>br</strong> />

5. Visa°<<strong>br</strong> />

Na experiencia da dispersao, isolou-se uma das cores do espectro e<<strong>br</strong> />

fez-se a mesma atravessar diversos prismas e, como ela nao sofresse<<strong>br</strong> />

nenhuma alteracao, p6de-se fazer a diferenciagao entre cor simples e cor<<strong>br</strong> />

composta.<<strong>br</strong> />

Se nao existem, sob este ponto .de vista, cores primarias, entao<<strong>br</strong> />

como se explica o resultado da experiencia acima, onde dois feixes<<strong>br</strong> />

coloridos combinam-se dando uma terceira cor? Esta parece ser uma boa<<strong>br</strong> />

forma de introduzir o terceiro ponto: a questao fisiologica, ou como o<<strong>br</strong> />

homem ve as cores.<<strong>br</strong> />

Foram abordadas as duas principais teorias de percepgao de cores:<<strong>br</strong> />

a teoria tricromatica de Young-Helmholtz e a teoria das cores<<strong>br</strong> />

complementares de Hering.<<strong>br</strong> />

6. Resultados Obtidos - ConsideracOes Finais<<strong>br</strong> />

Tanto os alunos quanto a pr6pria professora do curso de artes<<strong>br</strong> />

mostraram-se satisfeitos com o modulo didatico. Infelizmente nao foi<<strong>br</strong> />

feito um levantamento ou questionamento posterior com os alunos so<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

os pontos positivos e negativos da aula, assimilagao dos contelados e<<strong>br</strong> />

implicagaes para o seu curso. Mas e possivel fa'zer-se algumas<<strong>br</strong> />

consideragoes com certa seguranga.<<strong>br</strong> />

Na problematizagao inicial os alunos pareceram surpresos ao ver<<strong>br</strong> />

que cor de um objeto poderia mudar drasticamente dependendo da luz<<strong>br</strong> />

incidende. Em seu curso de artes eles parecem trabalhar com a<<strong>br</strong> />

iluminagao apenas para destacar ou disfargar certos aspectos de uma<<strong>br</strong> />

o<strong>br</strong>a.<<strong>br</strong> />

744

Moth<<strong>br</strong> />

D id 6 tico...<<strong>br</strong> />

0 segmento Luz parece ter sido de grande interesse para eles; os<<strong>br</strong> />

principios fisicos e principalmente o espectro eletromagnetico, que serviu<<strong>br</strong> />

de sintese, colocando a luz como um fenOmeno similar com outros ja<<strong>br</strong> />

conhecidos e reunindo varios aspectos da realidade.<<strong>br</strong> />

A diferenca entre as cores primarias para o artista e para o<<strong>br</strong> />

cientista mostrou-se inteiramente nova aos alunos de artes.<<strong>br</strong> />

A problematizacao que introduz o terceiro aspecto - visdo - surtiu<<strong>br</strong> />

grande efeito, despertando neles uma acentuada curiosidade.<<strong>br</strong> />

Consideramos ainda uma das falhas neste modulo didatico - que<<strong>br</strong> />

uma vez detectada contribuira na sua reelaboracao - e que e encontrada<<strong>br</strong> />

em praticamente todos -os livros de Fisica basica e mesmo em livros<<strong>br</strong> />

destinados cursos superiores: a de subestimar a complexidade da teoria<<strong>br</strong> />

das cores de Newton, omitindo aspectos histOricos (debates e confrontos<<strong>br</strong> />

de teorias) e apresentando uma visdo distorcida de como se faz ciencia,<<strong>br</strong> />

julgando que na simples demonstracao da dispersao da luz por um<<strong>br</strong> />

prisma tem-se a prova experimental da composicao da luz <strong>br</strong>anca, prova<<strong>br</strong> />

esta que nem o prOprio Newton apresentou.<<strong>br</strong> />

745

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

INTERCAMBIO DE TRABALHOS PRATICOS DE FISICA KAZAN - UNIJUI<<strong>br</strong> />

Fabiana Cazarolli , Helio Bonadiman e Rafkat Toukhvatoulline<<strong>br</strong> />

Departamento de Fisica, Estatistica e Matematica — UNIJUI (defem@superunijuitche.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Objetivos do Projeto<<strong>br</strong> />

- Estabelecer um intercambio para o desenvolviniento de trabalhos<<strong>br</strong> />

praticos onde a experiencia em ensino de laboratorio de fisica da<<strong>br</strong> />

Universidade Tecnica de Kazan discutida, avaliada e adequada para a<<strong>br</strong> />

realidade dos cursos de graduacao e pos-graduagao da<<strong>br</strong> />

- Ampliar em qualificacao o laboratorio de Fisica da UNIJUI<<strong>br</strong> />

desenvolvendo equiparnentos para serem aproveitados em aulas de fisica<<strong>br</strong> />

corn material de baixo custo.<<strong>br</strong> />

Metodologia de Trabalho<<strong>br</strong> />

• Pesquisa bibliografica so<strong>br</strong>e os principios fisicos envolvidos nos<<strong>br</strong> />

trabalhos praticos<<strong>br</strong> />

• Montagem e construcao de equipamentos para o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento dos trabalhos.<<strong>br</strong> />

• Elaboragao de textos explicativos so<strong>br</strong>e os equipamentos<<strong>br</strong> />

construidos.<<strong>br</strong> />

• Execucao de equipamentos: coleta de dados, analise e avaliagao<<strong>br</strong> />

dos resultados obtidos.<<strong>br</strong> />

Elaboragao de roteiros de atividades para serem aplicados em<<strong>br</strong> />

sala de aula.<<strong>br</strong> />

Trabalhos Praticos Desenvolvidos<<strong>br</strong> />

1. Determinagao do momento de inercia de um corpo sOlido pelo metodo<<strong>br</strong> />

da rotagOes.<<strong>br</strong> />

2. Determinacao do coeficiente de viscosidade de liquidos.<<strong>br</strong> />

3. Desenvolvimento de um gerador de energia eletrica a partir de<<strong>br</strong> />

energia mecanica.<<strong>br</strong> />

4. Demonstracao do principio de funcionamento da maquina fotografica.<<strong>br</strong> />

Com base no que referimos so<strong>br</strong>e a metodologia por nos utilizada e<<strong>br</strong> />

na necessidade de desenvolvermos uma FISICA AO ALCANCE DE<<strong>br</strong> />

TODOS, apresentaremos o segundo trabalho realizado, o qual condiz<<strong>br</strong> />

com os demais.<<strong>br</strong> />

Coeficiente de Viscosidade de Liquidos<<strong>br</strong> />

Objetivo<<strong>br</strong> />

Determinar, experimentalmente, o coeficiente de viscosidade de<<strong>br</strong> />

liquidos utilizando metodologias de ensino desenvolvidas na<<strong>br</strong> />

746

Intercom bio de nab('I hos...<<strong>br</strong> />

Universidade Federal Tecnica de Kazan e verificar se adaptam-se a nossa<<strong>br</strong> />

realidade regional.<<strong>br</strong> />

Material<<strong>br</strong> />

Montagem<<strong>br</strong> />

• um tubo de vidro (+ ou - 1,50 m) com escala milimetrada<<strong>br</strong> />

• esferas de ago<<strong>br</strong> />

• um ima<<strong>br</strong> />

• cronemetro<<strong>br</strong> />

• suporte de madeira<<strong>br</strong> />

• liquidos: oleo e glicerina<<strong>br</strong> />

Sugerimos, inicialmente, a montagem ilustrada acima, a qual e<<strong>br</strong> />

constituida por um tubo de vidro com escala milimetrada e, para facilitar<<strong>br</strong> />

o experimento, o tubo podera ser apoiado em uma mesa com fita adesiva.<<strong>br</strong> />

Procedimento<<strong>br</strong> />

Temos disposigao algumas esferas de ago e de mesmo tamanho<<strong>br</strong> />

(diametro), as quais nos auxiliarao na determinacao do coeficiente de<<strong>br</strong> />

viscosidade de determinados liquidos. Inicialmente, com o auxilio de um<<strong>br</strong> />

paquimetro, mediremos o raio da esfera e calcularemos seu volume, apes<<strong>br</strong> />

pesaremos-a com uma balanga eletronica e com os dados obtidos, no<<strong>br</strong> />

caso,massa e volume, encontraremos a massa especifica da esfera (pi<<strong>br</strong> />

esfera), a qual se da em g/cm3.<<strong>br</strong> />

Tambem precisamos determinar a massa especifica do liquido a ser<<strong>br</strong> />

estudado, para tanto, utilizaremos uma proveta graduada, pesaremos-a<<strong>br</strong> />

sem liquido e com determinado volume, ao subtrairmos do peso total o<<strong>br</strong> />

peso da proveta encontraremos a massa do liquido; com estes dados,<<strong>br</strong> />

volume e massa, determinaremos agora a massa especifica do liquid° (p2<<strong>br</strong> />

liquido).<<strong>br</strong> />

Realizada a montagem e obtido os dados acima mencionados,<<strong>br</strong> />

encheremos o tubo de vidro com o liquid° que iremos trabalhar.<<strong>br</strong> />

Enchido o vidro pegaremos um termOmetro e mediremos a<<strong>br</strong> />

temperatura do liquido.<<strong>br</strong> />

Determinaremos uma distancia, a qual sera percorrida pelas<<strong>br</strong> />

esferas, bem como, com auxilio de um cronometro marcaremos o tempo<<strong>br</strong> />

que estas levam para percorrer a mesma. Este procedimento devemos<<strong>br</strong> />

repetir varias vezes, pois por estarmos usando um dronometro comum<<strong>br</strong> />

747

1<<strong>br</strong> />

Fabian° Cazarolli...<<strong>br</strong> />

poderemos obter alguns resultados nao coerentes com o experimento.<<strong>br</strong> />

Para retirarmos as esferas de ago do tubo usaremos o ima.<<strong>br</strong> />

Encontrados estes valores, transcreveremos para a tabela abaixo:<<strong>br</strong> />

N"<<strong>br</strong> />

mcdi<<strong>br</strong> />

da<<strong>br</strong> />

cm<<strong>br</strong> />

Temperatu<<strong>br</strong> />

ra (' c)<<strong>br</strong> />

r-raio<<strong>br</strong> />

da<<strong>br</strong> />

esfer<<strong>br</strong> />

Pi<<strong>br</strong> />

esfera<<strong>br</strong> />

g/c m3<<strong>br</strong> />

P2<<strong>br</strong> />

liquid()<<strong>br</strong> />

g/c m3<<strong>br</strong> />

q<<strong>br</strong> />

(g/'"")<<strong>br</strong> />

ii<<strong>br</strong> />

(<<strong>br</strong> />

g 1<<strong>br</strong> />

/ .<<strong>br</strong> />

cat s<<strong>br</strong> />

)<<strong>br</strong> />

iNii<<strong>br</strong> />

(gloms)<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

3<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

Ap6s, determinaremos o valor do coeficiente de viscosidade do<<strong>br</strong> />

liquid°, representado por 11, atraves da seguinte equagao:<<strong>br</strong> />

—<<strong>br</strong> />

2.r2 .g. I (p, _ p,<<strong>br</strong> />

9 1<<strong>br</strong> />

Onde:<<strong>br</strong> />

t = tempo de queda (s)<<strong>br</strong> />

1= distancia percorrida (m)<<strong>br</strong> />

g = aceleragao gravitacional (m/s2)<<strong>br</strong> />

r = raio da esfera (cm)<<strong>br</strong> />

pi = massa especifica da esfera (g/cm3)<<strong>br</strong> />

p2 = massa especifica do liquido (g/cm3)<<strong>br</strong> />

E a unidade do 11'6 g/cm.s.<<strong>br</strong> />

Seguiremos entao, calculando a media do coeficiente de viscosidade<<strong>br</strong> />

do liquido, ou seja, somaremos todos os valores encontrados para e<<strong>br</strong> />

dividiremos pela quantidade de valores, no caso:<<strong>br</strong> />

— 711 ± 772 ± 711 + 714 ± 715<<strong>br</strong> />

—<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

Para verificarmos se o nosso experimento obteve resultados<<strong>br</strong> />

compativeis coni os esperados calcularemos que nada mais 6, do que<<strong>br</strong> />

a diferenga entre o valor. tabelado como coeficiente de viscosidade do<<strong>br</strong> />

liquido e o valor encontrado por n6s.<<strong>br</strong> />

748

Intercdmbio de Trabaihos...<<strong>br</strong> />

A = encontrado - tabelado<<strong>br</strong> />

Para finalizar, determinaremos a porcentagem de erro do<<strong>br</strong> />

experimento.<<strong>br</strong> />

Obs: Devemos estar sempre atentos as possiveis causas de erros<<strong>br</strong> />

num experiment°.<<strong>br</strong> />

ApOs o termino deste experimento analisaremos os resultados e as<<strong>br</strong> />

conclusoes obtidas e ai, poderemos responder as seguintes questoes:<<strong>br</strong> />

1- Que forcas agem na esfera em movimento?<<strong>br</strong> />

2- Qual a condicao para que a esfera se mova com velocidade<<strong>br</strong> />

constante?<<strong>br</strong> />

3- Deduzir a equacao de coeficiente de viscosidade.<<strong>br</strong> />

Realizamos o experimento proposto utilizando como liquido o oleo<<strong>br</strong> />

de soja e, seguindo o procedimento anteriormente sugerido<<strong>br</strong> />

obtivemos os seguintes resultados:<<strong>br</strong> />

1\1q de<<strong>br</strong> />

Tempo<<strong>br</strong> />

1<<strong>br</strong> />

TeMpe-<<strong>br</strong> />

raio da<<strong>br</strong> />

pi esfera<<strong>br</strong> />

p2<<strong>br</strong> />

q<<strong>br</strong> />

77<<strong>br</strong> />

Au<<strong>br</strong> />

medidas<<strong>br</strong> />

(s)<<strong>br</strong> />

(m)<<strong>br</strong> />

ratura<<strong>br</strong> />

C)c)<<strong>br</strong> />

esfera<<strong>br</strong> />

(cm)<<strong>br</strong> />

(g7cm3)<<strong>br</strong> />

liquid()<<strong>br</strong> />

(g/cm:1)<<strong>br</strong> />

(g/cm.$)<<strong>br</strong> />

(g/cm.$)<<strong>br</strong> />

(g/cm.<<strong>br</strong> />

s)<<strong>br</strong> />

1 2,27 0,70 28 0,16 7,57699:3 0,9025 1,259859 1,2:3115:3 0,02<<strong>br</strong> />

2 2,28 0,70 28 0,16 7,57699:3 0,9025 1,212016 1,231153 0,02<<strong>br</strong> />

3 2,34 0,70 28 0,16 7,57699:3 0,9025 1,24:3912 1,2:31153 0,01.<<strong>br</strong> />

4 2,:30 0,70 28 0,16 7,576993 0,9025 1,222648 1,2:3115:3 0,01<<strong>br</strong> />

5 2,29 0,70 28 0,16 7,576993 0,9025 1,217332 1,231153 0,02<<strong>br</strong> />

A 0,006<<strong>br</strong> />

_ • 100 - • 100 = 1,30%<<strong>br</strong> />

1,23<<strong>br</strong> />

Tambem realizamos o experimento utilizando glicerina medicinal, obtendo<<strong>br</strong> />

assim, os dados abaixo:<<strong>br</strong> />

NQ de<<strong>br</strong> />

Tempo<<strong>br</strong> />

1(m) Tempe-<<strong>br</strong> />

raio da<<strong>br</strong> />

pi esfera<<strong>br</strong> />

p2<<strong>br</strong> />

q<<strong>br</strong> />

-<<strong>br</strong> />

77<<strong>br</strong> />

Ari<<strong>br</strong> />

medidas<<strong>br</strong> />

(s)<<strong>br</strong> />

rattan<<strong>br</strong> />

esfera<<strong>br</strong> />

(g/cdr)<<strong>br</strong> />

liquido<<strong>br</strong> />

(g/cm.$)<<strong>br</strong> />

(g/cm.$)<<strong>br</strong> />

(g/cm.$)<<strong>br</strong> />

(0c)<<strong>br</strong> />

(cm)<<strong>br</strong> />

(gicrrr)<<strong>br</strong> />

1 24,01 0,60 30 0.16 7,5769939 1,25 1z1,115357 14,06798 0,05055<<strong>br</strong> />

749

Fabian° Cazarolli...<<strong>br</strong> />

2 23,90 0,60 30 0.16 7,5769939 1,25 14,115357 14,06798 0,05055<<strong>br</strong> />

3 23,93 0,60 30 0.16 7,5769939 1,25 14,115357 14,1)6798 0,05055<<strong>br</strong> />

4 23,87 0,60 30 0.16 7,5769939 1,25 14,115357 1z1,06798 0,05055<<strong>br</strong> />

Ai/ 0,0212 2,12<<strong>br</strong> />

•100 — • 100 — — 0,15%<<strong>br</strong> />

14,06 14,06<<strong>br</strong> />

Algumas Conclusoes e ObservacOes So<strong>br</strong>e o Trabalho<<strong>br</strong> />

