1406 - HISTÓRIA DO LIVRO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
CRISTIANO CARVALHO
A HISTÓRIA DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
CONTADA EM LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA
CURITIBA
2007
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
CRISTIANO CARVALHO
A HISTÓRIA DA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
CONTADA EM LIVROS DIDÁTICOS DE FÍSICA
Dissertação apresentada como requisito Parcial
à obtenção do grau de Mestre em Educação,
Curso de Pós-Graduação em Educação, Setor
de Educação, Universidade Federal do Paraná.
Orientador: Prof. Dr. Nilson Marcos Dias Garcia
CURITIBA
2007
i
Resumo
Este trabalho teve por objetivo analisar como a história do conceito da indução
eletromagnética está contada nos recentes livros didáticos de Física do Ensino
Médio. A opção pelo estudo do livro didático foi feita devido à sua marcante
presença como importante elemento de registro das formas de ensino em
determinados períodos. Iniciando pela discussão do papel e função do livro didático
no processo de ensino aprendizagem, foi feito também um estudo sobre a
contribuição da História da Ciência ao Ensino de Física e a importância que isso tem
na humanização da ciência, bem como na desmistificação de fatos que impediriam o
estabelecimento de relação do processo de desenvolvimento científico com as
dimensões culturais, sociais, políticas e econômicas nele presentes. O universo da
pesquisa constituiu-se dos livros didáticos de Física, tanto na sua versão completa
como na de volume único, de autores que tiveram livros didáticos aprovados no
processo do Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio (PNELEM 2007).
A análise foi realizada a partir da identificação de quatro categorias, que permitiram
diagnosticar a presença e o fazer humano no processo de construção da ciência,
assim como as idéias e os métodos presentes no desenvolvimento da ciência. Além
dessa análise, comparou-se o conteúdo presente nas obras de volume único com a
versão completa de cada autor, na tentativa de investigar o que foi modificado na
versão mais “enxuta” comparada com a mais completa. Embora tenham se
caracterizado como exceção e não como regra, nos livros foram encontrados
exemplos do uso da História da Ciência que a mostraram como um processo, como
resultado de construção coletiva, cotejada por erros e acertos. Finalizando, são
tecidas considerações para que essa história seja melhor contada nos livros
didáticos.
Palavras-Chave: História da Ciência, Livro Didático, Ensino de Física.
ii
Abstract
This work aimed to analyze how the history of the electromagnetic induction concept
is told in Physics didactic books for Secondary Education. The option for the study of
didactic books was made due to their outstanding presence in education as an
important register element of the education forms regarding determined time periods.
Starting from the discussion of the function of didactic books in the teaching learning
process, it has also been made a study about the contribution of Science History to
Physics Teaching and the relevance of this strategy of education in the science
humanization process, as well as in the demystifying of some facts that would
obstruct to set up relationships between the process of scientific development and
the cultural, social, economic and politics dimensions. The framework of this research
consisted of Physics didactic books – complete books and reduced versions – of
authores that to have didactic books approved in the process of PNELEM 2007
(National Program of the Didactic Book of Secondary Education). The analysis was
made based on the inquiry of four categories, which allowed identifying the human
presence in the process of construction of science, as well as the ideas and the
methods presents in its development process. Furthermore, it has been compared
the content presented in books of only volume with the complete version of each
author, attempting to investigate what had been modified in the more “reduced”
version, compared with the most complete one. In the books were found examples of
Science History use that present it as a process, as result of a collective construction,
even though these concerns were exceptions. Also, there are some considerations
so that this History may be told in the didactic books in more proper way.
Keywords: History of Science, Didactic Books, Education of Physics
iii
Aos meus pais que fazem parte da Minha
História. Já que comentamos tanto da
importância da História.
iv
Agradecimentos
Agradeço aos meus pais e à minha irmã pelo apoio e pelos conselhos que
foram dados, principalmente nos momentos de dificuldade.
Ao meu orientador professor Nilson Marcos Dias Garcia, que com sabedoria
e paciência me ajudou a visualizar e a organizar as idéias, que foram tão
fundamentais para a realização desse trabalho.
À professora Tânia Maria Figueiredo Braga Garcia, pelas sugestões
essenciais para a realização deste trabalho.
À professora Ivanilda Higa, pelas contribuições que foram de grande valia
para a continuação desse trabalho.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Educação, com o qual
tive oportunidade de conhecer e conviver um pouco durante a fase da realização das
disciplinas.
Ao meu tio Ernani, com quem, durante as nossas conversas, fizemos
grandes reflexões.
Às Editoras Ática, Moderna, Saraiva e Scipione que forneceram os
exemplares necessários para a realização dessa pesquisa
v
Livros não mudam o mundo, quem muda o
mundo são as pessoas. Os livros só mudam as
pessoas.”
Mário Quintana
vi
Sumário
Resumo........................................................................................................................ i
Abstract ....................................................................................................................... ii
Agradecimentos ......................................................................................................... iv
Sumário...................................................................................................................... vi
Introdução ...................................................................................................................1
Capítulo 1 – O livro didático no sistema de ensino......................................................9
1.1 – O livro didático e o ensino ..................................................................................9
1.2 – A História do livro didático ................................................................................10
1.3 – O livro didático e os programas de distribuição................................................12
1.4 – O livro didático e o mercado editorial ...............................................................16
1.5 – O livro didático na educação formal .................................................................19
1.6 – As transformações dos livros de Física ............................................................21
Capítulo 2 – A História da Ciência no Ensino de Física ............................................24
2.1 – A aproximação da História da Ciência do Ensino de Física .............................24
2.2 – Contribuições da História da Ciência no Ensino de Física ...............................31
2.3 – Oposição à aproximação histórica no Ensino de Ciências...............................34
2.4 – Como a visão de Ciência e aspectos históricos são veiculados nos livros
didáticos.................................................................................................................39
2.5 – A importância de trabalhos publicados sobre a temática da História da
Ciência...................................................................................................................45
Capítulo 3 – Metodologia ..........................................................................................47
Capítulo 4 – Resultados ............................................................................................52
4.1 – Caracterização dos livros .................................................................................52
4.2 – Apresentação dos resultados por categoria .....................................................62
4.2.1 – Interação .......................................................................................................62
4.2.2 – Atores............................................................................................................68
4.2.3 – Métodos.........................................................................................................74
4.2.4 - Construção da Ciência ...................................................................................83
4.3 – A respeito das categorias analisadas...............................................................89
4.3.1 - Interação ........................................................................................................89
4.3.2 - Atores.............................................................................................................89
4.3.3 - Métodos .........................................................................................................91
4.3.4 - Construção da Ciência ...................................................................................92
vii
Capítulo 5 – Análise dos resultados ..........................................................................94
5.1 – A forma e a concepção com que são apresentados aspectos da História da
Ciência...................................................................................................................94
5.1.1 – A forma..........................................................................................................94
5.1.2 – A concepção..................................................................................................96
5.2 – Comparação entre os livros de coleção completa e volume único.................100
Considerações finais ...............................................................................................103
Referências .............................................................................................................108
Anexo I: A forma e a intenção com que aspectos da História da Ciência são
apresentados nos livros textos analisados ..............................................................113
Anexo II: A História da Indução Eletromagnética.....................................................121
Introdução
Esta pesquisa se insere no campo do ensino da Física. Como disciplina, a
Física passou a ser objeto de estudo nas escolas de maneira mais efetiva com a
criação do Colégio Pedro II, em 1837, no Rio de Janeiro. De lá para cá, entretanto
ao se estudar a história do Ensino da Física observa-se, efetivamente, que pouco se
alterou no cenário desse ensino. Torna-se necessário, portanto, refletir sobre o
Ensino de Física praticado em nossas escolas pois,
...hoje, no início do século XXI, mais de cem anos de história se
passaram desde a introdução da Física nas escolas do Brasil, mas
sua abordagem continua fortemente identificada com aquela
praticada há cem anos atrás: ensino voltado para a transmissão de
informações através de aulas expositivas utilizando metodologias
voltadas para a resolução de exercícios algébricos. Questões
voltadas para o processo de formação dos indivíduos dentro de uma
perspectiva mais histórica, social, ética, cultural, permanecem
afastadas do cotidiano escolar, sendo encontradas apenas nos
textos de periódicos relacionados ao ensino de física, não
apresentando um elo com o ambiente escolar (ROSA e ROSA,
2005, p.6).
De acordo com Rosa e Rosa (2005), o processo de ensino-aprendizagem
em Física tem sido objeto de pesquisas por aqueles cuja “... preocupação central
tem estado na identificação do estudante com o objeto de estudo. Em outras
palavras, a questão emergente na investigação dos pesquisadores está relacionada
à busca por um real significado para o estudo dessa Ciência na educação básicaensino
médio” (ROSA e ROSA, 2005, p.2).
Os livros didáticos, de uma maneira geral, apresentam um discurso que
mostra a preocupação com a Física como uma ciência que permite compreender
uma grande quantidade de fenômenos naturais, indispensáveis para a formação
profissional e preparação para o vestibular e a compreensão e interpretação do
mundo pelos sujeitos. No entanto, neles a ênfase recai sobre os aspectos
quantitativos em detrimento dos qualitativos e conceituais, privilegiando a resolução
2
de “Problemas de Física” que se traduzem em exercícios matemáticos com
respostas prontas. Isso tem relevância na medida em
... que as estruturas curriculares se valem dos livros didáticos para se
organizarem. A opção de tal e tal livro didático determinará, a
princípio, a constituição das disciplinas que assumem seu espaço
curricular, (...). Mesmo que o discurso didático do professor seja
amplo, abrangente e propicie contextualizações, em geral, ele fará
uso de exercícios e problemas do livro didático e sua avaliação terá
como base a literatura disciplinar do livro adotado. É importante
lembrar que os livros didáticos dirigidos ao Ensino Médio refletem o
mesmo enfoque disciplinar presente no meio universitário, levando
os professores a consolidarem, na sua prática pedagógica, o estilo
reprodutivista e disciplinar (...) Os currículos de Física nos cursos de
graduação também colaboram para a manutenção do conhecimento
físico ensinado nos moldes ditados internamente pelas disciplinas
(...) Certamente este indicador pode ser estendido, sem muitas
ressalvas, à maioria dos cursos de formação de professores de
Física e para a maioria das licenciaturas em ciências. O peso de uma
tradição disciplinar, historicamente constituída, se impõe fortemente
aos currículos dos cursos universitários, (...) (PIETROCOLA, ALVES
e PINHEIRO, 2005, p. 6-7).
Nessa perspectiva, conforme (Garcia, Rocha e Costa, 2001, p.138) “ ... via
de regra, os conteúdos acabam por ser desenvolvidos como se estabelecessem
relações com eles mesmos, sendo desconsideradas as diversas relações com
outros tópicos da própria Física e de outros campos de conhecimento”. Essa prática
pedagógica não permite aos estudantes a compreensão de que a ciência é uma
construção humana, com todas as implicações que isso possa ter, inclusive os erros
e acertos decorrentes das atividades humanas, levando-os
... a ter uma idéia distorcida do que é Física e quase sempre ao
desinteresse pela matéria. Os estudantes devem ser levados a
perceber que os modelos dos quais os pesquisadores lançam mão
para descrever a natureza são aproximações válidas em
determinados contextos, mas que não constituem uma verdade
absoluta. Muitas vezes idéias como as de partícula, gás ideal, queda
livre, potencial elétrico e muitas outras são apresentadas sem
nenhuma referência à realidade que representam, levando o
estudante a julgá-los sem utilidade prática. Outras vezes modelos
como o de um raio luminoso, de átomo, de campo, de onda
eletromagnética, etc., são apresentados como se fossem entes reais
(ÁLVARES, 1991,p.42).
Ainda de acordo com Álvares, (1991, p.25), essa Física não permite ao
aluno o acesso à compreensão conceitual e ao formalismo próprio deste campo de
3
conhecimentos, essencial para o desenvolvimento de uma cultura em ciência, tendo
em vista que “... um número elevado dos estudantes brasileiros, não tem acesso aos
estudos superiores, ou, segue cursos para os quais a Física não tem caráter
propedêutico”. Além disso, apesar do incentivo que deve ser dado à carreira
universitária, esta deveria ser mais uma possibilidade e não apenas o objetivo
principal do ensino desta disciplina no nível médio.
Também parece haver consenso entre os professores em torno da idéia de
que a Física é uma ciência experimental. No entanto, apesar de enfatizarem esse
caráter experimental da matéria e a importância dessa consideração no sentido de
contribuir para uma compreensão dos fenômenos físicos, é comum adotarem textos
que, além de não apresentarem uma só sugestão de experimento a ser realizado
pelo professor ou pelos seus alunos, tratam os assuntos sem nenhuma preocupação
com seu desenvolvimento experimental. Por outro lado, outros professores que se
dizem preocupados com um curso mais voltado para a compreensão dos conceitos,
escolhem textos que tratam matematicamente os tópicos abordados, sem
trabalharem aspectos cognitivos da aprendizagem.