Ao finalizar o experimento e obtido os dados necessarios, pudemos<<strong>br</strong> />

concluir que os valores por nos obtidos foram muito bons, mas nao<<strong>br</strong> />

podemos deixar de considerar qUe existem diversos tipos de glicerina e de<<strong>br</strong> />

Oleos, ou seja, a glicerina e o Oleo sao liquidos que podem apresentar<<strong>br</strong> />

diferentes densidades variando os resultados do experimento. Tambem,<<strong>br</strong> />

devemos ressaltar outros cuidados que devemos ter na realizagao do<<strong>br</strong> />

experimento e consequentemente na obtengao de dados, por exemplo:<<strong>br</strong> />

• as esferas utilizadas devem ser as menores encontradas, devido<<strong>br</strong> />

ao atrito com as paredes do tubo;<<strong>br</strong> />

• os materiais utilizados (cronometro, balanca, proveta,...) devem<<strong>br</strong> />

ser os mais precisos possiveis, pois atraves deles que<<strong>br</strong> />

obteremos nossos dados;<<strong>br</strong> />

• nao usarmos nos calculos do experimento valores tabelados<<strong>br</strong> />

para a massa especifica do liquido e da esfera utilizados, pois<<strong>br</strong> />

podem haver misturas nas substancias desigualando os<<strong>br</strong> />

valores.<<strong>br</strong> />

Referente as forgas que agem na esfera em movimento no liquido,<<strong>br</strong> />

podemos dizer que sao tres:<<strong>br</strong> />

P =m.g<<strong>br</strong> />

(forga peso)<<strong>br</strong> />

E = p.v.g<<strong>br</strong> />

(empuxo)<<strong>br</strong> />

F = 6.7r.r.ii.v • (forga de atrito - resistencia)<<strong>br</strong> />

E, que P = E + F, ou seja, que a forga peso da esfera igual a soma<<strong>br</strong> />

do empuxo que age so<strong>br</strong>e ela e a forga de atrito existente. Com o<<strong>br</strong> />

experimento, tambem pudemos verificar, que para que a esfera se mova<<strong>br</strong> />

com velocidade constante a resultante das forgas que atuam nela .devera<<strong>br</strong> />

ser igual a zero, portanto, nao tera aceleracao.<<strong>br</strong> />

Os equipamentos abaixo, construidos por nos, bem como, os textos<<strong>br</strong> />

explicativos com a anolise .dos dados obtidos estao disposicao dos<<strong>br</strong> />

professores e alunos no laboratorio de fisica da Unijui para serem<<strong>br</strong> />

utilizados em atividades de ensino e extensao.<<strong>br</strong> />

750

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 81 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Ffsica<<strong>br</strong> />

VALIDADE E LIMITAcOES DE MODELOS NA INTERPRET/60'0 DE<<strong>br</strong> />

DADOS EM LABORATORIO DE TERCEIRO GRAU: ALGUNS ASPECTOS<<strong>br</strong> />

DE FLUIDODINAMICA<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

Marcos Amaku, Lighia B. Horodynski-Matsushigue, Paulo T. D. Siqueira,<<strong>br</strong> />

Paulo R. Pascholati, Ruy M. de Castro, Wayne A. Seale e Jose H. Vuolo<<strong>br</strong> />

Institut° o'e Fisica da <strong>USP</strong>, (amakugl<strong>usp</strong>.b0<<strong>br</strong> />

Nos nitimos anos, no Instituto de Fisica da <strong>USP</strong>, tem sido adotada<<strong>br</strong> />

uma estrategia de ensino[1] que visa fazer com que os alunos do curso<<strong>br</strong> />

basico de Bacharelado em Fisica — disciplinas de Fisica Experimental I e<<strong>br</strong> />

II — adquiram um dominio dos principals conceitos envolvidos no<<strong>br</strong> />

tratamento estatistico de dados experimentais [2]. Dentro dessa proposta,<<strong>br</strong> />

tem-se procurado que os alunos se tornem capazes nao so de obter<<strong>br</strong> />

resultados quantitativos a partir do uso de tecnicas adequadas de analise,<<strong>br</strong> />

como tambem de confrontar esses resultados com informacoes obtidas a<<strong>br</strong> />

partir de modelos. Essa e uma tentativa de contornar uma das<<strong>br</strong> />

deficiencias de formacao de muitos estudantes de Fisica, a de fazer<<strong>br</strong> />

analises de carater qualitativo [3] que, somadas As informacoes<<strong>br</strong> />

quantitativas obtidas da analise dos dados, permitam uma melhor<<strong>br</strong> />

compreensao dos fenomenos fisicos estudados. Desse modo, tem-se<<strong>br</strong> />

adotado uma abordagem didatica diferenciada para possibilitar aos<<strong>br</strong> />

alunos o aprendizado de conceitos importantes em Fisica Experimental.<<strong>br</strong> />

Foi feita a opcdo por experimentos envolvendo Fluidodinamica, por<<strong>br</strong> />

ser esse um campo rico em situacoes que podem ser analisadas luz de<<strong>br</strong> />

modelos compreensiveis aos alunos, alem de ser uma area promissora<<strong>br</strong> />

para a atuacao de fisicos.<<strong>br</strong> />

2. Caracterizacao dos Modelos<<strong>br</strong> />

Ao se trabalhar com modelos em Fisica Experimental, de modo<<strong>br</strong> />

geral, e no caso de laboratOrios didaticos, em particular, interessante<<strong>br</strong> />

que sejam analisadas algumas caracteristicas de tais modelos, como, por<<strong>br</strong> />

exemplo:<<strong>br</strong> />

• limitacOes;<<strong>br</strong> />

• simplicidade;<<strong>br</strong> />

• ele gancia.<<strong>br</strong> />

E importante que tais modelos, ao serem apresentados aos<<strong>br</strong> />

estudantes, sejam fundamentados em hipoteses levantadas a partir de<<strong>br</strong> />

observacoes experimentais ou de expectativas em relacao ao que possa<<strong>br</strong> />

ser observado.<<strong>br</strong> />

Os resultados obtidos das medidas, adequadamente analisados,<<strong>br</strong> />

permitem refutar ou nao as hipoteses consideradas, muitas vezes<<strong>br</strong> />

751

111arcos<<strong>br</strong> />

indicando quais os ingredientes inadequados e que deveriam ser tratados<<strong>br</strong> />

de modo diverso do apresentado.<<strong>br</strong> />

3. Experimentos utilizados para a discussao de modelos<<strong>br</strong> />

Dois experimentos foram em especial utilizados para a discussao de<<strong>br</strong> />

modelos: os experimentos de Queda Livre e Viscosidade [4]. Segue uma<<strong>br</strong> />

<strong>br</strong>eve descrigao de ambos:<<strong>br</strong> />

• Queda Livre: E observada a queda livre de um corpo com<<strong>br</strong> />

forma de elipsOide de revolucao (semi-eixos 2,0cm x 3,0cm),<<strong>br</strong> />

cuja trajetOria e marcada em uma fita de papel encerado em<<strong>br</strong> />

intervalos de 1/60,0 s (periodo de oscilacao da rede eletrica), ao<<strong>br</strong> />

longo de cerca de 1,50m. Um grafico velocidade x tempo nao<<strong>br</strong> />

mostra desvio da linearidade.<<strong>br</strong> />

• Viscosidade: Esferas de ago de diferentes diametros (variando<<strong>br</strong> />

de 1,0 a 6,3 mm) sao langadas em um tubo cilindrico (de raio de<<strong>br</strong> />

2,5 cm) contendo Oleo comercial (LUBRAX) e sao medidos os<<strong>br</strong> />

tempos de queda em distancias definidas, numa situacao em<<strong>br</strong> />

que as esferas ja atingiram sua velocidade limite. E salientado<<strong>br</strong> />

que, mesmo uma corregao que inclua a proximidade das<<strong>br</strong> />

paredes do tubo, nao suficiente para • explicar Os resultados<<strong>br</strong> />

para as esferas maiores, com base na lei de Stokes. Graficos<<strong>br</strong> />

comparativos mostram claramente o efeito da temperatuta<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e os dados.primarios.<<strong>br</strong> />

4. Uma Primeira Abordagem do Problema da Modelagem: Simplicidade<<strong>br</strong> />

Uma primeira discussao que pode , ser feita envolvendo<<strong>br</strong> />

modelamento e se os corpos em gueda nos dois experimentos podem ser<<strong>br</strong> />

tratados conio pontos materiais ou corpos.ektensos.<<strong>br</strong> />

0 que se observa no experiment° de Queda Livre e que o efeito do<<strong>br</strong> />

atrito viscoso produzido pelo ar desprezivel nas condicOes do<<strong>br</strong> />

experimento, de modo que o elipsOide de revolucao ("ovo" de lucite) pode<<strong>br</strong> />

ser tratado ou como ponto material ou como corpo extenso,<<strong>br</strong> />

equivalentemente. Por outro lado, no experimento de Viscosidade,,esferas<<strong>br</strong> />

de diferentes raios tem diferentes comportamentos, sendo necesario<<strong>br</strong> />

considera-las corpos extensos.<<strong>br</strong> />

5. Comparacao entre.Queda Livre e Viscosidade<<strong>br</strong> />

Nas condigoes do experimento de Queda Livre (temrio de queda de<<strong>br</strong> />

0,5 segundo), o "ovo" de lucite esta longe de atingir sua velocidade limite<<strong>br</strong> />

(decorrente do equili<strong>br</strong>io de forgas), apresentando-se,. mesmo, numa<<strong>br</strong> />

situagdo em. que o efeito do atrito pode ser considerado 'desprezivel<<strong>br</strong> />

(dentro da precisao das medidas). Isso equivale A regian da Figura 1 em<<strong>br</strong> />

que as curvas tracejada e solida sao coincidentes. Contudo, caso se<<strong>br</strong> />

observasse a queda do "ovo" em nina disfancia maior, este atingiria a<<strong>br</strong> />

velocidade limite, conforme a Tabela 1. Nog casos em que ha atrito<<strong>br</strong> />

752

Validade e Limitacoes...<<strong>br</strong> />

viscoso importante(como no experiment° de Viscosidade), o corpo em<<strong>br</strong> />

queda atinge a velocidade limite (com 1% de precisao), apes<<strong>br</strong> />

aproximadamente 6 vezes o "tempo caracteristico", que e a razao entre a<<strong>br</strong> />

massa do corpo (m) e o coeficiente de atrito viscoso (b), para o regime de<<strong>br</strong> />

escoamento laminar.<<strong>br</strong> />

Analise do experimento de Viscosidade com base em um modelo fluidodinamico<<strong>br</strong> />

Para a obtengao do coeficiente de viscosidade de um fluido (no caso,<<strong>br</strong> />

o oleo), no experimento de Viscosidade, foi adotado um modelo para a<<strong>br</strong> />

forga de atrito viscoso atuante na esfera em queda. Trata-se,<<strong>br</strong> />

basicamente, da formula de Stokes com correcoes de primeira ordem pelo<<strong>br</strong> />

fato de o meio nao ser infinito, ou seja,<<strong>br</strong> />

= - [ 1 + a(r/R) ] 6 rcii r v , (1)<<strong>br</strong> />

onde r e o raio da esfera, R e o raio do tubo cilindrico, e o<<strong>br</strong> />

coeficiente de viscosidade e a uma constante a ser determinada<<strong>br</strong> />

experimentalmente.<<strong>br</strong> />

Quando a esfera atinge a velocidade limite (vi,), e possivel obter, a<<strong>br</strong> />

partir do equili<strong>br</strong>io das forgas atuantes na esfera, a seguinte expressao<<strong>br</strong> />

[4]<<strong>br</strong> />

(9/2) [ / g (p — pF) ] [1 + oc(r/R)] = (r2 /vi,) , (2)<<strong>br</strong> />

onde e p a densidade da esfera e e a densidade do fluido.<<strong>br</strong> />

A expressao acima pode ser linearizada, se adotarmos x = (r/R) e y<<strong>br</strong> />

= (r2 /vi,) como variaveis. A linearizacao permite obter os valores de oc e<<strong>br</strong> />

A Figura 2 traz os resultados das medidas de varios grupos de<<strong>br</strong> />

alunos. Pode-se notar, nessa figura, dois grupos distintos de medidas, um<<strong>br</strong> />

realizado por turmas do periodo diurno e o outro por turmas do periodo<<strong>br</strong> />

noturno, e feitas sob condicoes de teMperatura diferentes, mostrando,<<strong>br</strong> />

assim, o efeito da temperatura so<strong>br</strong>e o coeficiente de viscosidade<<strong>br</strong> />

Tambem pode ser observado que o movimento das esferas maiores<<strong>br</strong> />

nao e bem explicado por esse modelo, ja que seria esperado um<<strong>br</strong> />

comportamento linear, ao se tomar x = (r/R) e y = (r2 /vi,) como<<strong>br</strong> />

variaveis. Nota-se, no entanto, que o modelo adotado representa bem o<<strong>br</strong> />

movimento das esferas menores (r < 1 mm).<<strong>br</strong> />

Um dos principais objetivos deste trabalho e mostrar aos alunos a<<strong>br</strong> />

importancia de se fazer analises baseadas em modelos que permitam<<strong>br</strong> />

uma melhor compreensao dos fenomenos fisicos, salientado a importancia<<strong>br</strong> />

do tratamento adequado dos dados na obtencao de resultados confiaveis.<<strong>br</strong> />

Tabela 1 - Valores de velocidade limite (vL) e tempo caracteristico (tc = m/b)<<strong>br</strong> />

ara diferentes cor os em queda em meio viscoso<<strong>br</strong> />

Corpo Meio Vr(km/h) `L:(s)<<strong>br</strong> />

Esfera de ace Oleo 0,0414(7) 0,0014<<strong>br</strong> />

(4)•=linm)<<strong>br</strong> />

Ovo"de Lucite ar 165 1,6<<strong>br</strong> />

Gota de. Chuva ar 27,0 0,25<<strong>br</strong> />

(c1).=-1,5 inm)<<strong>br</strong> />

753

Alamos Amaku...<<strong>br</strong> />

Figura 1 - Grafico de velocidade em funcao do tempo. A linha tracejada refere-se<<strong>br</strong> />

ao Caso de queda em meio viscoso, enquanto a linha solida corresponde queda<<strong>br</strong> />

livre sem atrito viscoso. Fica claro que, para experiencias com precisao tipica de<<strong>br</strong> />

um laboratOrio didatico, a queda pode ser considerada "livre" para t < 0,2tc e que<<strong>br</strong> />

se tenha atingido a velocidade limite para t > 6tc.<<strong>br</strong> />

4,0<<strong>br</strong> />

I<<strong>br</strong> />

'<<strong>br</strong> />

3,5<<strong>br</strong> />

3,0<<strong>br</strong> />

2,5<<strong>br</strong> />

2,0<<strong>br</strong> />

A<<strong>br</strong> />

A [Z, V<<strong>br</strong> />

0 w.4<<strong>br</strong> />

9> X<<strong>br</strong> />

00<<strong>br</strong> />

0 p v<<strong>br</strong> />

018<<strong>br</strong> />

V<<strong>br</strong> />

w X<<strong>br</strong> />

. X<<strong>br</strong> />

LC7<<strong>br</strong> />

4. ;1_< X<<strong>br</strong> />

V<<strong>br</strong> />

x<<strong>br</strong> />

1 ,5<<strong>br</strong> />

2 6 8 10<<strong>br</strong> />

r/ R (x 10-2)<<strong>br</strong> />

12 14 16<<strong>br</strong> />

Figura 2 - Dados obtidos na expefiencia de Viscosidade, visando obtencao do<<strong>br</strong> />

coeficiente de viscosidade do Oleo<<strong>br</strong> />

754

Validade e<<strong>br</strong> />

7. Referencias<<strong>br</strong> />

[1] L.B. Horodynski-Matsushigue et al., Uma Proposta para o<<strong>br</strong> />

Laboratorio Didatico de Fisica no Primeiro Ano do 32 Grau:<<strong>br</strong> />

Fisica Experimental I e II no IF<strong>USP</strong>, contribuicao submetida a<<strong>br</strong> />

este Simposio.<<strong>br</strong> />

[2] J.H. Vuolo, Fundamentos da Teoria de Erros, 2a edigao, Editora<<strong>br</strong> />

Edgard Blucher, Sao Paulo, 1996; e<<strong>br</strong> />

L. B. Horodynski-Matsushigue et al., Teoria de Erros na<<strong>br</strong> />

Pratica: I - Desvios Experimentais - seu significado e<<strong>br</strong> />

tratamento estatistico, a ser submetido para publicacao.<<strong>br</strong> />

[3] D. Hestenes, Guest Comment: What do Graduate Oral Exams Tell<<strong>br</strong> />

Us, Am. J. Phys. 63(1995)1069.<<strong>br</strong> />

[4] J.H. Vuolo et al., Apostila de Fisica Experimental II, IF<strong>USP</strong>, 1991-<<strong>br</strong> />

1996.<<strong>br</strong> />

755

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a. 31 de janeiro de 1,997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

0 JOGO DE DADOS COMO ILUSTRACAO DE CONCEITOS<<strong>br</strong> />

IMPORTANTES NA TEORIA ESTATiSTICA DE ERROS<<strong>br</strong> />

P.T.D. Siqueira, L.B. Horodynski-Matsushigue, P.R. Pascholati, V.R. Vanin, M.-L. Yoneama,<<strong>br</strong> />

J.F. Dias, M. Amaku e J.L.M. Duarte (siqueiragl<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Iristituto de Fisica da Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

Introducao<<strong>br</strong> />

Tem-se como consenso, entre os professores de Fisica, que o<<strong>br</strong> />

aprendizado dos principais conceitos da Teoria Estatistica dos Erros<<strong>br</strong> />

apresenta-se como uma seria dificuldade para os estudantes [1]. Por<<strong>br</strong> />

outro, existe uma preocupacao crescente com a clara compreensao do<<strong>br</strong> />

conteiado de informacao presente nos dados experimentais,<<strong>br</strong> />

transcendendo-se, assim, os limites da aplicabilidade em Fisica [2].<<strong>br</strong> />

A construcao de uma visa° critica dos dados e dos procedimentos<<strong>br</strong> />

de medida torna-se mais facil quando os contatos iniciais com estes<<strong>br</strong> />

parametros se fazem em situagoes controladas de Fisica Experimental,<<strong>br</strong> />

onde a repeticao das medidas 6 possivel. Esta abordagem tem-se<<strong>br</strong> />

mostrado importante para o sucesso de varios fisicos que posteriormente<<strong>br</strong> />

ajudaram a desvendar novas fronteiras de pesquisa.<<strong>br</strong> />

Estas constatacaes levaram a uma reformulacao na abordagem<<strong>br</strong> />

didatica da Teoria Estatistica dos Erros do Instituto de Fisica da<<strong>br</strong> />

Universidade de Sao Paulo. Dois aspectos foram vistos como de<<strong>br</strong> />

fundamental importancia na nova apresentacao aos estudantes dos<<strong>br</strong> />

conceitos basicos desta teoria:<<strong>br</strong> />

• - sentir a influencia da aleatoriedade dos dados anteriormente<<strong>br</strong> />

a apresentacao das regras de comportamento que dela derivam<<strong>br</strong> />

• - comparar, atraves de discussao em classe, os resultados<<strong>br</strong> />

obtidos pelos proprios estudantes.<<strong>br</strong> />

0 jogo de dados, proposto como a segunda atividade em classe,<<strong>br</strong> />

apresentou uma variedade de conceitos interessantes, que sao explorados<<strong>br</strong> />

do ponto de vista didatico [3]; clestes, tratamos aqui, dos conceitos de<<strong>br</strong> />

distribuican limite e desvio padrao da media.<<strong>br</strong> />

Jogo de Dados<<strong>br</strong> />

0 procedimento experimental adotado para abordar os topicos de<<strong>br</strong> />

interesse constou de um conjunto de dez dados, com duas faces marcas<<strong>br</strong> />

cada um [4], que eram lancados e o nilmero daqueles, cuja face marcada<<strong>br</strong> />

mostrava-se para cima (sucessos), era anotado.,<<strong>br</strong> />

Repetiu-se o procedimento de se jogar os 10 dados 500 vezes para<<strong>br</strong> />

cada grupo de alunos. Estas 500 jogadas (N = 500) foram obtidas em<<strong>br</strong> />

756

0 lop,-o de Dodos...<<strong>br</strong> />

grupos de 5 x (N=10) e 9 x (N=50) jogadas. 0 intuito de tal fragmentacao<<strong>br</strong> />

das amostras deve-se a possibilidade de se comparar diversas amostras<<strong>br</strong> />

de diversos tamanhos (N = 10, 50 e 500) entre si com amostras de<<strong>br</strong> />

tamanho crescente.<<strong>br</strong> />

Distribuicao Limite<<strong>br</strong> />

Levando em conta inexeqiiibilidade de se chegar A distribuicao<<strong>br</strong> />

limite com resultados de medidas, em virtude da impossibilidade de se<<strong>br</strong> />

manter as mesmas condicoes de medida por longos periodos, trabalha-se<<strong>br</strong> />

com os resultados obtidos no jogo de dados para se construir e comparar<<strong>br</strong> />

os histogramas de Ny x y (onde Ny e a freqUencia absoluta de cada evento -<<strong>br</strong> />

y, sendo este o nUmero de sucessos) com amostras de N = 10, 50 e 500<<strong>br</strong> />

(Figura 1), induzindo nos estudantes a expectativa de algo como uma<<strong>br</strong> />

distribuicao limite, melhor definida conforme N aumente. Com a<<strong>br</strong> />

comparacao entre os dados de todas as turmas, pode-se comparar<<strong>br</strong> />

histogramas x y para amostras de N= 4.000 , bem como os dados de N<<strong>br</strong> />

= 46.500 com a probabilidade da ,distribuicao binomial para 1, = 10<<strong>br</strong> />

tentativas e probabilidade de sucesso p = 0,33 para cada dado (Figura<<strong>br</strong> />

2):<<strong>br</strong> />

Desvio Padrao da Media<<strong>br</strong> />

AT, N x Pio(Y)<<strong>br</strong> />

10!<<strong>br</strong> />

p' (1 — pY° x N<<strong>br</strong> />

— .Y)1<<strong>br</strong> />

A associacao da largura de uma distribuicao, atraves de seu desviopadrao<<strong>br</strong> />

como estimador, com a incerteza dos dados experimentais, e um<<strong>br</strong> />

conceito de dificil assimilacao pelos alunos [1]. Na pratica, a grande<<strong>br</strong> />

maioria dos estudantes associa a largura de uma distribuicao<<strong>br</strong> />

experimental como um indicativo direto da incerteza no valor medio e<<strong>br</strong> />

esperam, portanto, a reducao no valor desta estimativa conforme o<<strong>br</strong> />

nUmero N de eventos aumente. Mostra-se, contudo, com este experimento<<strong>br</strong> />

(Figura 1 e 2), que a largura da distribuicao uma caracteristica do<<strong>br</strong> />

processo de medida como um todo e que, portanto, sua estimativa varia<<strong>br</strong> />

em torno de um valor constante, independentemente do nUmero N de<<strong>br</strong> />

eventos que se considere.<<strong>br</strong> />

757

P. D. T. Siqueira...<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

4<<strong>br</strong> />

(a)<<strong>br</strong> />

3<<strong>br</strong> />

2<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

a a •<<strong>br</strong> />

2 4 8 1 0<<strong>br</strong> />

25<<strong>br</strong> />

20<<strong>br</strong> />

(b)<<strong>br</strong> />

cr)<<strong>br</strong> />

15<<strong>br</strong> />

10<<strong>br</strong> />

5<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

co.)<<strong>br</strong> />

cr<<strong>br</strong> />

250<<strong>br</strong> />

200<<strong>br</strong> />

0 2 4 6 8 1 0<<strong>br</strong> />

I ' 1<<strong>br</strong> />

(c )<<strong>br</strong> />

150<<strong>br</strong> />

100<<strong>br</strong> />

50<<strong>br</strong> />

a<<strong>br</strong> />

0 4 8 1 0<<strong>br</strong> />

Figura 1 -Histog-ramas dos resultados obtidos por oito diferentes grupos para<<strong>br</strong> />

N = (a)10, (b) 50 e (c) 500 .<<strong>br</strong> />

758

—<<strong>br</strong> />

0

P. /). Siqueira...<<strong>br</strong> />

-5<<strong>br</strong> />

2,2 2,6 3,0 3,4 3,8 4,2 4,6<<strong>br</strong> />

' I _<<strong>br</strong> />

N=50 (b) —<<strong>br</strong> />

2 2 2,6 3,0<<strong>br</strong> />

Freqiienica Absoluta<<strong>br</strong> />

60<<strong>br</strong> />

50 —<<strong>br</strong> />

40 —<<strong>br</strong> />

30 —<<strong>br</strong> />

20 —<<strong>br</strong> />

10 —<<strong>br</strong> />

0<<strong>br</strong> />

3,4<<strong>br</strong> />

' I '<<strong>br</strong> />

4,2<<strong>br</strong> />

4,6<<strong>br</strong> />

. N=500 (c) —<<strong>br</strong> />

-10 !III<<strong>br</strong> />

2 2 2,6 3,0 3,4 3,8 4,2 4,6<<strong>br</strong> />

3,8<<strong>br</strong> />

Figura 3 - Histogramas dos valores medios obtidos para N = (a) 10, (b) 50<<strong>br</strong> />

e (c) 500<<strong>br</strong> />

760

0 -logo de Dodos...<<strong>br</strong> />

Conclusao<<strong>br</strong> />

0 jogo de dados apresenta-se como uma experiencia com alta<<strong>br</strong> />

potencialidade de extracao de informagoes estatisticas que, alem das<<strong>br</strong> />

apresentadas nas Figuras 1, 2 e 3, ainda inclui o estudo da variabilidade<<strong>br</strong> />

do desvio-padrao em amostras de diversos tamanhos e da flutuacao<<strong>br</strong> />

estatistica esperada em cada canal de um histograma. Em virtude da sua<<strong>br</strong> />

alta reprodutibilidade e relativa facilidade no entendimento dos<<strong>br</strong> />

parametros pertinentes pode, pois, ser didaticamente explorada para a<<strong>br</strong> />

solidificagdo de conceitos da Teoria Estatistica de Medidas [5] de dificil<<strong>br</strong> />

assimilacao.<<strong>br</strong> />

Referoncias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

[1] R. Journeaux e M.G. Sere, Traitement Statistique des Incertitudes<<strong>br</strong> />

en Physique: Problemes Scientifiques et Didatiques, Eur. J.<<strong>br</strong> />

Phys. 15; 286(1984).<<strong>br</strong> />

[2] B.T. Bates, S. Zhang, J.S. Dufek e F.C. Chen, The Effects of<<strong>br</strong> />

Sample Size and Variability of the Correlation Coefficients,<<strong>br</strong> />

Med. Sci. Sports. Exerc. 28; 386(1996).<<strong>br</strong> />

[3] L.B.Horodynski-Matsushigue et al., Gambling as a Teaching Aid in<<strong>br</strong> />

the Introductory Physics laboratory, a ser submetido ao<<strong>br</strong> />

European Journal of Physics.<<strong>br</strong> />

[4] Esta experiencia foi introduzida na disciplina laboratorio de Fisica<<strong>br</strong> />

I (Fisica Experimental I) em 1991 por J.H.Vuolo.<<strong>br</strong> />

[5] J.H. Vuolo, Fundamentos da Teoria de Erros, 2a edicao, Editora<<strong>br</strong> />

Edgard Blucher, 1996.<<strong>br</strong> />

761

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A HISTORIA DA CIENCIA, A FILOSOFIA DA CIENCIA, E 0 ENSINO DA<<strong>br</strong> />

MECANICA QUANTICA<<strong>br</strong> />

Andre Ferrer Pinto Martins - Edmundo Graballos JOnior (aferrer@ff<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Instituto de Fisica e Faculdade de Educagao - <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Seria possivel executarmos uma medigao em um sistema, aqui na<<strong>br</strong> />

Terra, e afetar instautaneamente outro sistema a anos-luz daqui? A agao<<strong>br</strong> />

instantanea a distancia, presente nas ideias de Newton, estaria de volta a<<strong>br</strong> />

Fisica disfargada na (possivel) nao-localidade da Mecanica Quantica? Em<<strong>br</strong> />

que medida o Principio da Complementaridade tornou-se um "dogma"?<<strong>br</strong> />

A importancia da utilizagao da Historia da Ciencia (HC) e da<<strong>br</strong> />

Filosofia da Ciencia (FC) no ensino de Ciencias em geral, e da Fisica em<<strong>br</strong> />

particular, tem sido apontada por diversos autores, tanto no Brasil como<<strong>br</strong> />

no exterior. De fato, ha um crescente niAmero de trabalhos que enfocam,<<strong>br</strong> />

direta ou indiretamente, essa questa() que, por sua vez, tem despertado<<strong>br</strong> />

interesse num niAmero cada vez maior de pesquisadores.<<strong>br</strong> />

Acreditamos que a HC e a FC tem muito a contribuir para o ensino<<strong>br</strong> />

da Fisica, tanto no que se refere A escolha e desenvolvimento de<<strong>br</strong> />

conteiados, como tambem no que diz respeito formacao das pessoas em<<strong>br</strong> />

geral (alunos, professores, professores de Fisica, pesquisadores etc). Uma<<strong>br</strong> />

"justificativa" mais ampla dessa posigao, porem, foge As intengOes desse<<strong>br</strong> />

pequeno trabalho55.<<strong>br</strong> />

Por outro lado temos compartilhado, nos Ultimos anos, tentativas<<strong>br</strong> />

de insergao da chamada "Fisica Moderna" na escola media. Para que isso<<strong>br</strong> />

possa realmente acontecer, a Fisica desse seculo (que deve chegar As<<strong>br</strong> />

salas de aula antes que ele acabe!) deve ser parte integrante da formagao<<strong>br</strong> />

do professor que, no que tange a esse aspecto, acaba por vezes ficando<<strong>br</strong> />

limitada apenas a livros de divulgacao cientifica.<<strong>br</strong> />

A ideia desse trabalho e abordar algumas questoes relevantes para<<strong>br</strong> />

o ensino da Mecanica Quantica no 3° grau, seja na formagao de<<strong>br</strong> />

pesquisadores, seja na formacao de professores de Fisica que pretendam,<<strong>br</strong> />

em algum momento, inserir topicos de "Fisica Moderna" no 2° grau.<<strong>br</strong> />

Faremos, para tanto, uso da HC e da FC, procurando ressaltar como<<strong>br</strong> />

esses elementos podem contribuir nesses casos. NA° podemos esquecer,<<strong>br</strong> />

entretanto, que essas contribuicoes serao diversificadas, uma vez que no<<strong>br</strong> />

campo hist6rico ha diferentes enfoques, desde o "positivismo" ate<<strong>br</strong> />

interpretacoes "dialeticas". 0 mesmo vale no campo filosofico, onde<<strong>br</strong> />

diferentes referenciais teoricos podem ser adotados.<<strong>br</strong> />

0 debate Einstein-Bohr, mais intenso entre os anos de 1927 e 1935,<<strong>br</strong> />

suscitou uma serie de questoes altamente relevantes para a Mecanica<<strong>br</strong> />

55 Uma discussao mais aprofundada dessa questiio encontra-se em:<<strong>br</strong> />

ZANETIC(1990).<<strong>br</strong> />

762

A Historia da Ci<<strong>br</strong> />

Quantica, em particular, e para a FC, em geral. No famoso artigo de<<strong>br</strong> />

1935, Einstein, Podolsky e Rosen (EPR) consideraram duas particulas em<<strong>br</strong> />

um estado quantico puro e correlacionado ("emaranhado"), mas<<strong>br</strong> />

separadas a uma grande distancia. Argumentaram de forma engenhosa<<strong>br</strong> />

que a teoria quantica seria incompleta, ja que a escolha do<<strong>br</strong> />

experimentador com relagao a qual observavel medir em uma das<<strong>br</strong> />

particulas nao poderia afetar instantaneamente a realidade associada a<<strong>br</strong> />

outra particula, a distancia.<<strong>br</strong> />

A resposta de Niels Bohr veio em seguida, proibindo que um<<strong>br</strong> />

"fenemeno quantico" pudesse ser analisado em partes, pois esse formaria<<strong>br</strong> />

uma totalidade indivisivel. Em retrospecto, isso pode ser considerado<<strong>br</strong> />

uma aceitagao da nao-localidade ao nivel do formalismo quantico, mas<<strong>br</strong> />

nao ao nivel da realidade. Mas a resposta de Bohr nao foi muito clara, e a<<strong>br</strong> />

discussao tem continuado ate hoje.<<strong>br</strong> />

Em 1936, W.H.Furry publicou um artigo onde mostrou que se as<<strong>br</strong> />

duas particulas consideradas por EPR forem preparadas por um "metodo<<strong>br</strong> />

A" em um estado "fatorado", no qual elas nao estao ligadas pela naolocalidade<<strong>br</strong> />

ao nivel do formalismo quantico, entao ha experimentos<<strong>br</strong> />

possiveis que distinguem o caso quantico "emaranhado" do caso<<strong>br</strong> />

"fatorado".<<strong>br</strong> />

Em 1957, Bohm e Aharonov perceberam que um experiment° ja<<strong>br</strong> />

havia sido feito alguns anos antes (por Wu e Shaknov), que mostrava que<<strong>br</strong> />

o estado dos fotons emitidos no aniquilamento e+/e- era do tipo<<strong>br</strong> />

"emaranhado" previsto pela Mecanica Quantica, e nao do tipo obtido pelo<<strong>br</strong> />