Comecei a ter contato com a sala de aula no 2º semestre de 2002, quando
fiz a disciplina Prática de Ensino de Física, cujo estágio válido para a disciplina que
ocorreu entre outubro e dezembro de 2002. Devido à greve ocorrida nas
Universidades Federais no ano de 2001, houve no início uma certa dificuldade em
compatibilizar o calendário das escolas com o da universidade, motivo pelo qual na
época, a melhor opção, foi fazer a Prática de Ensino num colégio particular, em
razão de ter mais aulas semanais de Física em relação aos colégios públicos. Como
mencionado, até essa época, ainda não tinha nenhum contato efetivo com a sala de
aula, tendo oportunidade apenas de registrar algumas relações envolvidas em sala
de aula e também ministrar algumas aulas.
No período de observação das aulas, pude constatar que o silêncio se fazia
presente nas aulas, sendo muito pouco o desgaste da professora em relação ao
aspecto disciplinar. Creio entretanto, que isto ocorreu principalmente pelo fato de ter
sido o estágio realizado num colégio religioso, em que algumas condutas são
prioritárias e trabalhadas durante o transcorrer das aulas, como a ênfase na religião.
Ao ministrar as minhas primeiras aulas, pude notar desde o primeiro momento que
os alunos participaram e colaboraram para o bom andamento da aula. O estágio foi
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realizado na 8 ª série, na disciplina de Ciências, e ao conversar com o professor
orientador da disciplina, durante o semestre, ficou nítido que a escolha da série para
a realização do estágio foi acertada por envolver relações que mesclam
características do Ensino Fundamental e do Ensino Médio. Durante as aulas
ministradas, pude ter esse contato sob os aspectos afetivos, emocionais e
cognitivos. Nelas foi possível trabalhar com várias metodologias, como a realização
de experimentos, a utilização de fitas de vídeo, o uso do retroprojetor e de
demonstrações e também a forma expositiva tradicional. O resultado mais
satisfatório foi verificar que ali foi apenas um começo que se completa, que o
professor não sai pronto ao realizar o estágio e ao terminar a graduação, mas sim
com a sua experiência diária, que se ampliará ao se trabalhar com jovens que se
mostram cada vez mais desinteressados em relação à escola.
Como professor de disciplina de Física, comecei a lecionar depois do
término da graduação, em julho de 2003. O ano seguinte foi para mim de um grande
aprendizado, pois tive o primeiro contato real com os alunos, já que no período do
estágio havia a presença da professora da turma. A partir daquele momento, pude
sentir, de forma integral, a dificuldade em ser professor substituto de escola pública.
Logo nos primeiros dias, pude constatar a situação da educação nas nossas
escolas, em pequenas observações ocorridas entre conversas na sala dos
professores, que abordavam sistematicamente a indisciplina e a apatia dos alunos e
também a falta de motivação dos próprios professores em enfrentar e de transformar
a realidade.
Nos primeiros meses em que comecei a lecionar, percebi algumas
dificuldades da realidade escolar, entre elas o conteúdo programático, que já vem
pronto e de certa forma imposto aos professores, os livros didáticos que em algumas
escolas já são determinados e escolhidos, sendo que a maior parte deles contribui
para um ensino dogmático e descolado da realidade, contribuindo assim para a
matematização no Ensino de Física. Além disso, pude constatar o pouco tempo
destinado para as aulas de Física, sendo oferecido no máximo duas a três aulas por
semana, dependendo da série e do colégio em que se está lecionando. No primeiro
ano de sala de aula, pude sentir ainda a minha falta de habilidade em controlar os
alunos, quanto à disciplina e o aprendizado. De acordo com a experiência vivida,
pude verificar que o professor tem que ter convicção que o conteúdo deve ser
5
apresentado de forma a estimular aprendizagem mais significativa para o educando,
relacionando-se com aplicações e situações do cotidiano. Entre outras situações
vividas, pode ser visto a falta de estrutura de alguns colégios públicos, em relação à
falta de espaço para realização das experiências e também da falta de conservação
da parte física. A carga de trabalho elevada dos professores tornando-se um
agravante a mais para a estagnação da situação educacional, pois se torna mais
difícil o esboço de uma reação, em virtude do elevado número de alunos, turmas e
colégios. Entre os problemas pode-se comentar ainda os salários baixos, as
péssimas condições de trabalho que ajudam a aumentar a alta rotatividade dos
professores contribuindo em muito para o aumento da indisciplina.
Apesar desses problemas mencionados anteriormente, tem-se tentado nos
últimos anos reverter esse panorama por parte da Secretaria de Educação, embora
as ações planejadas e elaboradas começam a ter resultados de maneira efetiva a
médio e longo prazo.Essas características gerais mostram que as soluções aos
problemas do ensino passam por várias áreas sejam elas sociais, políticas,
econômicas e também pela formação de professores que tem ser revista para
diminuir o fosso existente entre a escola e a universidade. No início desse século
XXI o professor tem uma tarefa árdua que é motivar crianças e adolescentes em
sala de aula concorrendo com outros meios de comunicação como a internet,
televisão e revistas especializadas em divulgação científica.
No final de 2004, depois de quase um ano em sala de aula, resolvi me
preparar para o processo de seleção de mestrado. Depois de algumas vivências
como docente, percebi que as aulas de Física se tornam desinteressantes para os
nossos jovens pela exagerada presença de fórmulas, no que conta com a
contribuição de boa parte de livros didáticos que pode ser considerado o grande
curriculista nesse segmento de ensino, contribuindo dessa forma em muito para o
desinteresse no aprendizado. Decidi então propor uma pesquisa que estivesse
relacionada à perspectiva de um Ensino de Física que pudesse mostrar o lado
humano de como se faz ciência, optando por investigar aspectos da História da
Ciência, por ser uma temática que contribui para humanização da ciência e ajuda no
desenvolvimento de uma atitude científica, formando e contribuindo para formar
visão de mundo e da natureza do conhecimento científico. Além da interação entre o
lado humano e a construção da ciência, os aspectos históricos podem contribuir para
6
tornar o ensino mais interessante, facilitando a aprendizagem, mostrando o processo
gradativo e lento da construção do conhecimento, o que pode levar o aluno a
perceber que suas dúvidas são cabíveis, e ter a percepção de que aceitação ou
crítica de propostas depende não só da fundamentação, mas também das forças
políticas, filosóficas e religiosas envolvidas e que às idéias científicas estão num
contexto temporal e cultural, permitindo assim mostrar ao educando tanto os acertos
quanto os erros que colaboraram para a ciência que temos atualmente.
A partir do uso da História da Ciência no Ensino de Física poderemos
mostrar aos nossos alunos que a ciência é um processo, que ela foi elaborada
através dos erros e acertos dos cientistas e não como um produto acabado e
definido em que é inserido em boa parte dos livros didáticos. Assim sendo
poderemos evidenciar a eles que os cientistas que têm os seus nomes marcados na
ciência, são seres humanos como nós, que passaram dificuldades, anseios e
angústias, que deram sua contribuição através de um caminho longo e árduo,
passando por momentos de desespero e que foram sujeitos a análises e
aprovações. A História da Ciência é uma estratégia de ensino em que o professor
poderá ressaltar aos seus alunos que a Física é uma ciência que está em constante
evolução, que foi construída ao longo do tempo através de hipóteses, observações e
teorias que foram marcadas por disputas entre comunidades científicas. Além disso,
no sentido kuhniano1, os alunos poderão ter a percepção de que a ciência presente
em sala de aula é denominada de ciência normal e que as teorias que foram
constantemente substituídas, ou seja a teoria vigente, acaba cedendo lugar a uma
nova teoria e por esse motivo acaba sendo caracterizado por períodos de
revoluções científicas.
Por outro lado, a presença da História da Ciência nas aulas de Física exigirá
do professor, além de ser mediador do conhecimento, um outro papel que é o de
pesquisar materiais didáticos que permitam a presença de uma História de
qualidade, levando-o a consultar manuais desenvolvidos por pesquisadores que têm
profundo conhecimento sobre a área. A utilização didática da História da Ciência no
Ensino Médio não sendo a solução para os problemas do ensino de Física, a
utilização pode contribuir no intuito de estimularmos pessoas que sejam capazes de
1 A influência das idéias de Kuhn, todavia, ultrapassou as fronteiras da história e filosofia da ciência
enquanto áreas de conhecimento específicas.
7
inovar e pensar cientificamente e ao mesmo tempo seres humanos preocupados
com questões da sociedade atual, já que a História da Ciência possibilita a
integração da Física com outras áreas, contribuindo para a complexa formação de
um cidadão contemporâneo.
Dado esse panorama, a presente pesquisa teve por objetivo investigar como
a História do conceito da indução eletromagnética está presente em livros didáticos
de Física do Ensino Médio, em relação à forma, intenção e principalmente em
relação à concepção manifestada por esses autores, em veicular os aspectos
históricos em suas obras. A opção pelo estudo do livro didático foi feita devido à sua
marcante presença no ensino e pelo fato de registrar elementos da tradição seletiva
e os modos de ensinar de determinados períodos que podem ser denominados de
“sistemas de pensamento”. Iniciando pela discussão do papel e função do livro
didático no processo de ensino aprendizagem, foi feito também um estudo sobre a
aproximação da História da Ciência no ensino de Ciências e em particular no Ensino
de Física e da importância de serem inseridos, através do livro didático, aspectos
culturais, sociais, políticos e econômicos na formação dos alunos, se tornando
indispensável para entendermos os pensamentos que permitiram a construção do
conhecimento e em especial o da ciência que temos atualmente, pois resgata
aspectos históricos embutidos nos métodos, nas idéias, nos experimentos e nos
inventores que contribuíram para o processo de construção, aonde se encontram
aspectos internos e externos a ciência, sendo que os aspectos mencionados
anteriormente estão marcados de forma menos ou mais impactante.O material
empírico foi constituído pelos livros de Física indicados no PNELEM 2007 (Programa
Nacional do Livro Didático do Ensino Médio), dentre os quais, optou-se investigar
apenas os de autores que tiveram indicadas suas versões de volume único ou de
três volumes. Como estratégia, procurou-se comparar a versão de volume único com
a versão completa de cada autor, na tentativa de investigar o que foi modificado na
versão mais enxuta comparada com a mais completa e as conseqüências dessa
ação.
O primeiro capítulo discutiu o papel do livro didático no ensino, por ser ele
um dos recursos pedagógicos mais difundidos apesar da presença das novas
tecnologias educacionais disponíveis nas escolas e colégios, pois de acordo com
(Brasil, 1997) embora seja recomendado a utilização de outros materiais didáticos, o
8
livro didático exerce uma influência muito grande na prática do ensino brasileiro.
Conforme tem sido amplamente ponderado por diversos pesquisadores em
educação, mesmo apesar das limitações desse tipo de material, ele se constitui
muitas vezes na única fonte de informação de que o professor dispõe para ministrar
o conteúdo e conseqüentemente o conhecimento científico chega aos educandos
através do livro didático, constituindo-se assim num dos elos mais importantes nesse
processo.
No segundo capítulo é argumentada a aproximação da História da Ciência
no ensino de ciências e em particular no ensino de Física. Segundo Michael R.
Matthews várias razões têm sido colocadas em defesa da História da Ciência no
ensino, entre elas a motivação dos estudantes, a humanização dos conteúdos e o
rico entendimento do método científico e da natureza da ciência assim como as
contribuições da História da Ciência ao se trabalhar com uma abordagem que
valoriza o aspecto humano, estando presente a construção humana da ciência,
ficando nítido para o estudante que a ciência é um processo inacabado de
construção, contribuindo para a desmistificação de que a ciência é produzida por
descobertas fortuitas, sendo valorizado tanto os acertos quanto os erros da ciência.
Na parte final do capítulo é ressaltado o papel do livro didático como o elemento de
divulgação da História da Ciência.
No terceiro capítulo foram descritos aspectos da metodologia da respectiva
pesquisa, tais como os critérios de escolha dos livros, dentro de um respectivo
universo para se verificar como é veiculada a participação da História da Ciência,
nos livros didáticos através da história do conceito da indução eletromagnética e
quais as categorias que são responsáveis para a realização desta pesquisa.
No quarto capítulo através de todas as categorias que foram definidas no
capítulo anterior, os livros que foram escolhidos para investigação, foram submetidos
às mesmas normas, sendo apresentados os resultados através da caracterização
geral dos livros, do mapeamento linear e da conclusão das categorias.