"metodo A" descrito por Furry.<<strong>br</strong> />

Essa histOria, de certo modo, e uma antecipacao da desigualdade<<strong>br</strong> />

que J.S.Bell derivaria sete anos depois, pondo em evidencia a estranha<<strong>br</strong> />

nocao de nao-localidade.<<strong>br</strong> />

Outra polemica de carater Mosaic() (esta bem mais recente) e a<<strong>br</strong> />

questa° colocada por A.J.Leggett so<strong>br</strong>e a Complementaridade na<<strong>br</strong> />

Mecanica Quantica, muito enfatizada por Niels Bohr. Num de seus<<strong>br</strong> />

artigos, Leggett utiliza-se de experimentos hoje factiveis, mas realizaveis<<strong>br</strong> />

apenas em pensamento na epoca de Bohr, para reinterpretar nao apenas<<strong>br</strong> />

as relacaes entre microestados (quanticos) e macroestados (aparelhos),<<strong>br</strong> />

como tambem as limitacoes impostas por Bohr ao Principio da<<strong>br</strong> />

Complementaridade e A observacao de interferencia.<<strong>br</strong> />

Bohr defendia que: entidades macroscOpicas nao possuem<<strong>br</strong> />

propriedades se desvinculadas de aparelhos macrosc6picos; arranjos<<strong>br</strong> />

experimentais (macro) devem ser expressos em termos classicos; o micro<<strong>br</strong> />

e o macro estao ligados por um elo nao analisavel; e, pela<<strong>br</strong> />

complementaridade, arranjos experimentais diferentes excluem-se<<strong>br</strong> />

mutuamente, enquanto o resultado das medicoes sao complementares.<<strong>br</strong> />

Leggett define o "Macrorealismo", com o qual questiona ate onde a<<strong>br</strong> />

Quantica e a ialtima e mais completa verdade a respeito do universo<<strong>br</strong> />

fisico.<<strong>br</strong> />

763

Andri! Ferrer<<strong>br</strong> />

Esses sao apenas alguns dos varios questionamentos filosOficos que<<strong>br</strong> />

surgiram no desenvolvimento da teoria quantica. 0 estudo historic°<<strong>br</strong> />

permite-nos, atraves da riqueza dos debates, uma discussao aprofundada<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e os fundamentos da Fisica, bem como a compreensao das diferentes<<strong>br</strong> />

interpretagoes da Mecanica Quantica.<<strong>br</strong> />

Um ensino, seja ele de segundo ou terceiro grau, que se balize<<strong>br</strong> />

numa visao dinamica da Ciencia, onde o fazer cientifico tem uma<<strong>br</strong> />

dimensao historico-social, deve necessariamente trazer A baila essas<<strong>br</strong> />

questoes fundamentais. E a teoria quantica representou uma profunda<<strong>br</strong> />

revolugao56 na visa° do homem so<strong>br</strong>e a natureza, a ponto de contribuir de<<strong>br</strong> />

modo essencial para o surgimento de novas visoes so<strong>br</strong>e a relacao sujeitoobjeto,<<strong>br</strong> />

cerne de qualquer atividade cientifica57.<<strong>br</strong> />

Trabalhar com os alunos as diferentes interpretagoes da Mecanica<<strong>br</strong> />

Quantica, bem como suas "contradicoes" com o mundo classic°, permitird<<strong>br</strong> />

que eles nao cristalizem, desde cedo, conceitos e imagens prOprios da<<strong>br</strong> />

Fisica desenvolvida ate o final do seculo XIX, dominante nos livros<<strong>br</strong> />

didaticos (algo como um "senso comum cientifico")58. Trata-se, antes<<strong>br</strong> />

disso, de "ampliar os horizontes", mostrando a Ciencia como um fazer<<strong>br</strong> />

humano, em toda sua riqueza.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

BACHELARD, G. - 0 Novo Espirito Cientifico, Rio de Janeiro, Tempo<<strong>br</strong> />

Brasileiro, 2" edicao, 1985.<<strong>br</strong> />

BELL, J. S. - "So<strong>br</strong>e o Problema das Variaveis Ocultas em Mecanica<<strong>br</strong> />

Quantica" - Trad. Pessoa Jr., O. - in: Cadernos de Historia e<<strong>br</strong> />

Filosofia da Ciencia Serie 3, 2(2), pp.243-257, 1992.<<strong>br</strong> />

BOHM, D. and AHARONOV, Y. - Discussion of Experimental Proof<<strong>br</strong> />

for the Paradox of Einstein, Rosen, and Podolsky, Phys. Rev. 8,<<strong>br</strong> />

pp.1070-1076, 1957.<<strong>br</strong> />

BOHR, N. - "A Descricao da Realidade Fisica Fornecida pela Mecanica<<strong>br</strong> />

Quantica Pode Ser Considerada Completa?"- Trad. Pessoa Jr.,<<strong>br</strong> />

O. - in: Cadernos de Historia e Filosofia da Ciencia 2, pp.96-104,<<strong>br</strong> />

1981<<strong>br</strong> />

EINSTEIN, A., PODOLSKY, B. e ROSEN, N. - "A Descricao da<<strong>br</strong> />

Realidade Fisica Fornecida pela Mecanica Quantica Pode Ser<<strong>br</strong> />

Considerada Completa?"- Trad. Pessoa Jr., O. - in: Cadernos de<<strong>br</strong> />

Historia e Filosofia da Cieneia 2, pp.90-96, 1981.<<strong>br</strong> />

FURRY, W. H. - Note on the QM'cal Theory of Measurement, Phys.<<strong>br</strong> />

Rev. 49, pp.393-399, 476, 1936.<<strong>br</strong> />

KUHN, T. S. - A Estrutura das. Revolugaes Cientificas, Trad. Boeira,<<strong>br</strong> />

B. V. e Boeira', N., Sao Paulo, Perspectiva, 2' edicao, 1987.<<strong>br</strong> />

764<<strong>br</strong> />

56KUHN(1987).<<strong>br</strong> />

5713ACHELARD(1985).<<strong>br</strong> />

58Refiro-me aqui aos "obstAculos epistemologicos" de BACH ELAM).

Ilistoria do Ciencia...<<strong>br</strong> />

LEGGETT, A. J. - "Quantum Mechanics at the Macroscopic Level" - in<<strong>br</strong> />

de Boer, J.; Dal, E. & Ulfbeck, O. (orgs): The Lesson of Quantum<<strong>br</strong> />

Theory, Elsevier, Amsterdam, pp.35-57, 1986.<<strong>br</strong> />

ZANETIC, J. - Fisica tambem e Cultura - tese de Doutoramento, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, FE<strong>USP</strong>, 1990.<<strong>br</strong> />

765

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, 114.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

AS INTERFACES DA CIENCIA NO ENSINO DE FISICA<<strong>br</strong> />

Edmundo Graballos JUnior - Andre Ferrer Pinto Martins (aferrergl<strong>usp</strong><strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Institut° de Fisica e Faculdade de Educacao - <strong>USP</strong><<strong>br</strong> />

Qual a relacao entre a Ciencia e o Anarquismo? E entre a Fisica e<<strong>br</strong> />

a Literatura? Que tipo de praticas pedagegicas poderiam lax-war mao de<<strong>br</strong> />

aspectos dessas possiveis relacoes?<<strong>br</strong> />

Apesar de inumeros esforcos, a escola tradicional tem perpetuado<<strong>br</strong> />

conteudos e metodos de ensino de Fisica, determinados, muitas vezes, por<<strong>br</strong> />

demandas uniformizadoras e distantes das realidades dos alunos, como o<<strong>br</strong> />

vestibular. Despreocupada com a formacao de individuos questionadores,<<strong>br</strong> />

ela acaba privilegiando apenas a informacao que, na verdade, pouco<<strong>br</strong> />

informa. Alem disso, percebemos que o ensino da Fisica utiliza, em geral,<<strong>br</strong> />

as mesmas linguagens usadas na producao e desenvolvimento do<<strong>br</strong> />

conhecimento cientifico.<<strong>br</strong> />

Como consequencias temos observado um ensino pouco critico, a-<<strong>br</strong> />

historic°, desmotivador, e que nao explora nem incentiva a criatividade<<strong>br</strong> />

em sala de aula: e a chamada "Fisica escolar"59.<<strong>br</strong> />

Curriculos compartimentalizados, contendos distribuidos em<<strong>br</strong> />

estanques muito bem definidos e isolados entre si, refletem, entre outras<<strong>br</strong> />

coisas, a necessidade de buscarmos praticas interdisciplinares que<<strong>br</strong> />

desenvolvam o potencial critico, criativo, Indic° e transformador da<<strong>br</strong> />

dinamica escolar.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, as interfaces da Fisica podem fornecer subsidios que<<strong>br</strong> />

orientem esta busca, e que levantem novas questoes que realimentem<<strong>br</strong> />

esta orientacao.<<strong>br</strong> />

Com relacao especificamente as interfaces da Ciencia coin a<<strong>br</strong> />

Literatura e com o Anarquismo, este trabalho propoe uma abordagem<<strong>br</strong> />

alternativa de dois topicos do conteudo tradicional de Fisica do curriculo<<strong>br</strong> />

de segundo grau: Optica e Gravitagao.<<strong>br</strong> />

As praticas apresentadas a seguir foram concebidas durante a<<strong>br</strong> />

disciplina "Ciencias e Linguagens na Escola - 0 Jogo do Experimentar",<<strong>br</strong> />

ministrada pelos professores Moacyr R. do Valle Filho e Hercilia T. de<<strong>br</strong> />

Miranda, da FE<strong>USP</strong>.<<strong>br</strong> />

0 exercicio proposto foi o de transformar em experiencia<<strong>br</strong> />

significativa uma atividade que, normalmente, nao fonte de inspiracao<<strong>br</strong> />

e questionamentos para os alunos, seja por possuir um formato comum e<<strong>br</strong> />

rotineiro, seja pelo fato do tema ser apresentado de forma exclusivamente<<strong>br</strong> />

formal e exageradamente "matematica", ainda, por se julgar que este<<strong>br</strong> />

amplo.<<strong>br</strong> />

59Essa expressao 6 utilizada por ZANETIC(1990), que a caracteriza de modo mais<<strong>br</strong> />

766

As Interfaces...<<strong>br</strong> />

determinado topic° e um tanto quanto irrelevante e, assim, aborda-lo de<<strong>br</strong> />

maneira displicente.<<strong>br</strong> />

Atividade 1: Optica<<strong>br</strong> />

Essa atividade insere-se em um curso de Optica voltado para o<<strong>br</strong> />

segundo grau (regular ou supletivo). Nesse sentido, ela nao se desvincula<<strong>br</strong> />

de um certo contexto, que explicitarei (na medida do possivel) mais a<<strong>br</strong> />

frente.<<strong>br</strong> />

Procurei analisar como um dos livros didaticos mais adotados pelas<<strong>br</strong> />

escolas trabalha a questao da reflexao da luz. Especificamente, encontrei<<strong>br</strong> />

na formacao de imagens por espelhos planos um exemplo de uma<<strong>br</strong> />

abordagem que considero pouco motivadora, po<strong>br</strong>e, e que poderia ser<<strong>br</strong> />

modificada.<<strong>br</strong> />

A maneira pela qual o livro trabalha essa questa.° encontra-se em:<<strong>br</strong> />

"Os Fundamentos da Fisica" - Vol.2 - Ramalho, Nicolau, Toledo -<<strong>br</strong> />

Ed.Moderna, 6"ed., 1993, pagina 249.<<strong>br</strong> />

A abordagem que estou propondo apresenta os seguintes pontos<<strong>br</strong> />

principais:<<strong>br</strong> />

• Discussao so<strong>br</strong>e a "lei da reflexao" a partir da experiencia<<strong>br</strong> />

(EXP.1: fonte de luz, espelho plano, papel).<<strong>br</strong> />

• Elaboracao de uma pequena estoria a partir de uma figura e de<<strong>br</strong> />

uma palavra-chave, que seria formada com as in-tag-ens das<<strong>br</strong> />

letras distribuidas para os alunos. A "regra" adotada implica<<strong>br</strong> />

que nem todas formarao imagens que sejam letras "validas".<<strong>br</strong> />

• Superados esses dois momentos, o problema da localizacao da<<strong>br</strong> />

imagem num espelho plano poderia comecar com uma tentativa<<strong>br</strong> />

de "decifrar" a figura a que o texto "Unia proua ern, uersos"6° se<<strong>br</strong> />

refere. A construcao da figura e um exercicio de interpretacao,<<strong>br</strong> />

e pode gerar questionamentos interessantes quanto as<<strong>br</strong> />

propriedades dos espelhos e da luz.<<strong>br</strong> />

• Outras experiencias ajudariam os alunos a retrabalharem o<<strong>br</strong> />

teorema demonstrado, chegando agora a ele pela via<<strong>br</strong> />

experimental (EXP.2: espelho plano, isopor, alfinetes, papel,<<strong>br</strong> />

transferidor; EXP.3: vela, vidro, papel).<<strong>br</strong> />

• Como um todo, a questao da reflexao merece tambem outras<<strong>br</strong> />

abordagens. Dai a presenca de outros textos ("0 Bebado e a,<<strong>br</strong> />

Equili<strong>br</strong>ista"" e "Madrigal"62), que podem ser interpretados,<<strong>br</strong> />

discutidos, "desenhados" etc.<<strong>br</strong> />

• Alem disso, o prOprio significado da palavra "reflexelo" pode ser<<strong>br</strong> />

aprofundado. Um pequeno texto ("0 Espelho no Escuro"63)<<strong>br</strong> />

pareceu-me adequado para detonar uma discussao desse tipo.<<strong>br</strong> />

60MARIGHELLA(1994).<<strong>br</strong> />

61M(isica de ALD1R BLANC.<<strong>br</strong> />

62BANDEIRA(1970).<<strong>br</strong> />

63QUINTANA(1988).<<strong>br</strong> />

767

Edmund() Grabalhos<<strong>br</strong> />

Afinal, o espelho e misterioso, enigmatic°, cria ilusoes. 0 que<<strong>br</strong> />

nao poderiamos fazer a partir do "binainio fantdstico"64<<strong>br</strong> />

reflexao-espelho, por exemplo?<<strong>br</strong> />

Atividade 2: Gravitacao<<strong>br</strong> />

A interface entre a Ciencia e o Anarquismo manifesta-se aqui sob a<<strong>br</strong> />

forma do Ensino de Fisica via Pedagogia Libertaria. Esta pedagogia<<strong>br</strong> />

baseia-se na solidariedade, na autogestao, na liberdade coletiva e no antiautoritarismo.<<strong>br</strong> />

Portanto, uma pratica que incorpore estes elementos deve<<strong>br</strong> />

atentar nao apenas para os topicos do conteado formal, como tambem<<strong>br</strong> />

para as questOes presentes em qualquer dinamica de grupo, tais como:<<strong>br</strong> />

responsabilidade, autonomia, criatividade, lideranga, comunicagao,<<strong>br</strong> />

liberdade, confianga, ludicidade, linguagens (verbais e nao verbais), entre<<strong>br</strong> />

outros.<<strong>br</strong> />

Nesse sentido, modelar uma aula com um formato alternativo<<strong>br</strong> />

consistiu em tres fases, que serao chamadas de: preparo, aplicagao, e<<strong>br</strong> />

discussao.<<strong>br</strong> />

a) preparo: engloba a definicao e modelamento do<<strong>br</strong> />

teinaljogolatividade, concebendo desde seu cenario e regras ate seu<<strong>br</strong> />

conteado e objetivos.<<strong>br</strong> />

- o tema escolhido foi a Gravitacao, explorando os seguintes topicos:<<strong>br</strong> />

forga/campo/aceleragao gravitacionais; centro de massa; pendulo fisico e<<strong>br</strong> />

torque; graus de liberdade; queda livre.<<strong>br</strong> />

- o jogo utilizado e o "Joao-Bobo": de olhos fechados, corpo rigido,<<strong>br</strong> />

pes unidos, os participantes tentarao explorar todo o espaco possivel ao<<strong>br</strong> />

seu redor, enclinando-se para todos os lados possiveis, ate o limite do<<strong>br</strong> />

equili<strong>br</strong>io, sem mover os pes do lugar.<<strong>br</strong> />

- a atividade sera <strong>br</strong>incar de Joao-Bobo das seguintes maneiras:<<strong>br</strong> />

sozinho; 2 a 2; 3 a 3; 5 a 5; 10 a 10; e todos juntos. Durante a <strong>br</strong>incadeira,<<strong>br</strong> />

deve-se procurar sentir a acao da gravidade so<strong>br</strong>e o proprid corpo, tendo<<strong>br</strong> />

em mente nao so os t6picos relativos ao tema (forga, balanco, queda,<<strong>br</strong> />

etc...), como tambem os proprios sentimentos (praze'res e/ou dores), tais<<strong>br</strong> />

como os medos, as ansiedades, a relacao com os companheiros, a entrega<<strong>br</strong> />

(ou nao) ao exercicio, as fases do jogo que foram mais rnarcantes, etc...<<strong>br</strong> />

- a <strong>br</strong>incadeira pode, a principio, ser feita em sala de aula, com a<<strong>br</strong> />

luz apagada e corn uma musica suave de fundo.<<strong>br</strong> />

b) aplicagao: consiste basicamente em o professor liderar a<<strong>br</strong> />

atividade numa interacao atenta com o grupo, o que inclui: voz de<<strong>br</strong> />

comando conveniente, observacao consciente; participagao ativa, contato<<strong>br</strong> />

direto, direcionamento maleavel com dinamica aberta;<<strong>br</strong> />

- explicar a atividade para os alunos e introduzir o conteado formal,<<strong>br</strong> />

no caso a gravitagao, de maneira informal: mostrando um pendulo,<<strong>br</strong> />

equili<strong>br</strong>ando um objeto qualquer, ilustrando a parabola da queda de um<<strong>br</strong> />

768<<strong>br</strong> />

64Esse termo e usado por RODARI(1982).