No quinto capítulo, está presente a apresentação da análise dos resultados
através de uma abordagem quase quantitativa, através da análise dos resultados
obtidos no capítulo anterior, em busca do real significado que a pesquisa
demonstrou ao ser realizada, sendo concluída com as considerações finais.
9
Capítulo 1 – O livro didático no sistema de ensino
1.1 – O livro didático e o ensino
A criação do livro didático, de acordo com Lorentz (1986), data da Grécia
Antiga, estando presente nas instâncias formais de ensino. Ainda hoje, apesar das
novas tecnologias educacionais disponíveis, o livro didático constitui-se no recurso
pedagógico mais difundido no Brasil (Moysés e Aquino, 1987, Fernandez e Silva,
1995, Castilho, 1997), desempenhando importante papel no processo de ensinoaprendizagem.
A exemplo do que ocorre atualmente em outras instituições, a escola
tem acesso a um sem número de recursos inovadores proporcionados pela
tecnologia, sendo no entanto, o livro didático o principal recurso educativo no ensino
escolar, o que permite expressar que, dentre os diferentes recursos, embora seja
recomendado a utilização de outros materiais didáticos, o livro didático é um dos
materiais de mais forte influência na prática do ensino brasileiro, (Brasil, 1997).
Muitos pesquisadores em educação têm registrado o papel do livro didático
no sistema escolar. Os dados nesses estudos mostram que o livro didático é o
principal recurso empregado no ensino e, muitas vezes, a única fonte de informação
de que o professor dispõe para ministrar o conteúdo da disciplina (Camargo,1997;
Lopes 1987; Rosemberg, 1987; Freitag et al, 1987; Carlini-Cotrim e Rosemberg;
1991, Castilho, 1997). Do mesmo modo, como o conteúdo do ensino científico chega
aos alunos através de um sistema de comunicação que tem no material didático um
dos elos mais importantes (Carvalho, 1982), o aluno usa freqüentemente este
instrumento, dada a dificuldade de acesso a outras fontes de estudo e pesquisa
(Brasil,1998).
Entretanto, apesar da importância do livro didático no sistema de ensino, de
acordo com Soares (1996) e Bizzo (1996) muitos dos seus autores não reúnem
credenciais científicas à altura desse compromisso.
10
Silva (1990), ao investigar livros didáticos, alertou em relação ao descuido
com que os conteúdos são apresentados nos de Ciências. Segundo o autor, muitas
vezes são apresentados de forma a preencher determinados tópicos do conteúdo
programático sem qualquer justificativa; outras vezes há incoerência nos conteúdos
resultando na falta de encadeamento de temas a serem abordados.
Nas últimas décadas, muitos pesquisadores têm desenvolvido estudos
sistemáticos sobre os mais variados aspectos relacionados ao livro didático. Lajolo
(1987) mostra que os manuais escolares sempre tiveram uma história de desacertos
e desencontros. Mohr (1994) e Delizoicov (1995), analisando especificamente livros
didáticos destinados ao Ensino Fundamental, apontam erros conceituais graves.
Segundo os estudos desses autores, verifica-se a displicência em se veicular a
informação incorreta, evidenciando a necessidade de investimentos na orientação
de professores, na perspectiva de seu aperfeiçoamento, de forma a estar preparado
para realizar análise crítica do conteúdo presente nos instrumentos didáticos de que
se irá realizar.
1.2 – A História do livro didático
Apesar das limitações, o livro didático vem sendo considerado como um dos
instrumentos que mais influencia a educação escolar. Há muito tempo sua
importância expressa uma grande parcela do ensino na aprendizagem das mais
diversas ciências. Segundo o Banco Mundial o livro didático tem uma posição de
destaque no processo de aprendizagem dos estudantes, superando o
conhecimento, a experiência e o salário do professor (BM, 1995, in MATTOS et al,
2002).
A necessidade do livro didático para o ensino não é de hoje. Em 1657,
Comênio2 propôs uma escola moderna onde se inutiliza o uso de obras clássicas na
escola e valoriza a utilização de livros didáticos. Para ele, seu uso substitui em
grande parte o conhecimento do professor:
2 Fez a transposição das idéias de Francis Bacon, sobre a moderna concepção de ciência, para o
campo da educação.
11
“(...) finalmente serão hábeis para ensinar, mesmo aqueles a quem a
natureza não dotou de muita habilidade para ensinar, pois a missão
de cada um não é tanto tirar da mente o que deve ensinar, como
sobretudo comunicar e infundir na juventude uma erudição já
preparada e com instrumentos também já preparados, colocados nas
suas mãos”. (Comênio, 1657, in SCAFF 2004,10).
No Brasil o livro didático passou a ter uma maior importância no final da
década de 1920, com a expansão da escola pública que acompanha o crescimento
e o desenvolvimento da grande indústria, tendo como conseqüência a urbanização
(SCAFF 2004). Como esse movimento gerou necessidade de mão de obra para
trabalho na indústria e na construção, houve uma ampliação do acesso escolar e o
livro didático passou a ser um importante elemento.
O livro didático, em várias épocas, foi considerado como importante
instrumento de controle social no Brasil, sendo um dos exemplos aquela posterior ao
golpe de 1964. Durante esse período de conflito social, o cultivo de determinados
valores, ligados a uma ideologia dominante, veiculando a sustentação de uma
crença em um “milagre econômico”, o livro didático foi utilizado como um elemento
de comunicação na qual se transmitia uma visão de realidade próspera e promissora
para seus leitores (SCAFF 2004).
No ano de 1970 a indústria do livro cresceu de forma acentuada, e esse
aumento está relacionado com a maneira que o livro passou a ser visto. Para
Freitas, “o livro passa a ser visto como uma mercadoria alterando as relações entre
autores, editoras, ilustradores e a disposição dos conteúdos nos livros. Estas
alterações estão diretamente relacionadas às mudanças do livro didático como
mercadoria e à ampliação da indústria cultural” (Freitas 2005, 2).
Mas foi apenas em 1985 com a implementação do PNLD (Plano Nacional do
Livro didático), que tinha por diretrizes a escolha do livro pela escola com a
participação dos professores do Ensino Fundamental mediante análise, seleção e
indicação dos títulos, que se iniciou um programa de universalização do atendimento
a todos os alunos do Ensino Fundamental e adoção dos livros reutilizáveis (NABIHA
2001).
12
1.3 – O livro didático e os programas de distribuição
Com a circulação do livro didático no Brasil, nas últimas décadas do século
XX e início do século XXI, tal abordagem do livro didático pressupõe levar em conta
a condição de mercadoria, que contém elementos de sua materialidade, ou seja das
leis de mercado e também do seu uso na educação.
Entende-se por isso, então, as tensões procedentes da comercialização
deste produto que é uma mercadoria produzida e comercializada em situação
bastante específica, decorrente da função que possui dentro do contexto escolar.
Apple (1995, p.81) observa que “são os livros didáticos que estabelecem grande
parte das condições materiais para o ensino e a aprendizagem nas salas de aula de
muitos países através do mundo”. Corrêa (2000, p. 22) ressalta que “provavelmente
nenhum outro material escolar sofreu tanto as influências das leis de mercado
quanto esse, fundamentalmente porque as políticas do livro escolar mantiveram
conectados os interesses estatais aos privados”. Segundo Zilbermam (1998), se
todas as características do livro didático fazem-no o primo pobre da família dos
livros, ele é o primo rico no ramo das editoras, assegurando aí uma rentabilidade
segura, não só por contar com o apoio do sistema de ensino, como também por ter
suporte do estado, devido às políticas públicas que garantem sua compra.
Sendo assim, no Brasil, as grandes editoras vêem a escola como mercadoalvo,
ao mesmo tempo em que impõe a tais empresas especificidades para
produção e circulação desse produto.
Koetler (2000, p.30) aponta que:
antigamente um mercado era um espaço físico onde compradores e
vendedores se reuniam para trocar mercadorias. Atualmente os
economistas descrevem um mercado como um conjunto de
compradores e vendedores que negociam determinado produto ou
classe de produto (o mercado habitacional ou o mercado de grãos).
Mas, para os profissionais de marketing, as empresas vendedoras
representam os diferentes setores, e as compradoras, o mercado.
No Brasil as políticas públicas para o livro didático são representadas pelo
PNLD (Programa Nacional do Livro Didático). Este programa foi criado pelo decreto
n º 91542, de 1985, estabelecendo algumas alterações substanciais em relação ao
programa do livro didático anterior, nos seguintes pontos:
13
a)o término de compra do livro descartável, ou seja, o governo não
compraria mais livros que contivessem exercícios para serem feitos no
próprio livro, para possibilitar a sua reutilização por outros alunos em anos
posteriores. Sendo assim, o governo passou a comprar somente livros não
consumíveis;
b)a escolha do livro didático passou a ser feito diretamente pelo professor;
c)distribuição gratuita às escolas públicas e sua aquisição com recursos do
Governo Federal;
d)Universalização do atendimento do programa para os alunos de todas as
séries do atual Ensino Fundamental (1 ª a 8 ª séries).
Com a implementação do PNLD, a principal mudança em relação ao
programa anterior foi a extinção do sistema de co-edição e do censor oficial dos
livros didáticos usados nas escolas brasileiras. O Estado foi gradativamente
assumindo o papel de financiador desses livros, passando o MEC a ser comprador
dos livros produzidos pelas editoras participantes do Programa do Livro Didático.
Paralelamente ao PNLD, outro programa de grande alcance, em que os
livros são adquiridos para as escolas públicas brasileiras, é o Programa Nacional
Biblioteca da Escola – PNBE. Neste, porém, as obras adquiridas não são didáticas,
ficando restritas ao acervo da biblioteca escolar, diferentemente dos livros que são
adquiridos através do PNLD, cuja finalidade é a aquisição de livros didáticos que
ficam com o aluno durante todo o período escolar.
Apesar de as principais diretrizes estabelecidas em 1985 terem se mantido,
significativas mudanças foram introduzidas no PNLD em 1996. Naquele ano, o
governo, que até esse momento tinha o papel de comprador e distribuidor de livros
didáticos, constituiu uma comissão para analisar a qualidade dos conteúdos e dos
aspectos pedagógico-metodológicos dos livros que vinham sendo comprados pelo
MEC. Tal comissão analisou os dez livros de cada disciplina mais solicitados pelos
professores das escolas públicas. Segundo a comissão, tal levantamento
demonstrou que o MEC vinha comprando e distribuindo para a rede pública de
ensino livros didáticos com erros conceituais, desatualizados em relação aos
conteúdos e preconceituosos. A partir de 1996, o MEC passou a submeter os livros
14
didáticos a uma avaliação, cujos resultados são divulgados em guias distribuídos
normalmente para as escolas, com o objetivo de orientar os professores na escolha
do livro didático. A divulgação do guia de livros didáticos e, principalmente, dos livros
excluídos por motivos diversos (erros conceituais, preconceito, etc.) teve ampla
repercussão na mídia e ocasionou uma grande reação das editoras e dos autores,
principalmente pela divulgação de extensa lista de livros escritos e excluídos,
principalmente por erros conceituais. O impacto da avaliação até então inédita do
PNLD, criou um mal estar nos mais interessados no resultado, gerando
manifestações de várias entidades, entre elas a Associação de Editores de Livros –
Abrelivros e a Associação de Pais e Alunos do Estado de São Paulo-Apaesp
(Munakata, 1997).
Nesse mesmo ano, outras mudanças significativas também ocorreram. O
PNLD passou a ser conduzido pelo Fundo Nacional de Desenvolvimento para a
Educação- FNDE, autarquia federal vinculada ao MEC (Ministério da Educação) e
responsável pela captação de recursos para o financiamento de programas voltados
para o ensino fundamental e o MEC conseguiu estabelecer um fluxo regular de
recursos para o Programa, cumprindo sua proposta de universalização. No mesmo
ano os alunos de 5 ª a 8ª séries recebem livros didáticos e em 2001 foram
distribuídos 109 milhões de livros, sem contar os livros distribuídos no Estado de
São Paulo.
Em 2004 o programa de distribuição de livros didáticos foi estendido aos
alunos do Ensino Médio de todo o país com a criação do PNLEM, cujo procedimento
é semelhante ao PNLD, que distribui livros aos alunos do Ensino Fundamental. O
processo do PNLEM começa com a inscrição dos livros por parte das editoras e
titulares de direitos autorais, havendo um edital que estabelece as regras para a
inscrição do livro didático que é publicado no Diário Oficial da União e disponibilizado
no sítio do FNDE na internet. Posteriormente essas obras são apresentadas para
verificar se atendem às exigências técnicas e físicas do edital, sendo realizada uma
triagem pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT). Os
livros selecionados são encaminhados então à Secretaria de Educação Básica
(SEB/MEC), responsável pela avaliação pedagógica. A SEB escolhe especialistas
para analisar as obras, conforme critérios divulgados no edital. Os especialistas
elaboram as resenhas dos livros aprovados, que passam a compor o guia de livros
15
didáticos/catálogo. O guia do livro didático/catálogo é disponibilizado pelo FNDE em
seu sítio na internet, ao mesmo tempo que a SEB envia o mesmo material impresso
às escolas cadastradas no censo escolar. As secretarias estaduais e municipais de
educação ficam com a tarefa de acompanhar a distribuição do guia e a escolha dos
títulos pelos professores, além de supervisionar a devolução dos formulários.
Os livros didáticos tendem a ser escolhidos por um processo participativo,
com base no guia do livro didático/catálogo. Diretores e professores analisam e
escolhem as obras que serão utilizadas e o professor possui duas alternativas para
escolha dos livros didáticos.
A primeira é pela internet. De posse de senha previamente enviada pelo
FNDE às escolas, os professores fazem a escolha on line em aplicativo específico
para esse fim disponível na página do FNDE.
A segunda é pelo formulário impresso, remetido pelos correios. Nessa
hipótese, o FNDE envia às escolas cadastradas no censo escolar, junto com o guia
do livro didático, um formulário de escolha que deve ser usado pelos docentes para
identificação das obras desejadas.
A escolha só é processada quando os formulários são preenchidos
corretamente. É obrigatória a escolha de dois títulos, um em primeira opção e outro
em segunda opção, necessariamente de editoras diferentes. Tal dispositivo visa
resguardar a escolha do professor caso o FNDE não negocie os títulos escolhidos
em primeira opção.
Após a compilação dos dados dos formulários impressos e dos pedidos pela
Internet, o FNDE inicia o processo de negociação com as editoras. A aquisição é
realizada por inexigibilidade de licitação, prevista no Caput do art. 25 da lei 8.666/93
combinada com os arts. 28 e 30 da lei 9.610/98, tendo em vista que as escolhas dos
livros são efetivadas pelos professores. Feita a negociação, o FNDE firma o contrato
e informa o quantitativo e as localidades de entrega para as editoras, que dão início
à produção dos livros, sob a supervisão dos técnicos do FNDE.
Inicialmente, o programa de distribuição de livros para o Ensino Médio
atendeu, de forma experimental, 1,3 milhão de alunos da primeira série do Ensino
Médio de 5.392 escolas das regiões Norte e Nordeste, que receberam, até o início
de 2005, 2,7 milhões de livros das disciplinas de português e matemática. A
16
resolução nº 38 do FNDE, que criou o programa, define o atendimento de forma
progressiva, aos alunos das três séries do Ensino Médio de todo o Brasil.
Segundo o MEC, o programa procura universalizar a distribuição de livros
didáticos de português e matemática para o Ensino Médio em 2006. Assim, 7,01
milhões de alunos das três séries do Ensino Médio de 13,2 mil escolas do país serão
beneficiados, com exceção das escolas e dos alunos dos estados de Minas Gerais e
do Paraná, que desenvolvem programas próprios. Serão adquiridos e distribuídos
até o final do ano, 8,2 milhões de exemplares para 7,5 milhões de alunos de 14.727
escolas públicas federais, municipais e estaduais. A previsão de investimento é de
94,9 milhões.
1.4 – O livro didático e o mercado editorial
Um dos pontos que chamam atenção em relação à comercialização do livro
didático no Brasil é o gigantesco volume de vendas. As editoras brasileiras que
tiveram os maiores faturamentos no final da década de 1990 foram as seguintes:
Ática, Scipione, FTD, Saraiva, Moderna, Record, Cia das Letras, Siciliano, Rocco,
Nova Fronteira. Fica evidenciada a força da indústria de didáticos não somente na
área educacional, mas na própria indústria de livros em geral (Saab, 1999).
Ainda de acordo com Saab (1999), a indústria dos livros didáticos
representa, em média, 54 % da indústria nacional de livros. Em 1998, dos 369
milhões de livros produzidos no Brasil, 244 milhões referiam-se aos didáticos, cujo
segmento é o mais concentrado, ou seja, com o menor número de editoras (Ática,
Scipione, FTD, Saraiva e Moderna).
Em relação a esses números de produção dos didáticos ainda precisamos
ter em conta que os livros são trocados anualmente (gradualidade), isto é, o aluno
muda de série e também de livro. Sendo próprio da forma escolar, voltado para o
ensino de massas, o espaço e o tempo são organizados de modo a atender
simultaneamente todos os alunos (universalidade) e ensinar a muitos ao mesmo
tempo (simultaneidade). Essas três categorias (gradualidade, simultaneidade e
universalidade) são intrínsecas ao sistema escolar contemporâneo, explicando em
parte o grande volume de livros didáticos que circula anualmente.
17
Saab (1999, p.15), como já foi apontado, em estudo sobre a cadeia de
comercialização de livros no Brasil, também observa serem essas editoras, que
vendem freqüentemente para o governo, as principais editoras de didáticos no país.
Na última década do século XX, boa parte delas, líderes de mercado, foi
vendida para grandes multinacionais. Como exemplo desta internacionalização,
podem ser apresentados os seguintes dados: a Editora Saraiva, que tinha 15% do
seu capital em propriedade de capital estrangeiro, vendeu mais 2,6 % ao
Internacional Financial Corporation - IFC, órgão financeiro do Banco Mundial; as
editoras Ática e Scipione foram, num curto espaço de tempo, compradas pelo grupo
Abril e pelo Havas, da França, sendo posteriormente vendidas para outro grupo
francês, o Vivendi e, mais uma vez, foram compradas pelo Grupo Abril e a Editora
Moderna, em 2001, foi adquirida pela espanhola Santillana de edições, do grupo
Prisa (Saab, 1999).
Choppin (1998) aponta que uma característica da segunda metade do
século XX bastante considerável é a crescente dominação econômica das grandes
editoras européias. Argumenta que grandes sociedades de capital internacional
difundem publicações de uso escolar no mundo. Dentre estas empresas estão a
Hayette, a Hatier, a Nathan, a Mac Millan, a Longmam, a Arraya e a Santillana.
De acordo com Halewell (1982), especialistas estrangeiros descrevem
problemas ao analisarem o desenvolvimento da indústria editorial brasileira na
década de 1960. Passada mais de uma década, ficaram surpresos com a situação
firme desse setor, uma vez que não havia condições para isso e salientam que o
desenvolvimento da indústria editorial brasileira é a mais ativa da América do Sul,
caminhando para ser a primeira indústria de livros do Terceiro Mundo. Para Halewell
(1982, p.610), nesse período os resultados da indústria editorial brasileira, ao
mesmo tempo em que apontavam o seu êxito, causavam um “embaraçoso grau de
interesse pelo Brasil por parte das editoras multinacionais, e várias delas já se
encontram hoje, firmemente estabelecidas no país”.
As atuais editoras de livros didáticos, que dominam o mercado brasileiro, ao
lado de investidores financeiros por trás de algumas Universidades privadas, são
protagonistas da inserção do Brasil, no setor da educação, na economia globalizada.
De acordo com a matéria assinada por Aguiar (2003) no setor de economia e
negócios da Revista Época, o negócio da educação no Brasil é bilionário,
18
movimentando 13,5% do Produto Interno Bruto (PIB) brasileiro. Sozinho, o setor de
Educação é maior do que os setores somados de óleo e gás, energia e
telecomunicações. Como “alvo” dos investidores estão as universidades privadas,
cursos de línguas, escolas de treinamento profissional, empresas de software
educacional e as editoras de livros didáticos.
Apesar dessa reconfiguração estrutural no quadro das editoras brasileiras de
livros didáticos, os nomes destas continuam a ser mantidos para o mercado como se
não houvesse ocorrido mudança alguma, isto é, como se tais empresas fossem
nacionais. A relação de todas elas com as instituições escolares continua a ser feita
por divulgadores, além de outras estratégias de marketing. Grande parte delas
entram no mercado de formação de professores com estratégias de marketing
bastante sofisticadas.
Em relação ao grupo de editoras de livros didáticos que fazem parte do
mercado no Brasil, podemos falar que elas estabelecem entre si diversos acordos
econômicos. Pode-se considerar assim que a maior preocupação atualmente, reside
no fato de cursinhos pré-vestibulares produzirem e comercializarem apostilas, sem
passarem por uma análise mais criteriosa em relação aos aspectos conceituais e
pedagógico-metodológicos.
Um ponto a destacar seria a recente desnacionalização do grupo das
editoras, tendo como conseqüência a desnacionalização dos livros didáticos. Apesar
disso, Saab (1999, p.5) confirma em seu estudo que “o material didático que circula
nas escolas brasileiras é majotariamente elaborado por autores nacionais, sendo
que a presença de estrangeiros é pequena, no ensino básico, figurando apenas no
Ensino Superior”.
A internacionalização da indústria de livros didáticos ocorreu, basicamente,
pelo faturamento significativo do mercado brasileiro, assim como pela sua potência,
e que este é um mercado que requer a conciliação de interesses comerciais com os
educacionais, que as características entre outras, tornam o mercado de livro didático
importante objeto de estudo, merecendo a atenção de vários setores da sociedade,
visto as relações estabelecidas, em nível nacional, entre as grandes editoras de
livros didáticos e as instituições públicas e privadas.
A reflexão sobre os aspectos políticos e econômicos do livro didático como
foi trazido nesse texto, é importante por vários motivos, entre eles a relevância social
19
que os programas de distribuição adquirem em países como o Brasil, pois tende a
assegurar a universalização do livro didático para todos os estudantes brasileiros do
Ensino Fundamental e que se formos pensar nas desigualdades sociais que
assolam o nosso país, em muitos casos esse será o único livro que o estudante terá
em toda a sua vida, sendo igualmente relevante o gasto público despendido nesses
programas.
1.5 – O livro didático na educação formal
O livro didático pode ser entendido como artefato da cultura que está
conectado ao currículo organizado pela escola, pois seleciona conteúdos
considerados relevantes e apropriados à série escolar para qual foi elaborado;
desenvolve conteúdos; tendo em vista sua apropriação para o aprendiz; possui
forma de apresentação conforme seqüência considerada adequada e própria para a
utilização.
As atividades educacionais realizadas nas instituições escolares são, em
boa medida, condicionadas pela utilização dos livros didáticos. O saber a ser
ensinado passa por uma segmentação, seleção e organização em seqüências
progressivas e sofre um processo que Magda Soares (1996) chama de didatização
ou escolarização. Os currículos, programas e materiais didáticos representariam
assim estratégias sociais e educacionais para a concretização e operacionalização
desse saber escolarizado. Os livros didáticos são um dos instrumentos escolares
utilizados para assegurar a aquisição dos saberes e competências julgados
indispensáveis à inserção das novas gerações na sociedade, ou seja, saberes que a
ninguém seria permitido ignorar.
Ainda segundo Magda Soares, que apresenta uma posição sócio-histórica,
os livros didáticos convertem-se em uma fonte privilegiada para a constituição de
uma história do ensino e das disciplinas escolares. Permitem identificar e recuperar
os saberes e as competências consideradas formadores em determinada época,
qual o processo de escolarização do conhecimento, da ciência e das práticas
culturais. Um olhar sobre o livro didático pode conduzir a uma história do ensino, das
práticas escolares e da transformação das disciplinas.
20
Segundo Jurjo Santomé (1998), os livros didáticos eram marcados por duas
características principais: primeira, como recurso restrito e editado para uso
exclusivo dos alunos; segunda, o local de sua utilização era exclusivamente a
escola. Apesar de ainda mantidas, a essas duas características, segundo Santomé,
deve ser acrescentada uma terceira: destinado também aos professores. São eles
que primeiramente têm acesso e decidem quais devem ser adquiridos. O texto
concebido deve ajudá-los a concretizar a missão de escolarização durante o tempo
de trabalho.
O livro didático oferece ao professor uma seleção de temas que pretende ser
vendida como, conforme citado por Santomé (1998, p. 156), “um trabalho a menos
que este deve realizar”. Para ele, um material eficiente deve estar em conformidade
com o programa oficial instituído pelo Estado; as informações do livro texto podem
determinar as questões fundamentais de cada disciplina, colaborar para delimitar o
que o aluno tem que saber em cada curso e o ritmo das aprendizagens, bem como a
progressão dos conteúdos em cada matéria.
Nas diversas especialidades do conhecimento são estabelecidas pesquisas
que apontam críticas e exigências sobre o currículo que deve estar contemplado nos
livros didáticos. Como orientador ou organizador das atividades escolares, o livro
didático por si carrega uma formação conteudista, articulada com uma visão
disciplinar do conhecimento.