As Interfaces...<<strong>br</strong> />

giz ao ser lancado a angulos diferentes, saltando, etc...; alertar cuidados<<strong>br</strong> />

p/ prevenir acidentes: quando for apoiar a inclinacao do companheiro,<<strong>br</strong> />

colocar uma das pernas para tras, apoiar o parceiro com as maos no<<strong>br</strong> />

om<strong>br</strong>o dele (nunca nas costas), evitar dar trancos, nao enclinar muito o<<strong>br</strong> />

corpo do parceiro, soltar o corpo apenas quando outra pessoa ja o estiver<<strong>br</strong> />

segurando.<<strong>br</strong> />

- propor as questoes: "o que te puxa para baixo?" ; "o que nao te<<strong>br</strong> />

deixa cair ?" ; "ha contato ou nao ?"; "e faro, campo ou aceleracao ?"; "de<<strong>br</strong> />

onde vem ?" ; "qual Joao-Bobo e + gostoso, sozinho ou todos juntos ?"; e<<strong>br</strong> />

outras; iniciar a atividade com a miasica suave e a luz apagada; a voz de<<strong>br</strong> />

comando deve ser calma e serena; as questoes devem ser diluidas<<strong>br</strong> />

durante a miisica, e nao colocadas de uma sO vez; a partir do "Joao Bobo"<<strong>br</strong> />

em duplas, a luz deve estar acesa e a miasica ir ficando mais animada; o<<strong>br</strong> />

tempo de cada fase da <strong>br</strong>incadeira pode ser determinado pelo professor -<<strong>br</strong> />

sugestao: 5 minutos.<<strong>br</strong> />

c) discussao: bate-papo informal com o grupo, procurando<<strong>br</strong> />

enumerar as sensacoes que cada um tenha considerado relevantes para<<strong>br</strong> />

si, nao apenas as relacionadas com o tema cientifico especifico da aula,<<strong>br</strong> />

mas tambem, as relativas proposta mais geral, implicita em seu<<strong>br</strong> />

formato.<<strong>br</strong> />

Bibliografia<<strong>br</strong> />

BACHELARD, G. - La Poetique de la Reverie, Paris, Presses<<strong>br</strong> />

Universitaires de France, 1960.<<strong>br</strong> />

BANDEIRA, M. - "Carnaval" - in: Estrela da Vida Inteira, Rio de<<strong>br</strong> />

Janeiro, Jose Olympio/INL, 2aedicao, 1970.<<strong>br</strong> />

HUIZINGA, J. - Homo Ludens: o Jogo como Elemento da Cultura,<<strong>br</strong> />

Trad. Monteiro, J.P., Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

Perspectiva/ED<strong>USP</strong>, 1971.<<strong>br</strong> />

MARIGHELLA, C. - Rondo da Liberdade, Sao Paulo, Brasiliense,<<strong>br</strong> />

1994.<<strong>br</strong> />

QUINTANA, M. - Porta GiratOria, Sao Paulo, Globo, 1988.<<strong>br</strong> />

RODARI, G. - Gramatica da Fantasia, Trad. Negrini, A., Sao Paulo,<<strong>br</strong> />

Summus Editorial, 7' edicao, 1982.<<strong>br</strong> />

ZANETIC, J. - Fisica tambem e Cultura tese de Doutoramento, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, FE<strong>USP</strong>, 1990.<<strong>br</strong> />

769

XII Si mposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

•<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A PROBLEMATICA DO ENSINO DE FISICA NA MICRO-REGIAO DO<<strong>br</strong> />

CARIRI - CE<<strong>br</strong> />

Francisco Augusto S. No<strong>br</strong>e (URCA); Cicera A. Guedes (URCA)<<strong>br</strong> />

Este trabalho visa mostrar a situagdo do ensino de Fisica na<<strong>br</strong> />

Micro-Regido do Cariri - CE e relacionar a formacao academica dos<<strong>br</strong> />

professores de Fisica do ensino de segundo grau e a falta de laboratorios<<strong>br</strong> />

de Fisica Basica, coin o comprovado baixo aproveitamento dos estudantes<<strong>br</strong> />

na disciplina de Fisica. Finalmente propomos algumas alternativas para<<strong>br</strong> />

solucionar o problema.<<strong>br</strong> />

1. Introducao<<strong>br</strong> />

O ensino em nosso pais tem passado nos Ultimos anos por<<strong>br</strong> />

alteragOes e, como nao podia deixar de ser, o ensino de Fisica vem<<strong>br</strong> />

sofrendo reflexos destas mudancas. Entre muitos, um dos fatores que<<strong>br</strong> />

contribuem para um ensino de Fisica ineficiente e a formagao dos<<strong>br</strong> />

professores, tendo por tras a atual estrutura de ensino do pais, a qual<<strong>br</strong> />

leva a algumas distorgoes, como por exemplo, uma objetividade<<strong>br</strong> />

exagerada que busca o ensino somente com o intuito do estudante passar<<strong>br</strong> />

no vestibular. Tudo isto torna a disciplina de Fisica algo inacessivel e fora<<strong>br</strong> />

da realidade.<<strong>br</strong> />

O ensino de Fisica no Estado do Ceara, acreditamos que em todo o<<strong>br</strong> />

pais, nao dado de maneira satisfatoria. Nao necessariamente pela falta<<strong>br</strong> />

de capacidade intelectual dos professores, mas principalmente por sua<<strong>br</strong> />

formagdo. Rarissimos sac, os professores de Fisica da rede secundaria de<<strong>br</strong> />

ensino do Ceara que sao Licenciados ou Bachareis em Fisica, Licenciados<<strong>br</strong> />

em Ciencias com Habilitagdo em Fisica . ou que tenham alguma<<strong>br</strong> />

graduagao em Fisica. Professores com tal formagao so se encontra nas<<strong>br</strong> />

Escolas Tecnicas Federais, em alguns colegios pilblicos do Estado e do<<strong>br</strong> />

Municipio e raramente em colegios privados.<<strong>br</strong> />

O que se observa na maioria das vezes, nos cursos de Fisica de<<strong>br</strong> />

segundo grau, e a fraca abordagem conceitual. Sendo este uni problema<<strong>br</strong> />

tao grave quanto a -falta de. laboratOrios. Usa-se geralmente apostilas<<strong>br</strong> />

resumidas, onde se mostra basicamente uma formula e em seguida uma<<strong>br</strong> />

serie de exercicios repetitivos, tornando o estudante capaz de resolver<<strong>br</strong> />

certos tipos de problemas, mas com muita dificuldade em discutir os<<strong>br</strong> />

fenOmenos fisicos. Esta realidade do ensino de Fisica e mais intensa no<<strong>br</strong> />

interior do Estado, e o Cariri nao foge a esta regra. Precisando, portanto,<<strong>br</strong> />

criar meios para mudar esta realidade.<<strong>br</strong> />

2. Metodologia<<strong>br</strong> />

A pesquisa consiste em visitar colegios de segundo grau da Micro-<<strong>br</strong> />

Regido do Cariri (Palicos e Privados) e solicitar o preenchimento de<<strong>br</strong> />

770

A Probiemiticu...<<strong>br</strong> />

questionarios quanto a formacao dos professores, condigoes de<<strong>br</strong> />

laboratorios e rendimento dos estudantes, utilizando as medias finais de<<strong>br</strong> />

1995. Aplicamos tambem, junto a estudantes do primeiro semestre da<<strong>br</strong> />

Universidade Regional do Cariri, uma prova diagnOstica de conceitos de<<strong>br</strong> />

Fisica Basica e utilizamos tambem as notas obtidas no vestibular de 96/2<<strong>br</strong> />

da URCA (Universidade Regional do Cariri). A partir disto, faz-se um<<strong>br</strong> />

comparativo entre todos os dados coletados.<<strong>br</strong> />

3. Resultados e Analise<<strong>br</strong> />

A Micro-Regiao do Cariri localizado no extremo sul do estado do<<strong>br</strong> />

Ceara e composto de 8 municipios, com uma populagao em torno de 500<<strong>br</strong> />

mil habitantes. A Regiao e assistida por 35 colegios de ensino de segundo<<strong>br</strong> />

grau, sendo 20 palicos e 15 privados. Vejamos a tabela abaixo:<<strong>br</strong> />

CondicOes de Formacao dos Media de Rend. dos<<strong>br</strong> />

Laboraterios<<strong>br</strong> />

Professores<<strong>br</strong> />

estudos<<strong>br</strong> />

Nao Pre- Exis- Fis. Nao tem 95 96 Prova<<strong>br</strong> />

existe cario te<<strong>br</strong> />

fom. em<<strong>br</strong> />

diag.<<strong>br</strong> />

Fis<<strong>br</strong> />

Pub 100% 0% 0% 20% . 80% 50% - 30%<<strong>br</strong> />

Priv 68% 16% 16% 8% 92% 70% - 35%<<strong>br</strong> />

Acreditamos que as notas obtidas com a aplicacao das provas<<strong>br</strong> />

diagnosticas, as quais sao baixissimas, espelha mais a realidade, pois<<strong>br</strong> />

estas nao possuem os artificios usados pelos colegios, principalmente<<strong>br</strong> />

particulares, para aprovacao dos estudantes por notas. Veja que as notas<<strong>br</strong> />

cedidas pelos colegios e as notas da prova diagn6stica se aproximam no<<strong>br</strong> />

caso dos colegios pnblicos e no caso dos colegios privados se afastam mais.<<strong>br</strong> />

A razao disto que a prova diagnestica 6 basicamente conceitual, o que<<strong>br</strong> />

mostra que mesmo nos colegios privados, supostamente com melhores<<strong>br</strong> />

condiceies de ensino, o aprendizado de Fisica tambem insatisfaterio.<<strong>br</strong> />

Observa-se tambem que, simplesmente, nao existem laboratorios de<<strong>br</strong> />

Fisica Basica nos colegios e, quanto aos privados, a situacao<<strong>br</strong> />

tambem nao e satisfatOria. Quanto aos professores, como ja era esperado,<<strong>br</strong> />

a grande maioria nao tem nenhuma formacao em Fisica.<<strong>br</strong> />

Neste momento, reflete-se so<strong>br</strong>e a ineficiencia do ensino de Fisica,<<strong>br</strong> />

que tem sido realizado basicamente com o objetivo da aprovacao no<<strong>br</strong> />

vestibular. No entanto, sabe-se que as notas obtidas pelos estudantes na<<strong>br</strong> />

prova de Fisica em Concursos de Vestibular sao pessimas. Como exemplo<<strong>br</strong> />

veja o quadro abaixo que mostra as notas em Fisica do vestibular 96/2 da<<strong>br</strong> />

URCA. Observa-se que estas sao equivalentes as obtidas na prova<<strong>br</strong> />

diagnOstica, mesmo para os aprovados no vestibular.<<strong>br</strong> />

Media Geral 2,7<<strong>br</strong> />

Media dos Aprovados 3,5<<strong>br</strong> />

771

Francisco Augusto No<strong>br</strong>e<<strong>br</strong> />

4. Conclusties e SugestOes<<strong>br</strong> />

Mesmo conscientes que a inexistencia de laboratorios de Fisica<<strong>br</strong> />

Basica nas escolas prejudica bastante o aprendizado, acreditamos que a<<strong>br</strong> />

formagao dos atuais profissionais de ensino de Fisica da regiao tambem<<strong>br</strong> />

um fator decisivo para o baixo aproveitamento dos estudantes.<<strong>br</strong> />

A criagao de um curso de Licenciatura em Fisica na regiao, no caso,<<strong>br</strong> />

na Universidade Regional do Cariri, poderia ajudar a resolver a longo<<strong>br</strong> />

prazo esta questao. Com relagao aos atuais profissionais de ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica, pode-se montar cursos de reciclagem ou mesmo criar um curso de<<strong>br</strong> />

especializagao em ensino de Fisica.<<strong>br</strong> />

Com relagao aos laboratorios de Fisica, deve-se continuar a<<strong>br</strong> />

conscientizar os professores, direcao dos colegios e governo quanto a<<strong>br</strong> />

necessidade dos mesmos e, paralelamente, incentivar e preparar estes<<strong>br</strong> />

professores a realizarem na prOpria sala de aula experimentos com<<strong>br</strong> />

aparato simples, utilizando material reciclado, pois sabemos que o<<strong>br</strong> />

experimento em Fisica e essencial para o aprendizado.<<strong>br</strong> />

claro que as causas deste ensino deficiente sao muitas, como o<<strong>br</strong> />

sistema de ingresso nas Universidades, a desvalorizacao.do profissional<<strong>br</strong> />

de ensino, a criagao de puras escolas-empresas, a falta de verbas para<<strong>br</strong> />

educacao, etc. Mas, acreditamos que a falta de profissionais de ensino de<<strong>br</strong> />

Fisica com formagao academica em Fisica, surge como um fator a mais<<strong>br</strong> />

para agravar esta situacao. Isto se evidencia mais nas provas<<strong>br</strong> />

diagnosticas e no resultado do vestibular, onde e co<strong>br</strong>ado dos estudantes<<strong>br</strong> />

que se conhega os fundamentos de Fisica Basica.<<strong>br</strong> />

772

X11 Simposio Nacional de Ensino de Ftsica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade 13rasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

DUALIDADE ONDA-PARTICULA NO OPTICKS DE NEWTON<<strong>br</strong> />

Edison Amaro da Silva<<strong>br</strong> />

Amelia Imperio Hamburger<<strong>br</strong> />

, Institut° de Fisica - Universidade de Sao Paulo<<strong>br</strong> />

E conhecida e propalada nos livros de Fisica, tanto de Colegial<<strong>br</strong> />

quanto nos livros de Fisica Garai dos cursos universitarios, a<<strong>br</strong> />

interpretagdo corpuscular de Newton para a luz e sua "derrota" pela<<strong>br</strong> />

teoria ondulatoria, de Huygens a Maxwell.<<strong>br</strong> />

Mas, ate onde podemos considerar a teoria newtoniana para a<<strong>br</strong> />

interpretacao da natureza da luz como sendo somente corpuscular?<<strong>br</strong> />

Essa versa() tem uma relacao muito forte com a experiencia de<<strong>br</strong> />

Newton so<strong>br</strong>e a composicao da luz <strong>br</strong>anca: o "Experimentum Crucis"<<strong>br</strong> />

(Livro I, Parte 1, Experiencia 6).<<strong>br</strong> />

Nesta experiencia, ao fazer a luz <strong>br</strong>anca que entra por um pequeno<<strong>br</strong> />

orificio na parede de um quarto passar por um prisma e se decompor nas<<strong>br</strong> />

cores do arco-iris, Newton argumentou que a cada cor deveria<<strong>br</strong> />

corresponder um conjunto de caracteristicas que, portanto, nao poderiani<<strong>br</strong> />

vir apenas de movimentos ondulatorios, pois estes poderiam, em principio<<strong>br</strong> />

ser alterados. Newton argumenta que essa caracteristica intrinseca dos<<strong>br</strong> />

raios monocromaticos fica evidente quando, atraves de outras<<strong>br</strong> />

experiencias (reflexoes e refrag5es) ele provocou novas formas de<<strong>br</strong> />

interacao com os raios de luz monocromaticos sem modificar sua cor<<strong>br</strong> />

(Proposicao 2, Teorema 2, Livro I, Parte 2).<<strong>br</strong> />

Atraves do "Experimentum Crucis" Newton deixa claro a<<strong>br</strong> />

existencia de uma caracteristica intrinseca associada a cada cor do<<strong>br</strong> />

espectro. E esta caracteristica tem um aspecto nitidamente corpuscular<<strong>br</strong> />

dentro da sua "doutrina" de que a luz e a materia tem a mesma<<strong>br</strong> />

natureza, de partes minimas. E, entretanto, no Opticks como um todo de<<strong>br</strong> />

ideias percebemos, ao sermos confrontados com as varias experiencias,<<strong>br</strong> />

que a interpretagdo da natureza da luz, para Newton, nao se restringe a<<strong>br</strong> />

esta visa°.<<strong>br</strong> />

A visa) corpuscular e bem enraizada historicamente, dentro do<<strong>br</strong> />

corpuscularismo da constituicao da materia; por exemplo, nos escritos de<<strong>br</strong> />