Ele tem uma presença marcante em sala de aula, muitas vezes, como
substituto do professor quando deveria ser mais um dos elementos de apoio ao
trabalho docente. Dessa maneira, os conteúdos e métodos utilizados pelo professor
em sala de aula estariam na dependência dos conteúdos e métodos propostos pelo
livro didático adotado. Muitos fatores têm contribuído para que o livro didático tenha
esse papel de protagonista na sala de aula, dentre eles a atração irresistível
exercida sobre o professor por um livro que promete tudo pronto, tudo detalhado,
bastando mandar o aluno abrir a página e resolver exercícios. Dessa forma, um dos
pontos que se torna relevante no livro didático, é a sua qualidade, tanto gráfica
quanto conceitual, pois ele não é um instrumento auxiliar como qualquer outro em
sala de aula.
Num primeiro momento podemos pensar em qualidade do livro didático
enquanto objeto material. Outra análise é focalizada nesse material enquanto
21
sistema de comunicação. Há um certo tempo em que o livro didático brasileiro
deixou de ser um livro texto para ser um objeto bonito e colorido. Ao mesmo tempo,
praticamente desapareceram os livros que tratam de determinado assunto com
amplitude, dando lugar aos que reduzem o conhecimento a pequenas partes,
reforçando a importância de se analisar o livro didático como um instrumento capaz
de levar o aluno à aprendizagem.
Além disso, a maioria dos livros se concentram em técnicas operatórias,
reunindo uma grande quantidade de listas de exercícios, em geral cansativos e
repetitivos, visando o aprendizado de forma mecânica. Quando a aprendizagem tem
como referência exercícios e problemas com respostas prontas, isso acaba
afastando o jovem do prazer da descoberta e conseqüentemente levando ao
desinteresse pela disciplina e pela escola.
1.6 – As transformações dos livros de Física
Wuo (2000), em sua dissertação de mestrado, examina livros de Física
destinados ao Ensino Médio. Na sua investigação ele faz uma análise de como os
conteúdos estão presentes em publicações do início do século XX e também das
duas últimas décadas, fazendo uma análise de como os conteúdos são ali
trabalhados. Investiga também o que o livro voltado ao Ensino da Física está
fazendo com a Física, qual idéia de ciência está sendo propagada e contribuindo
para a formação de uma visão científica, e como se manifesta essa relação de
proximidade/distanciamento entre o que é disposto nos livros didáticos e os
aspectos conceituais e históricos do saber científico de referência.
A dissertação de Wuo (2000) diferencia-se não só pela abrangência dos
livros analisados, mas também pela discussão realizada em torno da transposição
didática, apresentando um vasto acervo que possibilita novas pesquisas e reflexões
em torno das questões didáticas e curriculares.
Na sua pesquisa, a análise consiste basicamente em 24 obras editadas e
reeditadas a partir de 1980 sendo também analisadas 15 obras mais antigas que
foram editadas e reeditadas entre 1927 e 1969. O autor utilizou-se de dezessete
categorias para analisar os livros, que foram classificados em quatro grupos, sendo
que a análise ficou concentrada em cinco obras. A análise foi feita sobre algumas
22
categorias pré-determinadas, como número de volumes da edição, presença de
referência histórica, introdução matemática, relação com o cotidiano, exercícios
resolvidos e propostos, problemas mais elaborados, aplicações tecnológicas, ênfase
nas observações e experimentações, relações com outras disciplinas, resumos,
leituras extras, grau e qualidade das ilustrações, tônicas particulares, caráter
inovador, etc.
Ao realizar a análise nas cinco obras dos quatro grupos, Wuo (2000, p.102)
revelou inúmeros traços semelhantes, além de características singulares aos
próprios grupos. A comparação entre essas publicações recentes e as obras mais
antigas tornou possível perceber alguns elementos das transformações que os livros
didáticos de física sofreram ao longo do século XX, o que permitiu demarcar
algumas fases dessa evolução e, talvez, melhor definir as características da física
apresentada nesses livros.
Embora o autor não tenha feito um levantamento completo de todas as
obras antigas e embora não tenha sido possível melhor precisar as mudanças que
ocorreram, ao todo foram diagnosticadas quatro fases cronológicas, que mostram
aspectos importantes para a análise empreendida (idem, p.103).
As obras da década de 1920, das quais a de Nobre (1929 apud Wuo) parece
melhor centralizar o “tipo”, manifestavam uma grande aproximação com os produtos
tecnológicos da época, com grande ênfase nas descrições qualitativas de
funcionamento de máquinas e aparelhos. Essas obras, geralmente, traziam um
número elevado de figuras e uma coleção reduzida de exercícios e problemas.
Na década de 1950, os livros apresentam um número menor de situações
descritivas e, embora mantendo o espírito qualitativo da fase anterior, mostravam
considerações quantitativas mais elaboradas, com exercícios resolvidos e propostos
em maior quantidade, sendo notado, também, a redução do número de figuras e a
supressão de muitos tópicos relacionados às aplicações tecnológicas e outras
abordagens, que foram bastante simplificadas.
As obras das décadas de 1960 e 1970 têm a característica de abandonar
quase por completo o tratamento de descrição de máquinas e mecanismos e a
ênfase voltada anteriormente para a tecnologia é transferida para a resolução de
exercícios, problemas e testes de vestibulares. Com um número muito reduzido de
23
figuras, alguns livros guardam certa semelhança com apostilas dos cursos prévestibulares
da época, com teoria mais sucinta e aplicações em exercícios.
A partir da década de 1980, podem ser encontradas características de uma
mudança significativa desse período mais recente. Ele compreende o conjunto
central das obras que foram analisadas, nas quais notam-se as mesmas
características da fase anterior, isto é, um enfoque voltado mais para a resolução de
problemas, exercícios e testes de vestibulares, com pouca referência à tecnologia e
à Física mais contemporânea. As características marcantes desse último período
são: a retomada das análises qualitativas, principalmente nas explicações de
elementos de tecnologia e da Física deste século; a consideração de pontos
relacionados com a Física e que não eram abordados, tais como referências
históricas, física do cotidiano, aplicações tecnológicas contemporâneas, tópicos de
Física de ponta, relações entre a física e a sociedade, a economia, a arte, etc. Os
livros também passam a receber novas diagramações e muitas informações em
cores (destaques de fundo, fotografias e figuras).
De acordo com Wuo (p.132) há enfoques voltados para a fundamentação
conceitual e integração teórica da física (lógica interna), como os que ressaltam as
necessidades de preparação para os exames vestibulares (lógica externa).
Wuo conclui que a Física dos livros reduz a abrangência dos conceitos,
sendo raro a apresentação da complexidade da evolução das idéias, os seus
antagonismos e contradições. Não segue a ordem histórica da ciência, parece seguir
uma “lógica escolar” contingente, podendo criar elementos estranhos ao científico.
Contudo, não se pode concluir que se trate da vulgarização desse saber; trata-se de
um conhecimento incompleto, cuja natureza, limitada por muitas determinações, não
permite abordar a totalidade das notas teóricas, mas mesmo assim possibilita uma
acessibilidade ao saber científico.
Os livros de Física sofrem mutações ao longo das décadas. De maneira
geral, essas mudanças incluem aspectos políticos, econômicos e sociais que
provocam reformas nos currículos, programas e manuais didáticos. Assim sendo, o
livro didático considerado como grande curriculista, tem esse papel de integrar-se à
sociedade e por isso podemos entender melhor as transformações ocorridas com
eles ao longo do tempo, adequando-se a determinados interesses e às
necessidades vigentes da sociedade e aos sistemas de pensamento de cada época.
24
Capítulo 2 – A História da Ciência no Ensino de Física
2.1 – A aproximação da História da Ciência do Ensino de Física
O ensino no nível médio constitui uma parte muito importante no processo
de maturação para formação do futuro profissional. É aí que o estudante aguça de
forma mais intensa o senso crítico e capacidade de abstração e raciocínio com um
certo grau de complexidade. Apesar disso, o Ensino Médio, no que diz respeito à
Física, de certa maneira, não tem correspondido a esta expectativa, haja vista a
evasão de alunos e professores das salas e o alto índice de analfabetismo científico.
O ensino praticado tende a seguir a forma tradicional, essencialmente formal
baseada na exclusiva matematização de um conteúdo linear e fragmentado, que
exige tão somente a memorização de equações sem que se estabeleça os seus
significados e a contextualização.
O ser, enquanto professor e aluno, que não visualize o
conhecimento, não o insere em ‘horizontes de inclusão’ visualiza
somente uma prateleira do conhecimento, um saber tão
‘interessante’ quanto a leitura integral de uma lista telefônica ”.
(Neves, 1992, p. 215-216).
Parcela significativa desta problemática se deve a uma formação de
professores que lecionam Física desprovida de elementos que poderiam superá-la
ou, ao menos, amenizá-la. Tem sido usual, nos currículos dos cursos de graduação
em Física do Brasil, uma subestimação dos aspectos históricos e epistemológicos
desta ciência. Tais currículos, em suma, relevam apenas o aspecto operacional da
Física, caracterizando-se como um ensino de física, mas não sobre Física (ver
Matthews 1994:2).
Esta perspectiva parece estar em contraposição ao movimento que vem
sendo tomado a partir das duas últimas décadas, no qual é feita uma reflexão sobre
a necessidade de que os cursos de ciências sejam mais contextualizados, mais
25
históricos e mais reflexivos, o que requisita uma íntima relação entre a história das
ciências e o ensino das mesmas.
Desde o final do século XIX, havia tentativas de associar ou aproximar a
história ao ensino das ciências, destacando-se nesse esforço Ernst Mach. Contudo,
com as reformas dos currículos de ciências ocorridas na década de 1960, sobretudo
nos Estados Unidos, realizadas por organismos governamentais e sem (ou com
pouca) participação dos historiadores da ciência, pode-se dizer que houve uma
separação entre a história e o ensino das mesmas.
A partir de um levantamento de vários projetos e tendências
contemporâneos, como, por exemplo, o projeto norte-americano 2061 (programa
que prevê que o estudante de Ciência deva ser capaz de examinar um tema sob
diversos pontos de vista), assim como as diretrizes para o ensino das ciências
propostas pela AAAS (Associação Americana para o Avanço da Ciência), o novo
currículo nacional britânico de ciências, além de conferências realizadas sobre o
tema, Matthews (1994) demonstra a existência de uma larga concordância entre tais
projetos e tendências, que convergem em relação à necessidade do uso da história
no ensino das ciências, apontando assim para uma reaproximação desse ramo do
conhecimento.
Entretanto, mesmo com a tendência da reaproximação, não existe consenso
quanto à utilização de uma abordagem histórica no ensino de ciências - denominada
na literatura de abordagem contextual. O mesmo autor, no mesmo trabalho, também
identifica que a principal dificuldade para a implementação de propostas desta
natureza é a formação inadequada de professores.
Das propostas de cursos analisadas por Matthews com este tipo de
abordagem destaca-se o projeto de Física de Harvard, cujos estudos sobre sua
eficácia são muitos e com resultados proveitosos.
Um curso de Física com enfoque histórico pode em muito contribuir para
uma melhor formação dos futuros professores de Física em função de, entre outras,
coisas propiciar:
(1) A humanização da ciência. Seguindo a tese piagetiana, que traça um
paralelo entre o desenvolvimento dos conceitos na história das ciências, um estudo
contextualizado da Ciência revela os conflitos e problemas por ela enfrentados na
26
sua gênese e evolução e assim quebra os mitos como “Física é para gênios”
rompendo distanciamentos com a matéria, algo muito comum no estudante atual;
(2) Melhor compreensão dos conceitos, por traçar seu desenvolvimento e
aperfeiçoamento bem como suas dimensões sociais, culturais, aplicativas etc., Uma
abordagem de ensino contextual pode propiciar uma compreensão mais plena dos
seus fundamentos e conceitos;
(3) A percepção de que a ciência é mutável e instável e o conhecimento
científico sempre passou por transformações e momentos de instabilidade
(Revolução científica no séc XVII, Darwinismo etc.), o que mostra que o pensamento
científico atual também está sujeito a tais processos, e um estudo com aportes na
História e Filosofia da Ciência pode proporcionar uma percepção mais crítica destes
processos.
As contribuições da História da Física para o Ensino de Física, embora seja
atual, não são tão recentes. Desde o século XIX, havia tentativas de aproximação do
ensino das ciências com a História e Filosofia das ciências (em particular, da Física),
sendo destacado neste período, como já foi mencionado anteriormente, o nome de
Ernst Mach3, cujos argumentos em favor do ensino e da aprendizagem em ciências
podem ser encontrados inclusive em teorias educacionais da atualidade. O primeiro
livro didático de ciência que Mach escreveu trazia uma introdução histórica com as
idéias e grandes feitos daqueles que construíram a física. Alguns de seus
argumentos em favor do uso da História no ensino, podem ser assim resumidos: as
teorias científicas só podem ser compreendidas se seu desenvolvimento histórico for
compreendido; deve-se ensinar pouco, mas ensinar bem; seguir a ordem histórica
do desenvolvimento da matéria; deve-se colocar as questões filosóficas vinculadas à
ciência (Matthews, 1994). Sobre uma abordagem de ensino historicamente
apresentada, ele disse:
Todo jovem estudante poderia ter um vivo contato com apenas
poucas descobertas matemáticas ou científicas, buscando suas
conseqüências lógicas. Tais seleções estariam principalmente e
3 Professor de história e teoria da ciência, suas obras filosóficas e científicas exerceram influência no
pensamento do século xx.
27
naturalmente associadas com as seleções dos grandes clássicos
científicos. (Matthews,1994:99).
Matthews (1994) faz um levantamento histórico dos currículos dos cursos de
ciências, principalmente dos países da Europa e EEEU, acentuando os debates
ideológicos que ocorreram durante a formulação de tais currículos. Identifica três
tradições concorrentes nos EEEU: a prática, com ênfase na técnica e nas aplicações
cotidianas; a ênfase na especialização, na estrutura das disciplinas e a contextual,
que enfatiza o aspecto humano, o desenvolvimento histórico e as implicações
culturais da ciência.
Essas três correntes tiveram maior ou menor incidência conforme diferentes
contextos. Na primeira metade do século XX havia um crescente reconhecimento
dos aspectos humanísticos e práticos. Com a II Guerra, houve um aumento na
perspectiva da ciência aplicada. Professores da Universidade de Columbia
desenvolveram um currículo relevando a função da ciência na sociedade para
solução de problemas cotidianos. Esta postura foi criticada por todos os lados, os
teóricos alegavam que a população deveria compreender a importância de se ter
cientistas competentes para garantir a evolução do trabalho científico. O comitê de
Harvard defendia que os fatos deveriam ser apreendidos em seu contexto histórico,
filosófico e cultural.
O lançamento do satélite soviético Sputnik ao espaço em 1957, produziu um
alerta nos educadores e políticos americanos e pôs em cheque o sistema
educacional. A Fundação Nacional de Ciências fez um alto investimento em diversos
projetos curriculares, todos com ênfase nos conteúdos das ciências e voltados para
a formação de cientistas.
Esses projetos foram dirigidos por cientistas considerados com alto grau de
competência mas os educadores, historiadores e filósofos não participaram do
processo de reformulação escolar. Matthews (1994) identifica esse encaminhamento
como uma separação entre a História da ciência e o ensino de ciências.
Nos países britânicos, até a década de sessenta, prevalecia nos currículos,
o método heurístico da ‘descoberta’ com ênfase também na história, seguindo as
influências de Mach. Similarmente ao que aconteceu nos EUUU, a partir desse
período, ocorreram as reformas curriculares com a implantação dos cursos de
28
Ciências de Nuffield, que negligenciaram a dimensão histórica do conhecimento e
valorizaram a visão indutivista do método científico. Assim como nos EUUU, a
perspectiva era a de produzir pequenos cientistas.
Contrário a essa tendência foi o projeto de Física de Harvard (PFH),
implementado nos EUUU nos anos sessenta. O PFH foi implementado em todo o
país e devido a sua característica humanista permitiu sua adaptação e uso em
outros países do mundo (Lewis,1976-b).
Desenvolvido por profissionais das diversas áreas de conhecimento
incluindo físicos, astrônomos, historiadores, filósofos e professores, o curso de
Física do PFH faz uma introdução aos conceitos da Física a partir das suas idéias
mais relevantes e numa perspectiva cultural e histórica, com os objetivos de atingir
estudantes com diferentes capacidades e com as mais variadas vocações
profissionais (Holton e colaboradores, 1978).
Matthews (1994) aponta o PFH como um excelente exemplo de ensino de
ciências através de abordagem contextual e ressalta que mais de sessenta estudos
sobre sua eficácia foram publicados e todos com resultados positivos e
encorajadores. Lewis (1976-b, p. 98), sobre esta questão, afirma:
O curso foi experimentado em escolas de todo o país e os resultados
provaram que funcionava convenientemente. Os professores e
estudantes revelam-se entusiasmados com ele e, na maioria das
classes em que é proporcionado, a matrícula em Física aumentou
dramaticamente.
Apesar de todos os esforços americanos para aprimorar o ensino das
ciências, um percentual ainda maior de alunos evitava a matéria Física. A evasão de
professores também fora documentada. Em 1992, um relatório intitulado “Uma
nação em risco”,
alertava para a falência do sistema educacional americano e, na
Inglaterra, tendências similares eram apontadas pela Royal Society e
pela comissão nacional de Educação. Se houve, na década de
sessenta, uma separação entre a História e Filosofia das Ciências e
o ensino das Ciências, a partir da década de oitenta pode-se dizer
que tem havido tentativas de reaproximação entre esses ramos do
conhecimento (Matthews, 1994).
29
Os relatórios intitulados “Ciência para todos os americanos” - referente ao
projeto 2061 - e “Referências para alfabetização científica”, ambos propostos pela
Associação Americano para o Avanço da Ciência (AAAS), fornecem as diretrizes
para a formatação dos currículos das ciências. Enfatizam o aprendizado guiado pelo
conhecimento da natureza e História da Ciência. Argumentam em favor da inclusão
desta por dois aspectos: a sua utilidade para o ensino da ciência e o valor intrínseco
do conhecimento sobre História da Ciência. Entretanto, Rutherford (1999) acentua
que a introdução da História da ciência nos currículos das ciências é condição
necessária, mas não suficiente para promover uma adequada alfabetização
científica.
O ensino das disciplinas científicas, informado por abordagem contextual, se
caracteriza por uma série de compromissos educacionais como por exemplo, a
introdução dos alunos a um importante aspecto da sua cultura e da sua ciência,
levando-o a compreender tanto o aspecto ontológico, o objeto da disciplina, como o
aspecto epistemológico, a sua natureza (metodologia, princípios, limitações, história
etc.). Ainda, permite estabelecer as conexões com outros ramos do conhecimento
como, por exemplo, ética, religião, cultura, além das demais disciplinas científicas
(Matthews,1994).
Seroglou e Koumaras (2001) acentuam, por sua vez, a importância de
fatores metacognitivos na aquisição de conhecimentos científicos, fatores estes que
levam os indivíduos a construir os significados e ter o controle de suas próprias
ações e desenvolver habilidades de pensar sobre os seus próprios pensamentos,
tornando-se consciente das estratégias de suas próprias idéias, considerando que
tais fatores incluem a compreensão da natureza da ciência. Esta última, por sua vez,
requer a compreensão do conteúdo da ciência, bem como da sua metodologia, que
são essenciais para a aprendizagem em ciências, e que só podem ser
proporcionados através de uma abordagem de ensino que discuta suas dimensões
filosóficas.
Lewis (1976-a) faz uma defesa do uso da História no ensino da Física,
criticando o modelo usual de ensino como “um catálogo de fatos apresentados na
estrutura de leis a aprender, de fórmulas a decorar e problemas a solucionar e
exercícios laboratoriais de rotina destinados a obter respostas previamente
determinadas” (Lewis, 1976-a, p. 202)
30
Na sua ótica, este modelo é responsável pela visão inadequada do público
não- cientista que pensa a ciência apenas “em termos de ‘fatos’ resultantes de
investigações empíricas ou em termos de leis rígidas e generalização forçada, mas
desumana” (Lewis,1976-a, p. 202).
Afirma ainda que o mito deste pensamento como representante do método
científico foi quebrado por historiadores que fizeram descrições mais rigorosas dos
processos de descoberta e “os professores de ciências não devem perder a
oportunidade de transmitir a nova compreensão aos seus alunos” (Lewis, 1976-
a:220-221). E conclui que desprezar a História da Ciência no ensino de Física é
rejeitar uma forma pedagógica mais útil para conduzir este ensino tomado como um
ingrediente necessário à nossa herança cultural.
Cruz (1988), na mesma direção, argumenta que a forma perfeita e linear
como a Física é apresentada, não corresponde ao seu processo de construção, e a
História da Ciência parece um caminho de como trazer à tona, aos estudantes, o
real processo de construir e aprender Física.
A tendência de reaproximação, apontada por Matthews, é ratificada por
Wang e Schimidt (2001) ao reportar os resultados do “Terceiro Estudo Internacional
sobre matemática e ciência” (TIMSS) que contou com a participação de mais de
quarenta países de todo o mundo. Dentre as conclusões relatadas, ressaltam que
alguns países que não estavam entre aqueles que, em maior grau, planejaram ou
implementaram abordagem contextual de ensino, foram melhor sucedidos nos itens
sobre testes de ciências e uso de História da Ciência que outros que dedicaram
atenção, em maior grau, à História da Ciência nos livros didáticos, orientações
curriculares e por parte dos professores, significando que o uso de uma abordagem
contextual, sem ter o foco na matéria, no objeto da ciência, pode mais confundir os
alunos que ajudá-los. Registraram também que a preparação e o treinamento dos
professores através do uso da História da Ciência deve ser a chave para a
alfabetização científica e que os professores de todas partes do mundo a têm
incluído nos seus cursos, isto implicando que tal abordagem é fundamental para
uma formação mais adequada dos professores. Finalmente os autores concluem
que é imperativo, na atual sociedade, a alfabetização científica, tanto para os
estudantes que irão seguir uma carreira científica quanto para aqueles que não irão.
O conhecimento científico é um processo dinâmico, cujos contextos social, histórico
31
e psicológico e outros são muito mais determinantes que os aspectos puramente
formal e abstrato, e a abordagem contextual, em função do seu papel
eminentemente crítico da ciência e da relação desta com a sociedade, é identificada
como uma poderosa forma de aumentar o grau de alfabetização científica geral.
Os resultados do TIMSS revelaram que há um aumento e um efeito
significativo de abordagem contextual no ensino das ciências nos países de todas as
partes do mundo (Wang e Schimidt, 2001). Esses resultados do TIMSS apontam
para uma tendência do aumento do uso da História da Ciência como uma forma de
contribuição para a melhoria do ensino de Física, na forma de propiciar uma
compreensão mais adequada dos conceitos dessa disciplina e sobre a natureza da
ciência, podendo se concluir que se trata de uma relevante e atual estratégia de
ensino de Física.
2.2 – Contribuições da História da Ciência no Ensino de Física
Antes de nos aprofundarmos neste propósito, há necessidade de refletirmos
a respeito do papel que a História da Ciência desempenha no Ensino de Física,
procurando ressaltar indicativos de suas contribuições.
A História da Ciência já foi considerada uma disciplina adequada apenas
para cientistas, que se voltava para os estudos de suas especialidades. Firmou-se
entretanto como uma área independente em meados dos anos 1960 e hoje é
considerada uma área interdisciplinar.
Neste mesmo período aprofundou-se o questionamento do papel da História
da Ciência no Ensino de Física. Decorrido 40 anos, na maioria dos livros didáticos,
ela aparece apenas em episódios anedóticos e associada à biografia de nomes
importantes da Física, sem no entanto chamar a atenção para a existência de um
ramo chamado História da Ciência, demonstrando haver diversas razões para
ignorar o seu uso pelos professores de Física. Bastos (1998, p.37), a esse respeito,
expressa que o seu uso na atividade docente ressalta algumas questões, como por
exemplo:
1- Deficiência dos cursos de formação de professores, dificultando a
apresentação e discussão de tópicos que evidenciem a História da Ciência.
32
2- Escassez de textos de História da Ciência que contemplem as
necessidades específicas do ensino de física no Ensino Médio.
3- Discordâncias acerca de quais seriam os relatos históricos mais rigorosos
e apropriados (existentes possibilidades cujo aspectos positivos e negativos
podem não estar evidentes).
Roberto Martins (1990, p.4), complementa que um bom professor de uma
disciplina deve combinar uma prática científica (o conteúdo propriamente dito) e uma
prática didática. A História da Ciência poderia contribuir para a formação de um
professor de um modo significativo. Ainda segundo Martins, para esse tipo de
formação, do ponto de vista didático, a História da Ciência pode complementar os
aspectos técnicos com uma visão social, cultural e humana. Ela permite ambientar a
sociedade da época em questão, trazer as concepções favoráveis e controversas
que surgiram na aceitação de determinada idéia e conhecer a vida dos cientistas e
de outros pesquisadores que contribuíram para o desenvolvimento de uma idéia e
que não são mencionados em livros didáticos.
Sob o ponto de vista técnico, a História da Ciência permite entender certos
resultados científicos complexos bem como sua evolução. No entanto, esses
aspectos abordados durante a prática docente devem ser bem fundamentados, pois
para (Martins,1990, p.4), “ensinar um resultado sem sua fundamentação é
simplesmente doutrinar e não ensinar” .