Empedocles (500-430 a.C.) ja se apresentavam indicios da teoria<<strong>br</strong> />

corpuscular da luz ao considerar a luz como uma emanacao emitida por<<strong>br</strong> />

todos os corpos. Para Empedocles a materia deveria ser constituida de<<strong>br</strong> />

particulas elementares solidas. Na Idade Media, Robert Grossetest,<<strong>br</strong> />

considerava a luz (/ux) como a primeira forma corporea. Para Grossetest<<strong>br</strong> />

a luz se propagava instantaneamente em linha reta em todas as direcoes.<<strong>br</strong> />

A complexidade da interpretacao newtoniana da natureza da luz<<strong>br</strong> />

fica evidente ao longo do OPTICKS. NOs a destacamos aqui em fres<<strong>br</strong> />

773

liaison. da Silva...<<strong>br</strong> />

momentos: 1) na definicao de raio de luz; 2) no conceito de fits e 3) nas<<strong>br</strong> />

Questoes propostas no final da o<strong>br</strong>a.<<strong>br</strong> />

1) Definicao de Raio de Luz:<<strong>br</strong> />

Na primeira parte do Livro I, Newton apresenta oito DefinicOes. A<<strong>br</strong> />

primeira delas e a definicao de raio de luz, a qual diz:<<strong>br</strong> />

"Por raios de luz entendo suas menores partes e as que selo, tanto<<strong>br</strong> />

sucessivas na,s mesmas linhas, quanto contempordneas vdrias linhas"<<strong>br</strong> />

Nesta definicao, Newton mostra a sua visao corpuscular da luz, ao<<strong>br</strong> />

definir o raio de luz por "suas menores partes". Mas, para Newton, o raio<<strong>br</strong> />

de luz nao caracterizado apenas por estas partes, mas tambem pela sua<<strong>br</strong> />

contemporaneidade e sucessao (como numa frente de onda).<<strong>br</strong> />

0 tempo (contemporaneidade e sucessao) esta presente nessa<<strong>br</strong> />

definicao em relacao a posigOes ocupadas e, de forma complexa e nao<<strong>br</strong> />

explicita, define relacao no espaco. 0 cuidado de Newton era para nao<<strong>br</strong> />

serem definidas ondas que se assemelhassem As ondas mecanicas.<<strong>br</strong> />

2) Conceito de fit<<strong>br</strong> />

No Livro II do OPTICKS, Newton faz um estudo detalhado dos<<strong>br</strong> />

aneis de cores produzidos por laminas finas, as quais ficaram conhecidos<<strong>br</strong> />

como "Aneis de Newton". Em seguida, se poe a explicar esses fenomenos.<<strong>br</strong> />

Para isto, Newton cria um novo conceito: o conceito de fit.<<strong>br</strong> />

Esse conceito e apresentado na parte 3 do Livro II; na Proposicao<<strong>br</strong> />

12 e na Definicao que a acompanha, voltando A mesma nas proposigoes<<strong>br</strong> />

seguintes.<<strong>br</strong> />

Para Newton, ao atravessar qualquer superficie refratora, o raio de<<strong>br</strong> />

luz "assume uma certa constituicao estado transitorio que ao longo da<<strong>br</strong> />

trajetoria do raio retorna em intervalos iguais e faz com que em cada<<strong>br</strong> />

retorno o ra,io tenda a ser facilmente transmitido atraves da proxima<<strong>br</strong> />

superficie refratora e, entre os retornos, a ser facilmente refletido por ela"<<strong>br</strong> />

Newton chama os retornos as tendencias ou disposigoes (estados)<<strong>br</strong> />

que colocam o raio luminoso para. ser refletido, de fits de facil reflexao e,<<strong>br</strong> />

os que colocam b raio para ser refratado, de- fits de facil transmissao.<<strong>br</strong> />

M. Schenberg aponta que esse conceito de fits em Newton poderia<<strong>br</strong> />

ser associado ao conceito de piobabilidade.de ser refletido ou refratado.<<strong>br</strong> />

3) Nas Questoes:<<strong>br</strong> />

Na Parte I do Livro III, Newton apresenta um conjunto de 31<<strong>br</strong> />

QuestOes; e em varias destas QuestOes a interpretagao corpuscular e<<strong>br</strong> />

ondulatOria aparecem.<<strong>br</strong> />

Na Questa° 13, Newton associa as diferentes cores com vi<strong>br</strong>agoes<<strong>br</strong> />

de grandezas diferentes; chegando a comparar essas vi<strong>br</strong>acoes e as<<strong>br</strong> />

sensacOes de cores coin as vi<strong>br</strong>agoes sonoras e as sensacoes sonoras<<strong>br</strong> />

diversas.<<strong>br</strong> />

774

Dua/Wade...<<strong>br</strong> />

Na questa° 17, Newton usa o exemplo da propagacao da vi<strong>br</strong>acao<<strong>br</strong> />

produzida por uma pedra na superficie de uma agua parada para<<strong>br</strong> />

explicitar a realacao entre "as ondas de vi<strong>br</strong>acao" no meio com os fits de<<strong>br</strong> />

reflexao e refracao da luz.<<strong>br</strong> />

Na questao 23, a interpretacao da luz como onda surge novamente<<strong>br</strong> />

e Newton nitidamente defende a ideia de que a visao seria causada por<<strong>br</strong> />

vi<strong>br</strong>acoes do "aethereal medium". Ao atingirem o nervo 6tico, as vi<strong>br</strong>acoe<<strong>br</strong> />

produziriam (no lugar da sensacao) a visao das coisas assim como o som,<<strong>br</strong> />

sendo uma vi<strong>br</strong>acao deste meio ou de outro, e percebido nos nervos<<strong>br</strong> />

auditivos pelas vi<strong>br</strong>acoes do ar e que ao atingirem o lugar da sensacao<<strong>br</strong> />

produzem a audicao.<<strong>br</strong> />

Newton nao apresentou explicitamente a natureza da luz como a<<strong>br</strong> />

onda-particula da fisica do Seculo XX; mas la esta certamente uma forma<<strong>br</strong> />

de compreensao dessa ideia. Os motivos que levaram Newton a dar uma<<strong>br</strong> />

interpretacao dual sao da mesma ordem de necessidade das teorias da<<strong>br</strong> />

Fisica Moderna: como dar uma interpretagao para a natureza da luz,<<strong>br</strong> />

diante de aspectos que a assemelham com corp6sculos e outros que a<<strong>br</strong> />

assemelham com movimentos ondulatOrios?<<strong>br</strong> />

Newton nao afirmou que sua interpretacao era uma visao de<<strong>br</strong> />

dualidade onda-particula, mas dava a entender. Para ele, a luz possui<<strong>br</strong> />

tantO propriedades corpusculares quanto ondulatOrias.<<strong>br</strong> />

Bibliografia:<<strong>br</strong> />

ABRAMOF, P.G. Um Estudo do Opticks de Newton: Aspectos do<<strong>br</strong> />

Pensamento Newtoniano e dos seus Metodos de Trabalhar em<<strong>br</strong> />

Fisica. IF<strong>USP</strong>, Sao Paulo, 1989.<<strong>br</strong> />

DIRAC, P.A.M. The Principles of Quantum Mechanics. Oxford Univ.<<strong>br</strong> />

Press, ed. 1956.<<strong>br</strong> />

MACH, The Principles of Physical Optics: An Historical and<<strong>br</strong> />

Philosofical Treatment. Dover Publications, Inc., New York,<<strong>br</strong> />

1926.<<strong>br</strong> />

NEWTON, Isaac. Opticks or tratise of refletions, refractions,<<strong>br</strong> />

inflections and colours of light. Dover Publications, Inc., New<<strong>br</strong> />

York, 1979.<<strong>br</strong> />

NEWTON, Isaac. Optica. Trad. Andre K.Torres Assis, Ed<strong>usp</strong>, Sao<<strong>br</strong> />

Paulo, 1996.<<strong>br</strong> />

PENROSE, R. Newton, quantum theory and reality. In: "300 Years of<<strong>br</strong> />

Gravitation". Hawking,S and Israel, W. (Eds) Cam<strong>br</strong>idge<<strong>br</strong> />

University Press, Cam<strong>br</strong>idge, 1989<<strong>br</strong> />

SCHENBERG, M. Pensando a Fisica. 4a. edicao, Nova Stella<<strong>br</strong> />

Editorial, Sao Paulo, 1990.<<strong>br</strong> />

775

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

"TOTALIDADE" NA VISA() REALISTA DA COMPLEMENTARIDADE DE<<strong>br</strong> />

DAVID BOHM<<strong>br</strong> />

Tanimara Soares da S. Amadeu<<strong>br</strong> />

David Bohm e conhecido por suas teorias de variaveis ocultas,<<strong>br</strong> />

entretanto seu livro de 1951, Quantum Theory, e pouco lido. Sua visa° da<<strong>br</strong> />

Mecanica Quantica, nesta epoca, se baseia no conceito de totalidade,<<strong>br</strong> />

enfatizando "que nao ha um mecanismo completamente deterministico<<strong>br</strong> />

que possa explicar corretamente a dualidade onda-particula observada<<strong>br</strong> />

experimentalmente". Fazendo uso do principio de correspondencia bem<<strong>br</strong> />

como do principio da complementaridade, busca encontrar novos<<strong>br</strong> />

conceitos que descrevam melhor o inundo microscopic° e suas relacoes<<strong>br</strong> />

com o observavel.<<strong>br</strong> />

Na descricao dos fenOmenos quanticos, Bohm utiliza o principio da<<strong>br</strong> />

complementaridade de Bohr e, mesmo dentro de uma postura ortodoxa<<strong>br</strong> />

de trataMento da teoria quantica, faz consideragoes so<strong>br</strong>e a existencia de<<strong>br</strong> />

uma realidade por detras dos fenOmenos, o que fica evidenciado quando<<strong>br</strong> />

entende o mundo como um todo indivisiVel, embora flexivel e em<<strong>br</strong> />

continua mudanca. Freire Jr. (1996) comenta que Bohm "combinou [no<<strong>br</strong> />

Quantum Theory] em uma interpretagao propria, a interpretacao da<<strong>br</strong> />

complementaridade, devida a Neils Bohr, corn uma ontologia realista",<<strong>br</strong> />

falando de "um mundo que tem existencia independente das teorias da<<strong>br</strong> />

fisica, e que pode ser conhecido por estas mesmas teorias".<<strong>br</strong> />

Na procura de uma estrutura que nao seja completamente<<strong>br</strong> />

deterministica nem representavel por leis causais, Bohm utiliza uma<<strong>br</strong> />

descricao qualitativa das propriedades quanticas para o comportamento<<strong>br</strong> />

dual da materia, o que ele chamou de "potencialidades [que sac)] capazes<<strong>br</strong> />

de desenvolver ou o aspecto de particula ou o de onda" (p. 138), sendo que<<strong>br</strong> />

o desenvolvimento de um acarreta a diminuicao do outro. Alem do mais, o<<strong>br</strong> />

desenvolvimento dos aspectos complementares onda-particula<<strong>br</strong> />

determinado tanto pelo objeto (um eletron, por exemplo) quanto pelo<<strong>br</strong> />

sistema com qual ele interage (aparelho de medida). Desse modo, no nivel<<strong>br</strong> />

quantico, nao se pode falar em partes de um sistema. Bohr enfatiza que o<<strong>br</strong> />

objeto mais o aparelho formam uma totalidade. Bohm iria mais longe: em<<strong>br</strong> />

sua visao mais realista, ele considera que o universo como um todo e uma<<strong>br</strong> />

totalidade indivisivel: "parece necessario desistir da ideia de que o mundo<<strong>br</strong> />

pode ser corretamente analisado em partes distintas, e substitui-la pela<<strong>br</strong> />

suposicao de que o universo inteiro e basicamente uma unidade<<strong>br</strong> />

indivisivel" (p. 140).<<strong>br</strong> />

A nocao de totalidade em Bohm e construida em termos das<<strong>br</strong> />

"potencialidades" que nao sao completamente definidas a nao ser em<<strong>br</strong> />

conseqUencia da interacao com um sistema macroscopic° de medicao<<strong>br</strong> />

(classico). Durante a interagao, as potencialidades se desenvolvem e fica<<strong>br</strong> />

776

ntalidade<<strong>br</strong> />

impossivel analisa-las em partes distintas. Assim, "as propriedades<<strong>br</strong> />

macroscopicas e microscOpicas nao sao independentes (mas) sao ambas<<strong>br</strong> />

necessarias para descrever os aspectos complementares de uma unidade<<strong>br</strong> />

mais fundamental, indivisivel, que e o sistema como um todo" (p. 626-7).<<strong>br</strong> />

Podemos, entao, dizer que a funeao de onda e a ponte que, atraves das<<strong>br</strong> />

amplitudes, faz a conexao entre as escalas micro e macroscopica,<<strong>br</strong> />

permitindo o desenvolvimento de uma potencialidade ou outra de acordo<<strong>br</strong> />

com a variavel que sera medida. Desse modo, Bohm constroi uma<<strong>br</strong> />

unidade indivisivel mas probabilistica, onde "as propriedades da materia<<strong>br</strong> />

sao expressas em termos de pares opostos mas complementares de<<strong>br</strong> />

potencialidades" (p. 611). Vemos, portanto, que Bohm reinterpreta o<<strong>br</strong> />

principio da complementaridade considerando uma estrutura subjacente<<strong>br</strong> />

A teoria quantica atraves dos novos conceitos que introduz. Bohm<<strong>br</strong> />

considera ainda que "o principio da complementaridade geral pois os<<strong>br</strong> />

novos conceitos quanticos fornecem uma mudanga mais a<strong>br</strong>angente e<<strong>br</strong> />

radical na descricao da natureza dos fenomenos quanticos".<<strong>br</strong> />

interessante notar que a introdugao do conceito de "potencialidade"<<strong>br</strong> />

usualmente atribuida a Heisenberg, que o utilizou no cap. III de seu livro<<strong>br</strong> />

Fisica e Filosofia (1957), juntamente com uma ideia de totalidade<<strong>br</strong> />

semelhante A de Bohm, com referencia ao universo como um todo.<<strong>br</strong> />

So<strong>br</strong>e os pares complementares, Bohm cita os conjugados canonicos<<strong>br</strong> />

da mecanica classica, tais como momento e posicao, energia e tempo.<<strong>br</strong> />

Uma vez que um deles esta relacionado com os aspectos causais da<<strong>br</strong> />

materia e outro sempre relacionado com o aspecto espaeo-temporal, segue<<strong>br</strong> />

que causalidade e coordenagao espago-temporal sao aspectos<<strong>br</strong> />

complementares. Entretanto, eles seriam pares complementares de<<strong>br</strong> />

potencialidades e, como conclui Freire Jr., o mundo de Bohm e "um<<strong>br</strong> />

mundo no qual o espago-tempo comparece como um requisito descried°<<strong>br</strong> />

deste mundo mas nao como constitutivo intrinseco do mundo quantico",<<strong>br</strong> />

diferentemente da nogao de pares complementares que aparece no<<strong>br</strong> />

primeiro enunciado do principio da complementaridade (Bohr, [1928]<<strong>br</strong> />

1934) : "A propria natureza da teoria quantica nos forga assim a<<strong>br</strong> />

considerar a coordenacao espaeo-temporal e a assergao da causalidade,<<strong>br</strong> />

cuja uniao caracteriza as teorias classicas, como aspectos<<strong>br</strong> />

complementares mas exclusivos da descricao, simbolizando a idealizaeao<<strong>br</strong> />

da observacao e da definicao, respectivamente". Esse tipo de<<strong>br</strong> />

complementaridade, entretanto, como salienta Mackinnon (1985, p.112),<<strong>br</strong> />

faz distingao entre o que observado e o que definido e, portanto, se<<strong>br</strong> />

contrapde ao positivismo logico que estipula que uma proposigao nao<<strong>br</strong> />

verificavel carece de sentido. Bohr, apos 1928, abandona esse tipo de<<strong>br</strong> />

complementaridade em favor da complementaridade entre onda e<<strong>br</strong> />

particula. Para Bohr, a totalidade aparece como a integridade das<<strong>br</strong> />

condiedes de observacao. Como salienta Murdoch: "Durante o processo de<<strong>br</strong> />

observacao, o objeto e o instrumento nao podem ser considerados como<<strong>br</strong> />

entidades completamente separadas: elas permanecem unidas pela<<strong>br</strong> />

interacao existente entre elas. Um objeto isolado e nao observado, [...],<<strong>br</strong> />

777

Tan im ara Soares Amadeu<<strong>br</strong> />

que nao interage com nenhum outro objeto, 6 um sistema lechado'. A<<strong>br</strong> />

observagao deixa o objeto em um sistema `aberto' que nao esta em<<strong>br</strong> />

nenhum estado dinamico definido durante o processo de observacao. 0<<strong>br</strong> />

sistema combinado do objeto em interagao com o instrumento de medida<<strong>br</strong> />

constitui uma especie de sistema fechado. Qualquer tentativa de analisar<<strong>br</strong> />

esse sistema no sentido de separar o objeto repentinamente do<<strong>br</strong> />

instrumento de observagao violaria essa totalidade essencial". Para<<strong>br</strong> />

Bohr, o termo totalidade corresponde, portanto, a uma indivisibilidade<<strong>br</strong> />

dos processos de medic-do: "uma modificagao no arranjo experimental<<strong>br</strong> />

original destr6i as condigoes originais de observagao, [...] levando a<<strong>br</strong> />

resultados diferentes, a um 'novo fenOmeno individual"' (Murdoch, 1987,<<strong>br</strong> />

p. 90-4).<<strong>br</strong> />

Aproximagoes entre o pensathento de Bohm e de Bohr para a<<strong>br</strong> />

descricao da mecanica quantica como vemos possivel, ao menos no que<<strong>br</strong> />

diz respeito importancia dada ao principio da complementaridade<<strong>br</strong> />

dentro da interpretagao ortodoxa., Entretanto, enquanto Bohr assume<<strong>br</strong> />

uma posicao mais relacional e instrumentalista para a<<strong>br</strong> />

complementaridade de arranjos experimentais (Jammer, 1966, pp. 197-<<strong>br</strong> />

9), Bohm, embora se mantenha proximo ao principio da<<strong>br</strong> />

complementaridade (no sentido de buscar resultados ja obtidos pela<<strong>br</strong> />

interpretagao da complementaridade), tem uma visao do mundo quantico<<strong>br</strong> />

que tem as caracteristicas de um realismo entendido como "a preocupacao<<strong>br</strong> />

de que ump interpretagao da mecanica quantica deve fornecer uma<<strong>br</strong> />

explicagao, clara e simples, compreensivel intuitivamente, de como um<<strong>br</strong> />

sistema quantico pode ser um todo indiviso, no qual acontecem conexoes<<strong>br</strong> />

nao locais" (Bohm, 1984, pp. ix-xii). Podemos dizer que Bohm nunca<<strong>br</strong> />

abandonou uma postura realista da mecanica quantica e, embora seu<<strong>br</strong> />

realismo tenha sofrido variagoes na evolugao do. seu pensamento (Freire<<strong>br</strong> />

Jr., 1996), quando da redacao do Quantum Theory ele enfatizava a<<strong>br</strong> />

necessidade de descrever o mundo quantico com conceitos proprios que<<strong>br</strong> />

formam uma estrutura interpretativa subjacente A teoria dentro da qual<<strong>br</strong> />

"os conceitos classicos nao podem ser interpretados como formas<<strong>br</strong> />

limitantes dos conceitos quanticos mas combinados eles formam uma<<strong>br</strong> />

descricao completa onde as propriedades macroscopicas e microscOpicas<<strong>br</strong> />

nao podem ser consideradas independentes".<<strong>br</strong> />

Referencias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

BOHM, D. (1951) : Quantum Theory, Prentice Hall, New York.<<strong>br</strong> />

FREIRE Jr., O. (1996) : "Realismos na Historia e Epistemologia da<<strong>br</strong> />

Ciencia". A ser publicado nos Cadernos de Historia e Filosofia<<strong>br</strong> />

da Ciencia.<<strong>br</strong> />

BOHR,N. ([1928] 1934) : "The Quantum Postulate and the Recent<<strong>br</strong> />

Development of Atomic Theory" in Atomic Theory and the<<strong>br</strong> />

Description of Nature, Cam<strong>br</strong>igde U. Press, pp. 52-91.<<strong>br</strong> />

778

Tatalalude na<<strong>br</strong> />

MACKINNON, E. (1985) : "Bohr and the Foundations of Quantum<<strong>br</strong> />

Theory", in Niels Bohr - A Centenary Volume, AP French & PJ<<strong>br</strong> />

Kennedy (orgs.), Harvard U. Press, pp. 101-20.<<strong>br</strong> />

MURDOCH, D. (1987) : Niels Bohr's Philosophy of Physics,<<strong>br</strong> />

Cam<strong>br</strong>igde U. Press.<<strong>br</strong> />

JAMMER, M. (1966) : The Conceptual Development of Quantum<<strong>br</strong> />

Mechanics, McGraw-Hill, New York.<<strong>br</strong> />

BOHM, D. (1984) : Causality and Chance in Modern Physics, 2" ed.<<strong>br</strong> />

Routlegde & Kegan Paul, London.<<strong>br</strong> />

HEISENBERG, W. ([1957] 1958) : Physics and Philosophy, Harper,<<strong>br</strong> />

New York.<<strong>br</strong> />

779

XII Simposio Nacional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 270 31 de janeiro de 1997<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

A COMPLEMENTARIDADE A LUZ DO NOVO ESPERITO CIENTIFICO<<strong>br</strong> />

ntrod Ka°<<strong>br</strong> />

Maria Beatriz Fagundes (Beatriz@if<strong>usp</strong>,<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Joao Zanetic (Zaneticgi<strong>usp</strong>.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Com a perspectiva de inserir topicos de fisica moderna no curriculo<<strong>br</strong> />

da escola secundaria temos realizado um estudo dos fundamentos da<<strong>br</strong> />

fisica quantica.<<strong>br</strong> />

Partindo desse estudo e de experiencias que tivemos nas aplicacoes<<strong>br</strong> />

de algumas de nossas consideragOes so<strong>br</strong>e o assunto pudemos<<strong>br</strong> />

observar algumas dificuldades praticas na insercao de conteUdos de fisica<<strong>br</strong> />

moderna na escola. Essas dificuldades tem varias origens.<<strong>br</strong> />

Decorrem do descaso econOmico pelo qual o sistema escolar tem<<strong>br</strong> />

passado, principalmente no caso das escolas pUblicas, so<strong>br</strong>ecarregando os<<strong>br</strong> />

professores, oferecendo cada vez menos oportunidade deles se<<strong>br</strong> />

atualizarem, enfim, de todo o desprezo, por parte do Estado, que a escola<<strong>br</strong> />

tem sofrido e que nos temos assistido desde algum tempo.<<strong>br</strong> />

As conseqUencias dessa desvalorizacao da educagdo tambem nao<<strong>br</strong> />

sao novidade. A formagao deficiente dos professores e dos alunos, a<<strong>br</strong> />

diluicao do conhecimento, distribuido na forma de manuais e oferecido<<strong>br</strong> />

pelos livros didaticos mais vendidos no mercado, e muitos outros fatores,<<strong>br</strong> />

que nao estao no ambito de discussao desse trabalho, tem sido<<strong>br</strong> />

responsaveis pela formacao de pessoas cada vez menos aptas a<<strong>br</strong> />

questionar, a pensar e a ter acesso ao conhecimento e cultura em geral.<<strong>br</strong> />

Alem de tudo, esses fatores tem gerado um desinteresse cada vez maior<<strong>br</strong> />

das pessoas pela ciencia.<<strong>br</strong> />

Este e um problema que nao exclusivo da educagdo <strong>br</strong>asileira. 0<<strong>br</strong> />

mesmo problema sentido por exemplo nos Estados Unidos, onde apenas<<strong>br</strong> />

5% da populacao adulta apresenta um razoivel nivel de "alfabetizagdo<<strong>br</strong> />

cientifica".{2}<<strong>br</strong> />

Nao nosso proposito propor a substituicao da fisica classica pela<<strong>br</strong> />

fisica moderna com a Unica finalidade de alterar o conteUdo curricular.<<strong>br</strong> />

Pretendemos, isso sim, propor uma apresentagdo mais cultural da fisica,<<strong>br</strong> />

isto e, de suas teorias, classicas e contemporaneas, com rigor mas sem o<<strong>br</strong> />

"formulismo" tradicional.<<strong>br</strong> />

A Interpretacao da Complementaridade<<strong>br</strong> />

Propomos, como ja foi mencionado anteriormente, a insergao da<<strong>br</strong> />

fisica quantica na escola, nao em substituicao a fisica classica mas, como<<strong>br</strong> />

complementagao a ela. Nesse sentido nos preocupamos em escolher,<<strong>br</strong> />

dentro do universo da fisica quantica, topicos que nos oferegam a<<strong>br</strong> />

oportunidade de discutir principalmente os fundamentos da fisica e as<<strong>br</strong> />

780

1 Complementariedade...<<strong>br</strong> />

concepcoes presentes no processo de construcao do conhecimento<<strong>br</strong> />

cientifico.<<strong>br</strong> />

Assim, dentro dos topicos de fisica moderna, focalizamos nossa<<strong>br</strong> />

atencao no estudo do comportamento dual da materia e, em particular,<<strong>br</strong> />

da luz e, centralizamos nossos esforcos, mais especificamente, nas<<strong>br</strong> />

interpretacoes, a nivel conceitual, que explicam esse comportamento.<<strong>br</strong> />

Acreditamos que, com essa abordagem, possamos contextualizar as<<strong>br</strong> />

principais caracteristicas da fisica quantica e fornecer aos estudantes um<<strong>br</strong> />

amplo panorama da fisica deste seculo.<<strong>br</strong> />

A fisica quantica, atualmente, capaz de fornecer previsoes e<<strong>br</strong> />

resultados experimentalmente corretos, porem, ainda hoje, os<<strong>br</strong> />

fundamentos dessa teoria nao estao totalmente desvendados, nem mesmo<<strong>br</strong> />

para os fisicos; As teorias fisicas tambem precisam ser interpretadas.<<strong>br</strong> />

Salientamos entao, que a concepcao de ciencia e a compreensao de<<strong>br</strong> />

seus limites, de sua metodologia e de suas transformacoes sao essenciais<<strong>br</strong> />

no processo de ensino-aprendizagem dos proprios conteudos de fisica.<<strong>br</strong> />

Dentro dessa perspectiva julgamos que o estudo das interpretacOes<<strong>br</strong> />

da fisica quantica para a dualidade onda-particula podem fornecer os<<strong>br</strong> />

elementos que desejamos para que, a partir deles, possamos abordar<<strong>br</strong> />

alguns conteudos de fisica sob a Optica da epistemologia e da filosofia da<<strong>br</strong> />

ciencia. Destacamos, entre as interpretacoes da mecanica quantica, a<<strong>br</strong> />

interpretagao da complementaridade.<<strong>br</strong> />

Alem da complementaridade, outras interpretacoes tem habitado o<<strong>br</strong> />

universo de fisicos, filosofos e epistemologos preocupados em vislum<strong>br</strong>ar<<strong>br</strong> />

um pouco mais alem do forthalismo estabelecido pela teoria. Neste<<strong>br</strong> />

trabalho, entretanto, vamos nos ater interpretacao da<<strong>br</strong> />

complementaridade, proposta inicialmente por Niels Bohr, que ja em si<<strong>br</strong> />

mesmo apresenta algumas nuancas. Optamos por essa abordagem pois a<<strong>br</strong> />

ideia da complementaridade acrescenta novos ingredientes A concepcao<<strong>br</strong> />

de ciencia.<<strong>br</strong> />

Um tray) marcante na abordagem de Bohr e a necessidade de olhar<<strong>br</strong> />

de forma diferente, ou de diferentes pontos de vista, o mesmo objeto para<<strong>br</strong> />

que se possa entender o todo. E a concepcao do conjunto a partir das<<strong>br</strong> />

propriedades que seus elementos assumem, em substituicao A concepcao<<strong>br</strong> />

de elementos rotulados por propriedades constantes. Esses elementos<<strong>br</strong> />

podem ser explorados no contexto dos processos de ensino de<<strong>br</strong> />

aprendizagem. Alem disso, a relagao observador e observavel, elemento<<strong>br</strong> />

central na concepcao da interpretacao da complementaridade, esta<<strong>br</strong> />

intimamente ligada aos elementos subjetivos e objetivos, que permeiam<<strong>br</strong> />

todo o processo de aprendizagem. A dialetica do ser (agente) coin seu<<strong>br</strong> />

objeto de investigacao pode ser estendida As relacoes que existem entre o<<strong>br</strong> />

estudante e seu objeto de estudo (a fisica). Deste modo pode-se questionar<<strong>br</strong> />

a visao de mundo que o aluno possui ao estudar os conceitos de fisica.<<strong>br</strong> />

...Bohr declarou, com animacao intensa, que ele via o dia em que a<<strong>br</strong> />

complementaridade poderia ser ensinada nas escolas e tornar-se parte da<<strong>br</strong> />

educagao geral: e melhor do que qualquer ele adicionou, a<<strong>br</strong> />

781

Maria Beatriz Fagundes<<strong>br</strong> />

percepgao da complementaridade fornecera as pessoas a orientacao de<<strong>br</strong> />

que elas necessitam. 131<<strong>br</strong> />

A Interpretacao da Complementaridade na formacao do Novo Espirito Cientifico<<strong>br</strong> />

No periodo em que se tornaram polemicas as difereneas existentes<<strong>br</strong> />

entre a descrigao classica e a descried() quantica dos fenomenos fisicos,<<strong>br</strong> />

mais precisamente em 1927, Niels Bohr apresentou pela primeira vez ao<<strong>br</strong> />

paha) a sua formulagdo da complementaridade; Nessa ocasiao, quando<<strong>br</strong> />

estava sendo realizado o Congresso Internacional de Fisica em Como na<<strong>br</strong> />

Italia, Bohr teria afirmado que gostaria apenas de<<strong>br</strong> />

"descrever um certo ponto de vista geral que espero ajudara a<<strong>br</strong> />

harmonizar as opinioes claramente conflitantes entre os cientistas"<<strong>br</strong> />

As "opinioes conflitantes" a que Bohr se referia geraram, na epoca,<<strong>br</strong> />

a dicotomia a respeito da descricao do universo como conseqiiencia da<<strong>br</strong> />

separacao da fisica em dois polos, a •fisica classica e a fisica quantica. A<<strong>br</strong> />

interpretagao proposta por Bohr trazia em sua essencia uma tentativa de<<strong>br</strong> />

acomodar as duas descrigoes excludentes como ianica forma de descrever<<strong>br</strong> />

a totalidade da natureza. Para isso, entretanto, haveria de se pagar um<<strong>br</strong> />

prego: a queda de algumas fronteiras erguidas pela fisica classica. Nao se<<strong>br</strong> />

pode mais estabelecer um limite rigido entre o objeto e o ato de observalo.<<strong>br</strong> />

As consequencias dessa concepedo, totalmente estranha fisica<<strong>br</strong> />

classica, alcangaram dimensoes que foram alem da fisica. Estabelecer<<strong>br</strong> />

uma regiao de intercessao entre o objeto e a sua observagao envolveram<<strong>br</strong> />

tambem uma semantica colocando na mesma esfera o substantivo (objeto)<<strong>br</strong> />

e o verbo (observar). Alem disso, introduziu-se no sistema um elemento<<strong>br</strong> />

de indeterminagao que abalou as leis de causalidade classicas.<<strong>br</strong> />

Complementaridade nao e um sistema, nao e uma doutrina com<<strong>br</strong> />

precedentes prontos. Nao existe via de regra para isto: nao uma<<strong>br</strong> />

descricao formal que pode ser encontrada nos escritos de Bohr, o que<<strong>br</strong> />

inquieta muitas pessoas. Os franceses estao chocados com essa abertura<<strong>br</strong> />

nas regras cartesianas: eles acusam Bohr de entregar-se ao "clair-obscur"<<strong>br</strong> />

e envolver-se nas "les <strong>br</strong>umes du Nord". Os alemaes nas suas minucias<<strong>br</strong> />

tem estado trabalhando na distingao das diversas formas da<<strong>br</strong> />

complementaridade e tem estudado centenas de paginas das suas<<strong>br</strong> />

relacoes com Kant. Os americanos pragmaticos tem dissecado a<<strong>br</strong> />

complementaridade no escalpo da logica simbolica e tem se empreendido<<strong>br</strong> />

em definir essa arte sutil do uso correto das palavras sem qualquer<<strong>br</strong> />

palavra. 15}.<<strong>br</strong> />

A interpretagao de Bohr e tida como uma interpretagao positivista<<strong>br</strong> />

e ainda amplamente questionada, principalmente devido a suas bases<<strong>br</strong> />

filosoficas.<<strong>br</strong> />

Apresentamos uma possivel leitura da interpretagao da<<strong>br</strong> />

complementaridade, mais especificamente das ideias de Niels Bohr,<<strong>br</strong> />

apoiados na •epistemologia de Gaston Bachelard e na sua Caracterizagdo<<strong>br</strong> />

782

1 Com plementariedade...<<strong>br</strong> />

do Novo Espirito Cientifico 161 Bachelard sempre situou o fio condutor de<<strong>br</strong> />

sua motivagdo epistemolOgica no advento da fisica contemporanea,<<strong>br</strong> />

representados pelas teorias da relatividade e da fisica quantica. Estas<<strong>br</strong> />

teorias, principalmente nos dominios dos fenOmenos do micromundo<<strong>br</strong> />

fisico, so se materializaram ao serem superados os obstaculos<<strong>br</strong> />

epistemologicos decorrentes das conviccefies fundadas pela fisica classica.<<strong>br</strong> />

No dialog° com esse mundo<<strong>br</strong> />

"(...) o sentido do vetor epistemolegico parece-nos bem claro. Ele vai<<strong>br</strong> />

seguramente do racional ao real e de nenhum modo, ao contrario, da<<strong>br</strong> />

realidade ao geral como o professavam todos os filOsofos, desde<<strong>br</strong> />