Corroborando com a importância da inserção da História da Ciência no
ensino, Lílian Martins (1998, p.18) adiciona que a História da Ciência deve ser
utilizado como uma estratégia de ensino que motive tornando o Ensino Médio mais
interessante, facilitando sua aprendizagem. Além disso, a utilização da História da
Ciência nesse nível de ensino pode contribuir para :
1) Mostrar através de episódios históricos o processo gradativo e lento da
construção do conhecimento, permitindo uma visão concreta da natureza real da
ciência, seus métodos, suas limitações. Isso possibilitará a formação de um espírito
crítico fazendo com que o conhecimento científico seja desmistificado sem que se
destrua seu valor.
2) A História da Ciência mostra, através de episódios históricos, que ocorreu
um processo lento de desenvolvimento de conceitos até se chegar às concepções
33
aceitas atualmente, o que facilita o aprendizado de educando que poderá perceber
que suas dúvidas são pertinentes ao conceito em questão;
3) O educando poderá ter a chance de perceber que a aceitação ou não de
uma proposta não depende do seu valor intrínseco mas sim de outros valores
sociais, filosóficos, políticos e religiosos.
Outro ponto que deve ser levado em questão sobre a utilização da História
da Ciência no ensino é o uso do livro didático. Quase nunca os livros de Ciências
apresentam elementos da História da Ciência. Muitos professores utilizam o livro
didático como algo pronto, salvo de críticas e muitas vezes como a única ferramenta
de trabalho.
Mortimer (1988, p.237-238) complementa que em alguns livros de Química
estudados por ele, em termos de processos históricos, há uma mistura de fatos que
ocorreram em épocas diferentes, e que são apresentados como se houvessem
ocorrido na mesma época, tornando o professor que faz uso desse tipo de material
uma vítima, se aceitar tais fatos como verdadeiros sem qualquer tipo de objeção.
Outro aspecto que deve ser levado em consideração está no fato do
professor não se impor em relação aos conteúdos que ensina. Muitas vezes
considera determinado conhecimento científico como algo pronto, instantâneo, como
se de repente aquela idéia ou aquela concepção tenha surgido na cabeça de alguém
que já estava predestinado a isso. Uma das saídas para isso pode ser o bom
preparo acadêmico e continuado a fim de saber fundamentar, organizar, atualizar e
contextualizar os seus conhecimentos científicos para com os seus alunos.
Ficam claras nessa argumentação as contribuições que a História da Ciência
pode trazer ao Ensino de Ciências, em virtude de inúmeros trabalhos ligados à
temática. É tarefa do professor, como mencionado, atualizar-se e buscar
informações em novas fontes de pesquisas como livros de História da Ciência ou
livros específicos como os da História da Química, da Biologia ou da Física. É
nesses materiais que encontramos estudos avançados e detalhados do
desenvolvimento da Ciência. Importantes informações podem ser obtidas também
em artigos científicos e biografias de cientistas o que evidenciam que eles tinham
anseios, angústias, sendo passíveis de erros como qualquer ser humano comum.
34
2.3 – Oposição à aproximação histórica no Ensino de Ciências
Apesar dos pontos favoráveis à inserção da boa educação científica, não há
consenso por parte dos educadores e cientistas quanto à contribuição da História da
Ciência para o ensino das ciências e posições antagônicas às anteriores podem ser
encontradas. O seu uso no ensino de Física também sofre algumas objeções,
apesar de que os argumentos que lhe são contrários, de acordo com Bastos (1998,
p.38), terem sido pouco explicitados ou discutidos.
Um dos argumentos contrários ao uso da História da Ciência é dado por
Thomas Kuhn em seu livro “A estrutura das Revoluções Científicas”. Nele, Kuhn
pondera que os manuais científicos fazem referências apenas a partes de trabalhos
de antigos cientistas que podem ser consideradas como contribuições ao enunciado
e à solução de problemas apresentados pelo paradigma dos manuais. Também
revela que os cientistas já nascem comprometidos com o paradigma vigente, dando
a impressão de que a ciência só chegou aonde chegou através de uma série de
invenções e descobertas individuais.
Bastos (1998, p.39), no entanto, acrescenta que Kuhn examina essa
questão somente em relação aos cursos de formação de cientistas, mas que é
possível levá-las em conta na discussão quando o assunto é Ensino Médio. Ainda
segundo o autor, a discussão pode ser conduzida sob dois aspectos:
1- Os conteúdos veiculados pelos livros didáticos de Ensino Médio são
conteúdos modificados extraídos de manuais científicos consagrados do
Ensino Superior;
2- O uso da História da Ciência, com exceções, tem se restringido a
apenas apresentação dos grandes gênios da ciência dos paradigmas mais
recentes (Newton, Galileu, Lavoisier, Mendel entre outros).
O segundo aspecto mostra o que acontece atualmente. A ciência, em
muitos meios de divulgação tem sido apresentada como uma “construtora de heróis”,
de gênios escolhidos ao acaso por descobrirem, inventarem e elaborarem teorias
complexas. Essa visão de ciência não dá importância aos fatos sociais, políticos,
filosóficos e culturais que estavam por trás de tais conquistas. Isso nos dá uma idéia
35
de que a ciência é uma sucessão linear de eventos, como se tivesse um roteiro a ser
seguido.
Esta posição é encontrada também em Abrantes (in: Cruz et al.,1988).
Abrantes defende que a única contribuição que a História da Ciência pode dar ao
ensino da Física é o de estabelecer as visões adequadas da natureza do
conhecimento científico, sua metodologia e suas relações com a sociedade.
Contudo, a História da Ciência não tem o papel, meramente instrumentalista, de
servir a objetivos pedagógicos para o ensino da Física, além de não ser condição
necessária para a compreensão dos conceitos. Afirma ele: “eu não sei se um físico
que conhece a História da Física será melhor físico do que um que não conhece.
Isso não me parece evidente” (in: Cruz et al.,1988, p. 90). Para ele o objetivo de um
curso de Física universitário é, no sentido kuhniano, reproduzir a comunidade de
especialistas, treinar o aluno em determinadas técnicas e habilidades dentro de um
paradigma aceito e para isto a História da Física não mostra nenhuma utilidade.
Em 1970, num simpósio realizado no Massachusetts Institute of Technology
(MIT) a utilidade da História da Ciência na educação científica foi questionada.
Tratava-se de um prenúncio dos grandes debates que seriam travados naquela
década, motivados pelo conflito de posições acerca do papel da História da Ciência
no Ensino de Ciência.
Contudo, é justamente a pouca presença da História da Ciência nos
manuais escolares e o seu uso distorcido no sentido de promover uma reconstrução
de idéias que parecem fluir naturalmente em direção a tendência atualmente aceita,
que “tende a apresentar as teorias atuais como resultado de um processo de
gestação, onde os cientistas do passado operavam sobre um embrião que o
presente transformou em rebento” (Bizzo, 1992, p.28-35), que faz despercebida (ou
invisível), para o estudante, as grandes rupturas (revoluções científicas, nos termos
de Kuhn) no conhecimento científico. Ou seja, a imagem do trabalho científico que
resulta dessa opção educacional é a de cientistas de épocas anteriores trabalhando
linear e cumulativamente em prol de uma ciência em constante desenvolvimento.
Uma outra vertente contrária à utilização da História da Ciência no ensino,
que abriga muitas críticas, é a que sustenta, não sem razão, ser de uma
complexidade sem limites a caminhada do cientista na busca do conhecimento.
Desse modo, a discussão histórico-didática de concepções científicas já não mais
36
aceitas pela ciência contemporânea seria no mínimo, incompleta e, por essa razão,
suscetível, inerentemente, a fortes objeções.
Para o historiador da ciência M. J. Klein, por exemplo, as perspectivas do
historiador e do físico são tão distintas - o primeiro interessado na riqueza dos
detalhes e o último na precisão do fenômeno, que a seleção e a utilização de
materiais históricos com fins didáticos, desfigurados, cheios de omissões, têm
tornado inevitável a presença de uma História da Ciência de má qualidade no ensino
da Física. Se essa pseudo-história, ou história simplificada, é a única possível, então
ela deve ser evitada (Matthews,1995, p.264-214).
Realmente, uma dada seleção histórica da evolução dos assuntos de um
corpo específico de conhecimentos, em qualquer situação, será sempre um
subconjunto do real e intrincado emaranhado de relações que lhe conferiram
dinamicidade. E isto não é exceção no sistema educacional, onde as disciplinas que
estruturam qualquer currículo lidam com cargas horárias limitadas. Esta dificuldade,
no entanto, pode ser contornada se os elaboradores de livros de texto e professores
produzirem, como afirma o editor da revista Science & Education, M.R.Matthews:
(…) uma história simplificada que lance uma luz sobre os conteúdos
discutidos, que não seja uma mera caricatura do processo histórico.
A simplificação deve levar em consideração a faixa etária dos alunos
e todo o currículo a ser desenvolvido. História e Ciência podem
tornar-se mais e mais complexas à medida que assim exija a
situação educacional (Matthews, 1995, p.164-214).
As fontes e os materiais sofrem uma seleção tanto por parte do historiador
profissional quanto do professor com interesse na História da Ciência e envolve
decisões que não podem ser dissociadas da visão de mundo e das concepções de
ciência do estudioso nessa estratégia de ensino.
Posição consensual quanto à relação entre História da Ciência e Filosofia da
Ciência, de fundamental importância no contexto educacional é expressa por Imre
Lakatos (1989): “a filosofia da Ciência está vazia sem História da Ciência; a História
da Ciência está cega sem Filosofia da Ciência”.
O físico substitui uma bola por uma massa pontual, deixando de lado cor,
textura e composição. Da mesma forma, o historiador restringe a riqueza dos
episódios, delimitando-os de acordo com a história que deseja contar. A História da
37
Ciência está necessariamente vinculada à concepção filosófica do historiador, a
partir da qual são, por exemplo, selecionados os episódios históricos.
De fato, independentemente da utilização ou não da história no ensino, é
preciso admitir a importância da educação científica, e em especial no ensino das
Ciências Naturais e procurar na epistemologia uma fundamentação mais sólida.
Conforme Silveira (1993), “sempre há uma concepção epistemológica subjacente a
qualquer situação de ensino, nem sempre explicitada e muitas vezes assumida tácita
e acriticamente”. As semelhanças de certas concepções que os estudantes trazem
para a sala de aula com conceitos já abandonados pela ciência podem, em princípio,
orientar a escolha de alguns temas históricos, propiciando ao aluno, matéria para
debate e reflexão.
No entanto, subordinar (através de uma prática continuada) a História da
Ciência aos objetivos de um ensino preocupado unicamente com um melhor
aprendizado de conceitos científicos é dar margem a novas críticas que enfatizam o
mau uso dessa história.
Não há dúvida de que os livros de texto e a sala de aula, para não falar na
própria estrutura curricular, têm negligenciado o valor didático da História da Ciência.
O aspecto utilitário dos programas de ensino, voltados à apresentação e aplicação
de conceitos, leis e teorias, que enfatiza o produto do conhecimento, acaba
passando a falsa impressão de que “a ciência é uma coisa morta e definitiva”.
“Acreditar que temos apenas conclusões a tirar de princípios definitivamente
adquiridos é uma idéia absolutamente errada, que põe em perigo o valor educativo
do ensino científico.” Uma conseqüência imediata deste ensino “frio, estático,
dogmático” é a perda de interesse por parte do estudante (Langevin,1992).
É possível harmonizar-se didaticamente produto e processo, arte final e
construção de conceitos científicos. Para que isso efetivamente ocorra é preciso,
dentre outras coisas, que o educador (professor, elaborador de livros de texto, etc.)
compartilhe com o historiador kuhniano (ou de outra corrente de pensamento, que
nutra propósito equivalente) a idéia de que as concepções de mundo outrora aceitas
não foram nem mais nem menos científicas do que as atuais. Ou seja, não é porque
já foram descartadas que teorias mais antigas devem, hoje, ser consideradas
acientíficas. Ao contrário, os diferentes conjuntos de crenças, concepções, hipóteses
e teorias mantidas pelos estudiosos ao longo dos tempos, subordinadas a visões de
38
mundo específicas e por vezes bastante conflitantes entre os membros de uma
mesma comunidade científica, estruturam a própria história do pensamento
científico.
Segundo Kuhn:
(...) em vez de procurar as contribuições permanentes de uma
ciência mais antiga para a nossa perspectiva privilegiada, devemos
atentar para a integridade histórica daquela ciência, a partir de sua
própria época. Por exemplo, não devemos perguntar pela relação
entre as concepções de Galileu e as da ciência moderna, mas antes
pela relação entre as concepções de Galileu e aquelas partilhadas
por seu grupo, isto é, seus professores, contemporâneos e
sucessores imediatos nas ciências (...) devemos procurar estudar as
opiniões desse grupo e de outros similares a partir da perspectiva
que dá a essas opiniões o máximo de coerência interna (2005, p.22).