AristOteles ate Bacon. Noutras palavras, a aplicacao do pensamento<<strong>br</strong> />

cientifico parece-nos essencialmente realizante. Procuraremos, pois,<<strong>br</strong> />

mostrar no decurso desta o<strong>br</strong>a o que chamaremos a realizacao do racional<<strong>br</strong> />

ou mais geralmente a realizacao do matematico."17).<<strong>br</strong> />

Se, como afirmava o historiador da fisica Alexandre Koyre, Galileu<<strong>br</strong> />

e Kepler pavimentaram o caminho que seria percorrido pela fisica<<strong>br</strong> />

newtoniana atraves da sua "matematizacao do real", segundo Bachelard,<<strong>br</strong> />

as contribuicoes de Planck, Einstein, Heisenberg, e certamente Bohr,<<strong>br</strong> />

entre outros, pavimentaram o caminho que seria percorrido pela fisica<<strong>br</strong> />

quantica atraves da "realizacao do racional".<<strong>br</strong> />

Com isso queremos apontar alguns elementos, presentes na<<strong>br</strong> />

formulacdo de Bohr, que caracterizamos, ainda fazendo referencia a<<strong>br</strong> />

Bachelard, como a racionalizacao do real .e deslocaremos o enfoque do<<strong>br</strong> />

eixo das discussoes do par positivismo-realismo para o par racionalismorealismo.<<strong>br</strong> />

A racionalizacao do real, caracteristica da ciencia moderna,<<strong>br</strong> />

determina um sentido para o vetor epistemolOgico, do racional para o<<strong>br</strong> />

real. E sob essa optica que olhamos para a interpretacao de Bohr e<<strong>br</strong> />

procuramos resgatar os fundamentos da fisica quantica contrapondo-os,<<strong>br</strong> />

sempre que possivel, aos fundamentos da fisica classica.<<strong>br</strong> />

A experiencia cientifica e assim uma razao confirmada. Este novo<<strong>br</strong> />

aspecto filosofico da ciencia prepara uma volta do normativo na<<strong>br</strong> />

experiencia: a necessidade da experiencia sendo apreendida pela teoria<<strong>br</strong> />

antes de ser descoberta pela observacao...{8}<<strong>br</strong> />

Referoncias Bibliograficas<<strong>br</strong> />

1 FAGUNDES, M. B. ET AL. "Ensinando a Dualidade Onda-<<strong>br</strong> />

Particula Sob 'Lima Nova Optica". Anais do V EPEF, Aguas<<strong>br</strong> />

de LindOia, Sao Paulo, setem<strong>br</strong>o/1996.<<strong>br</strong> />

2 SHAMOS, M. H. "Guest Comment: The real threat of scientific<<strong>br</strong> />

illiteracy". Amer. J. Phys. 64 (9), September 1996, pp. 1102-3.<<strong>br</strong> />

3 ROSENFELD,L. "Niels Bohr A Centenary Volume",1963 in<<strong>br</strong> />

FRENCH, A. II.; KENNEDY, P. J. Harvard University Press, USA,<<strong>br</strong> />

1985. p.323.<<strong>br</strong> />

783

Muria Beatriz Pagundes<<strong>br</strong> />

4 HOLTON, G. "As Raizes da Complementaridade". Humanidades<<strong>br</strong> />

(UnB) 2 (9), outu<strong>br</strong>o-dezem<strong>br</strong>o 1984, pp 49-71.<<strong>br</strong> />

5 ROSENFELD, op. cit. p.323.<<strong>br</strong> />

6 BACHELARD, G. 0 Novo Espirito Cientifico. Tempo Brasileiro,<<strong>br</strong> />

Brasil, 1985. trad. Juvenal Hahne Jr.<<strong>br</strong> />

7 Idem pp.12-13.<<strong>br</strong> />

8 Idem. p.14.<<strong>br</strong> />

784

XII Simposio Noeional de Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Belo Horizonte, M.G., 27 a 31 de janeiro de 1997 -<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

IMAS E ELETROIMAS " PRODUCAO DE UM VIDEO DIDATICO"<<strong>br</strong> />

Ivania Coelho Moraes1<<strong>br</strong> />

Arjuna C. Panzera2 (Orientador) (arjuna@coltec.ufmg.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

1- Colegio Jose de Alencar Rogedo<<strong>br</strong> />

2- Setor de Fisica - Coltec - UFMG<<strong>br</strong> />

Este trabalho mostra a producao de um video de cerca de 15<<strong>br</strong> />

minutos para ser utilizado nas aulas de fisica de 2° Grau. 0 tema<<strong>br</strong> />

escolhido tem diversas aplicagOes praticas no cotidiano e na indastria. 0<<strong>br</strong> />

video e uma forma de "trazer" para a sala de aula estas aplicacoes,<<strong>br</strong> />

enriquecendo as aulas teoricas. No video sao apresentados experimentos<<strong>br</strong> />

usando materiais simples que poderao suprir a falta de equipamentos nas<<strong>br</strong> />

escolas.<<strong>br</strong> />

Este video examina as propriedades dos imas e classifica as<<strong>br</strong> />

substancias em ferromagneticas, paramagneticas e diamagneticas. Neste<<strong>br</strong> />

ultimo aspecto mostra a repulsao de um ima por uma pastilha de<<strong>br</strong> />

ceramica supercondutora. Aponta a bassola como um instrumento de<<strong>br</strong> />

orientacao geografica; mostra a bassola sendo usada no painel de um<<strong>br</strong> />

aviao, para ajudar o piloto a fazer suas rotas de viagens; mostra a bassola<<strong>br</strong> />

sendo usada dentro de um Teodolito para permitir aos geologos<<strong>br</strong> />

efetuarem medidas fundamentais no campo. Mostra que ao redor de um<<strong>br</strong> />

ima existe um campo magnetic° e este atuando distancia, atravessando<<strong>br</strong> />

alguns materiais como o isopor, o plastic° e a madeira .<<strong>br</strong> />

Assistindo a esta fita, voce vai aprender como construir imas que<<strong>br</strong> />

podem ser ligados e desligados: os eletroimas. Voce vera tambem,<<strong>br</strong> />

eletroimas sendo usado para transportar enormes quantidades de ferro,<<strong>br</strong> />

no motor de arranque, no rele de farol alto e baixo e no motor do<<strong>br</strong> />

limpador de para<strong>br</strong>isa dos automoveis.<<strong>br</strong> />

No final do video, voce devera ter adquirido uma visao dos<<strong>br</strong> />

fenomenos magneticos, relacionando-os com a corrente eletrica e podera<<strong>br</strong> />

aplicar estes conhecimentos para compreender os principios basicos de<<strong>br</strong> />

funcionamento de muitos dispositivo e aparelhos domesticos que o<<strong>br</strong> />

cercam no seu cotidiano.<<strong>br</strong> />

Acompanhado com o video, elaborei um manual de instrucao para o<<strong>br</strong> />

professor mostrando os objetivos do mesmo, sugerindo uma maneira de<<strong>br</strong> />

utiliza-lo e um questionario de avaliacao dos conceitos abordados para ser<<strong>br</strong> />

aplicado nos alunos.<<strong>br</strong> />

Este video faz parte do trabalho final do Curso de Especializacao<<strong>br</strong> />

em Ensino de Ciencias - Modalidade Fisica ministrado na Faculdade de<<strong>br</strong> />

Educacao/Cecimig da UFMG sob a orientacao do Professor Arjuna C.<<strong>br</strong> />

Panzera.<<strong>br</strong> />

785

. Encontro de Pesquisadores ern Ensino de Fisica<<strong>br</strong> />

Aguas de Lindoia, SP, 02 a 05 de setem<strong>br</strong>o de 1996<<strong>br</strong> />

Sociedade Brasileira de Fisica<<strong>br</strong> />

FUNDAMENTOS DE ASTRONOMIA " UM CURSO PARA PROFESSORES<<strong>br</strong> />

DE CIENCIAS"<<strong>br</strong> />

Arjuna Casteli Panzera1 (arjuna@coltec.ufmg.<strong>br</strong>)<<strong>br</strong> />

Simone de Padua Thomaz2<<strong>br</strong> />

1 - Setor de Fisica - Coltec - UFMG<<strong>br</strong> />

2- Colegio Dom SiIvario / Colegio Santo Ant6nio<<strong>br</strong> />

A astronomia um topic() do programa de ciencias do Estado de<<strong>br</strong> />

Minas Gerais e abordada em muitos livros didaticos de 1° Grau e por<<strong>br</strong> />

isso grande parte dos professores inclui esse tema em seus<<strong>br</strong> />

planejamentos. Considerando que a formacao desses professores<<strong>br</strong> />

deficiente em relagao a esse assunto, optamos por estruturar um curso<<strong>br</strong> />

que atendesse a essa demanda.<<strong>br</strong> />

0 Curso de "Fundamentos de Astronomia" foi ministrado a<<strong>br</strong> />

professores de Ciencias de 1° Grau da rede estadual de ensino, inserido<<strong>br</strong> />

no Programa Permanente de Aperfeicoamento de Professores de Ciencias<<strong>br</strong> />

e .Matematica da Rede Estadual de Ensino atraves de convenio entre a<<strong>br</strong> />

SEEMG e UFMG, tendo como Orgao executor o CECIMIG. Sua carga<<strong>br</strong> />

horaria 6 de 45 horas incluindo as avaliagoes.<<strong>br</strong> />

_A concepgao do curso baseada na constatagao de que, em geral, os<<strong>br</strong> />

livros de Ciencias de 1° Grau mostram apenas aspectos teoricos da<<strong>br</strong> />

astronomia nao se preocupoando em desenvover atividades<<strong>br</strong> />

observacionais do Sol, da Lua, dos planetas e das estrelas, que sao<<strong>br</strong> />

possiveis de se aplicar neste nivel. Informam mais so<strong>br</strong>e a constituicao,<<strong>br</strong> />

temperatura e evolugao das estrelas e planetas. Estas informacoes, no<<strong>br</strong> />

entanto, sao obtidas corn instrumentos sofisticados tais como grandes<<strong>br</strong> />

telescopios, radiotelescopios e espectroscopios. Instrumentos como estes<<strong>br</strong> />

s6 sao acessiveis a pesquisadores e, portanto• a abordagem destes<<strong>br</strong> />

conteiidos nos curriculos de Ciencias fica completamente desvinculada da<<strong>br</strong> />

pratica, restringindo-se a um estudo teorico.<<strong>br</strong> />

Alem disso, na Fisica do 2° Grau, estudamos so<strong>br</strong>e modelos de<<strong>br</strong> />

sistema solar que surgiram na Hist6ria da Ciencia ( Ptolomeu, Tycho<<strong>br</strong> />

Brahe, Copernico ) mas nao sabemos porque se optou pelo modelo<<strong>br</strong> />

heliocentrico atualmente aceito. Estudamos tambem as leis de Kepler<<strong>br</strong> />

mas nao sabemos que observagoes foram feitas para que se deduzisse<<strong>br</strong> />

estas leis. A lei da Gravitagao Universal de Newton e abordada com<<strong>br</strong> />

distilled° mostrando-se sua aplicagao na compreensao de varios<<strong>br</strong> />

fenOmenos na Astronomia. Apesar disto nao se aprende coisas praticas<<strong>br</strong> />

so<strong>br</strong>e o que nOs vemos todos os dias.<<strong>br</strong> />

Assim, optamos por elaborar um curso que tratasse de<<strong>br</strong> />

fundamentos da astronomia com a preocupacao de partir, sempre que<<strong>br</strong> />

possivel, de observagoes, para, em seguida, relaciona-las com os modelos<<strong>br</strong> />

atuais. Elaboramos um texto didatico, que utiliza linguagem simples e<<strong>br</strong> />

perguntas com lacunas para que os professores-alunos possam discutir,<<strong>br</strong> />

786

El/tido/nen<<strong>br</strong> />

de.ilstionomia...<<strong>br</strong> />

em grupo, e registrar suas conclusoes. Os cursistas realizaram diversas<<strong>br</strong> />

atividades experimentais durante as aulas e para tais, foi distribuido um<<strong>br</strong> />

kit para cada grupo. Tambem foram utilizados alguns videos contendo<<strong>br</strong> />

observacOes que eram impossiveis de serem realizadas em tempo habil.<<strong>br</strong> />

0 Curso iniciou-se pela apresentacdo dos resultados de uma<<strong>br</strong> />

pesquisa, em criancas do ensino fundamental, salientando suas<<strong>br</strong> />

concepeoes so<strong>br</strong>e a esfericidade da Terra. Com base nesses resultados<<strong>br</strong> />

discutimos as alternativas de superacdo das difuculdades encontradas<<strong>br</strong> />

pelos alunos para construcdo do modelo atual de Terra ( esferica /<<strong>br</strong> />

rodeada por espaco ilimitado / gravidade dirigida para o centro).<<strong>br</strong> />

Identificando, nas ideias das criancas, algum paralelismo coin os<<strong>br</strong> />

modelos de Terra construidos atraves da histeria, optamos por um <strong>br</strong>eve<<strong>br</strong> />

relato so<strong>br</strong>e estes modelos.<<strong>br</strong> />

A seguir apresentamos perguntas que leigos, alunos ou professores,<<strong>br</strong> />

fazem so<strong>br</strong>e o cotidiano da astronomia, como por exemplo: A Terra<<strong>br</strong> />

possui realmente os movimentos de rotacdo e translacdo ? Quais said as<<strong>br</strong> />

evidencias de isto realmente ocorre ? Qual a diferenca entre planetas e<<strong>br</strong> />

estrelas ? Quais said os planetas visiveis a olho nu ? Qual a estrela mais<<strong>br</strong> />

prOxima da Terra, fora o Sol ? Por que a Lua mostra-nos sempre a mesma<<strong>br</strong> />

face ? 0 Sol "passa" pelo zenite, todos os dias do ano ? 0 Sol "nasce"<<strong>br</strong> />

sempre no mesmo ponto do leste ? Tais perguntas tem o objetivo de<<strong>br</strong> />

levantar os conhecimentos previos dos professores-alunos, alem de<<strong>br</strong> />

propiciar a discussdo entre os mem<strong>br</strong>os do grupo no sentido de socializar<<strong>br</strong> />

estes conhecimentos motivando-os para o estudo dos temas abordados<<strong>br</strong> />

nas quest6es.<<strong>br</strong> />

Considerando que os conceitos de pontos cardeais, latitude e<<strong>br</strong> />

longitude s5o essenciais para a compreensao da localizacao de pontos na<<strong>br</strong> />

superficie do globo, desenvolvemos atividades praticas de: localizacdo<<strong>br</strong> />

aproximada de pontos cardeais, construcdo de uma bussola, determinacdo<<strong>br</strong> />

do meridiano e paralelo local atrves de um gnomon, construed° de um<<strong>br</strong> />

modelo de globo terrestre de bola de isopor com o tracado de meridianos e<<strong>br</strong> />

paralelos.<<strong>br</strong> />

0 modelo de isopor juntamente com um arame afixado em suporte,<<strong>br</strong> />

representando o eixo da Terra e um retroprojetor, foram utilizados para<<strong>br</strong> />

desenvolver os conceitos de dia e noite e estacoes do ano, bem como o<<strong>br</strong> />

movimento do Sol na ab6bada celeste.<<strong>br</strong> />

Foi construido um relOgio de Sol horizontal, coin o objetivo de<<strong>br</strong> />

sintetizar e aplicar as informacOes trabalhadas anteriormente.<<strong>br</strong> />

Ainda com bolas de isopor, trabalhamos o sistema Terra-Lua-Sol<<strong>br</strong> />

salientando-se as fases da Lua, seu movimento de translacao e rotacdo, os<<strong>br</strong> />

eclipses do Sol e da Lua.<<strong>br</strong> />

Do sistema solar, desenvolvemos os conceitos das Orbitas dos<<strong>br</strong> />

planetas, suas excentricidades, planos de Orbitas, diametros e distancias<<strong>br</strong> />

relativas ao Sol atraves de modelos em escalas adequadas.<<strong>br</strong> />

Finalmente foi apresentada uma carta celeste, e uma orientacdo<<strong>br</strong> />

para a sua utilizacdo em observacOes noturnas. 0 movimento das<<strong>br</strong> />

787

Arjnna Cusie Panzera-<<strong>br</strong> />

constelacoes no ceu ao longo da noite e do ano foi discutido atraves do<<strong>br</strong> />

modelo de esfera celeste. 0 movimento dos planetas com referencial na<<strong>br</strong> />

Terra foi discutido suscintamente atraves de atividade pratica que<<strong>br</strong> />

relaciona a trajetOria aparente coin o modelo heliocentric°. Salientou-se,<<strong>br</strong> />

neste momento, a importancia das constelacoes do zodiaco.<<strong>br</strong> />

Esse curso foi ministrado a seis turmas de cerca de 15 alunos, cada,<<strong>br</strong> />

e teve avaliacao favoravel por parte dos mesmos.<<strong>br</strong> />

788

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