Assim procedendo, o professor com interesse na história, não corre risco de
fazer surgirem inoportunas “relações de hierarquia e complexidade entre o passado
e o presente”. Ou seja, de disseminar a idéia de que “o passado seria constituído de
elementos simples que foram se tornando complexos por conta de um processo
contínuo de elaboração científica” (Bizzo, p.28-35).
A falta de tempo que a abordagem histórica acarretaria para o conteúdo
específico constitui outro argumento apresentado com freqüência em oposição à
História da Ciência no ensino de ciência. Todavia, tal abordagem não pressupõe o
abandono do conteúdo programático. Ao contrário, para que tenham sentido,
discussões históricas necessitam do domínio de um corpo de conhecimento
científico e técnico por parte dos estudantes.
Além disso, é interessante notar que, na maioria dos currículos atuais, a
História da Ciência não se faz presente e, ainda assim, os alunos não são
preparados adequadamente em termos do conteúdo. É importante ressaltar que não
se pode exagerar ou superdimensionar a contribuição da história junto ao ensino,
para não tornar o ensino um escravo da história, e também para não alimentar
expectativas que possam concebê-la como a solução dos sérios problemas da
didática da Física.
A pesquisa em ensino de Ciências tem apontado, nos últimos anos, que não
há uma metodologia que garanta o “sucesso” educacional. Embora a história da
ciência não seja, em si, uma metodologia de ensino, também não pode, ela, garantir
39
tal coisa. Certamente nem todos os estudantes irão motivar-se através de uma
educação científica histórica, mas essa perspectiva deve ser-lhes apresentada sob
pena de transformarmos educação em doutrinação.
2.4 – Como a visão de Ciência e aspectos históricos são veiculados nos livros
didáticos
Quando falamos do ensino da ciência, ou da física em particular,
freqüentemente, temos em mente metodologias, recursos e “histórias” para
equacionar determinados conteúdos ou para unificá-los; antes disso, temos em
mente uma imagem da ciência e de seus métodos. A imagem mais presente é
aquela construída a partir dos trabalhos experimentais/observacionais de um Galileu
idealizado através dos tempos, ou seja, a de que a ciência começa com observação
e de que esta observação se constitui numa base segura para a produção de um
conhecimento legítimo. Esta posição epistemológica é característica do indutivista
ingênuo (Chalmers,1993), que acredita piamente na observação cuidadosa dos
fenômenos da natureza e sem nenhuma espécie de preconceitos.
Na verdade, grande parte desse indutivismo está presente em nossos livros
didáticos, do Ensino Fundamental aos cursos de pós-graduação stricto e lato-sensu.
A ciência, na visão desses livros, é cumulativa, linear, desprovida de preconceitos e
neutra (Neves, 1986, Pretto 1985). Pretto (1985, p. 30) ainda menciona que o
conhecimento científico tem sido apresentado como algo que vai sendo acrescido de
novas teorias, através de uma continuidade aonde as novas teorias vão
incorporando as anteriores, de forma a se construir um edifício sólido: o edifício da
ciência, com suas bases estruturadas e solidificadas ao longo dos séculos. Os
manuais científicos, certamente na tentativa de familiarizar os estudantes com as
diversas técnicas existentes, apresentam-no na forma cumulativa, linear, desprovida
de preconceitos e neutra. Isto pode funcionar pedagogicamente, mas, quando
associado a todas as caracterizações feitas anteriormente, em especial com o fato
de se apresentar uma ciência a-histórica, a impressão que passa é que, segundo
Kuhn, (2005, p.178),
A ciência alcançou o seu estado através de uma série de
descobertas e invenções individuais, as quais, reunidas, constituem a
coleção moderna dos conhecimentos técnicos. O manual sugere que
40
os cientistas procuraram realizar, desde os primeiros
empreendimentos científicos, os objetivos particulares presentes nos
paradigmas atuais. Num processo freqüentemente comparado à
adição de tijolos a uma construção, os cientistas juntaram um a um
os fatos, conceitos, leis ou teorias ao caudal de informações
proporcionado pelo manual científico contemporâneo.
Essa característica de ciência cumulativa associa-se inevitavelmente à idéia
do progresso. Ou seja, à medida que vamos avançando no conhecimento, os
anteriores se tornam casos particulares do novo conhecimento. E isto é reproduzido
fielmente nos livros didáticos, apresentando-se uma visão deturpada da construção
do conhecimento. Por que, então o privilégio desse tipo de conhecimento com essas
características, em detrimento dos demais?
Como afirma Borges (in: Pretto et al.,1985)
Acreditamos que a ciência não deva, ser considerada como um
saber ao mesmo tempo onipotente e onipresente (...) venerada como
uma espécie de divindade. A ciência assim aceita é vista como a
única dona da verdade, como um verdadeiro mito que passa a ser
esperança para a solução de todos os problemas que afetam os
homens. Assumir esta concepção é encarar o conhecimento
científico como definitivo e estabelecer uma separação entre a
ciência e as outras formas de conhecimento do homem e do mundo;
é considerá-la como universal e defender a tese de sua neutralidade.
Não podemos considerar o conhecimento científico como superior a outras
formas de conhecimento. Ele é apenas uma forma ocidental de interpretar os
fenômenos naturais. A crítica mais contundente que se faz a outras formas de
conhecimento que não a científica é a da ausência da objetividade. Só que a
objetividade é construída. Como diz Serpa (in: Pretto et al.,1985),
A objetividade é mera coisa construída, como é construída em
qualquer cultura. Há uma objetividade em qualquer cultura. Os
nossos povos anteriores a esse desenvolvimento criaram uma
cultura que poderia ser analisada dessa maneira, e havia uma
objetividade dentro dessa cultura. Uma objetividade construída por
essas coisas todas. É, simplesmente, uma objetividade diferente,
mas existe objetividade (...). Em uma tribo, há proposições que os
homens da tribo entendem. Eles compartilham da mesma visão de
mundo, do mesmo tipo de solução, da mesma forma de
comunicação.
41
Pode-se assim compreender que a ciência não é a única forma de
conhecimento possível e correta, mas como uma forma de conhecimento que tem
suas características próprias, sua história e sua função. Que não está desvinculada
de todo o resto e que não é a única maneira de explicar a natureza. É apenas uma
das formas de compreendê-la. E para compreendê-la corretamente, juntamente com
o seu desenvolvimento e seus significados cultural e social, tem que, como afirma
Cini (in: Pretto et al.,1985),
reconstruir corretamente os componentes do desenvolvimento
científico que não são recondutíveis à pura objetividade e à pura
racionalidade. Os componentes ideológicos, culturais, ambientais e
sociais são elementos muito importantes nos processos de formação
das idéias e de reconstrução de novas teorias. Para entendê-los é
essencial reconstruir também as motivações e os critérios de
realidade que a comunidade científica adota em cada momento para
definir o que entende por ciência, por conhecimento científico, por
explicação científica.
Nossa visão de ciência, certamente, será a visão que como professores
passamos aos nossos alunos. Não podemos pois, continuar estimulando, sob o
pretexto de estarmos contribuindo para o avanço da ciência e do conhecimento
científico, uma concepção de ciência que, no fundo, afasta o homem da Natureza,
que deixa o homem como elemento contemplador da Natureza, que a estuda para
dominá-la.
Wuo (2000, p.88), em sua dissertação, questiona que a noção de ciência e
de física que os livros didáticos apresentam pode ser tomada considerando-se um
conteúdo explícito e um implícito. A noção geralmente expressa na introdução da
obra é a que denomina-se explícita. Esse conteúdo pode variar de um autor para
outro, desde referências superficiais até aprofundadas sobre o método científico,
incluindo os processos indutivo e dedutivo, etc. É comum também, dependendo da
obra, nenhuma menção ou referência ao significado da física ou da ciência. Algumas
obras trazem também uma idéia de física e ciência implícita nas considerações
concretizadas ao longo do texto, que estaria sendo induzida pelas etapas da
aprendizagem, mostrando-se complexa a análise por se tratar de elementos de
diversas origens.
42
Segundo Wuo:
(...) Inúmeros “pontos de vista” compõem a idéia de ciência presente
nos textos. Nas obras examinadas, a tônica maior parece estar na
exposição (qualitativa e quantitativa) dos conceitos e teorias e
modelos. Além disso, outros elementos também participam: o
desenvolvimento histórico dos conceitos e das teorias, a história dos
cientistas e os traços de suas personalidades, as circunstâncias
sociais e econômicas, o desenvolvimento tecnológico, as artes, as
questões filosóficas, as guerras, etc.
Apesar de toda corrente epistemológica cética que marcou a filosofia da
ciência do século XX, com nomes como Popper, Kuhn, Feyerabend, Hanson,
Lakatos, entre outros, a corrente indutivista, propulsionada por uma visão
conservadora e neopositivista, continua com seus fundamentos firmemente
ancorados no sistema educacional, nas sociedades científicas, na mídia em geral e
também em boa parte dos livros didáticos.
O realismo científico, forma mais refinada do indutivismo ingênuo, combate
ferozmente a noção de uma idéia de ciência enquanto construção e de
desenvolvimento de fenômenos através dos modelos com os quais os vemos. Tal
idéia é repudiada e, assim, ciência, realidade e verdade constituem sinônimos que
falam aos homens como os cardeais falavam em seus autos de fé durante a Idade
Média e o início do Renascimento.
O processo de inculcação da ciência positiva, realista, é aquela da aceitação
incondicional dos paradigmas de uma determinada área da ciência. Fatores
internalistas (simplicidade, harmonia, precisão, beleza) definem a mitologia de
superioridade de determinados paradigmas: fatores externalistas (sociedades,
financiamentos, ideologias) são relativizados e, em geral, considerados como fatores
imiscíveis aos fatores internalistas. Esta visão, bastante popular, conduziu a uma
visão de ciência como uma bolha que se destacou do mundo e paira hoje sobre
esse mundo da qual nasceu (ou deveria ter nascido), desvinculando-a das
contingencialidades do mundo confuso da natureza e de sua natureza.
A ciência nos livros didáticos é apresentada de forma absolutamente ahistórica,
não tendo referência no processo de criação e muito menos ao contexto
que foi criada. Sendo mais agravante que na tentativa de suprir essa lacuna passam
uma visão de história da ciência, segundo Pretto (idem, p.77) como se fosse um
43
armazém, um depósito onde se guardam a vida dos cientistas, seus feitos e suas
obras.
Seguindo o que afirma Zanetic (1989, p.107), certamente não se defende
aquela história que, quando presente nos livros didáticos tradicionais do Ensino
Médio ou superior, serve apenas como “ilustração”:
“Nesses textos, quando estão presentes capítulos, apêndices ou
notas históricas, temos quase sempre arremedos de história da
ciência: são aquelas seqüências cronológicas de datas de grandes
invenções, de descobertas sensacionais ou de nascimento e morte
das principais personagens envolvidas nesses acontecimentos,
acompanhados de ilustrações que representam essas personagens
ou seus feitos.”
Este tipo de história factual e cronológica, às vezes mais prejudica do que
auxilia uma tentativa de apresentação da ciência tal como a defendida até aqui.
Acaba perpetuando muitas vezes concepções ingênuas do fazer científico,
estereotipadas e, até mentirosas.
Na mesma direção, Wuo (2000, p. 49) comenta que as referências históricas
deixam a desejar na maioria das obras. As menções históricas, quando ocorrem,
tratam mais da vida biográfica dos cientistas. Raríssimos são os textos que expõem
os conflitos entre as concepções e argumentações que, historicamente definiram o
corpo da ciência oficial.
Mas essa desconsideração de aspectos ligados ao processo de criação de
ciência parece não ser um traço só dos nossos livros didáticos. Acusando a
existência de uma esquizofrenia no próprio universo da ciência, Morin (in: Wuo et al.,
2000) reclama que
de um lado, existem livros e monumentos consagrados à glória dos
grandes gênios, como Newton, Einstein, etc. e, do outro lado, quando
vemos os tratados e os manuais, esses grandes gênios famosos
desapareceram por completo, isto é, vemos que a atividade humana
que inventou a teoria foi completamente esvaziada.
Em relação aos aspectos históricos, Wuo ainda comenta que poucos
autores têm a preocupação em remeter aos pensadores envolvidos na criação
dessas idéias, o que é feito no próprio desenrolar do texto, contribuindo de forma
44
significativa para a visão de ciência como obra construída no transcurso da história
humana e não algo pronto e acabado. Com isso a visão de ciência é apresentada a
partir de conceitos e teorias, explicação de fenômenos e aplicações tecnológicas,
história dos cientistas, choque das idéias da física, relações com outras áreas da
cultura, relações com a esfera socioeconômica.
Essas características mencionadas vão ao encontro do que Zanetic (idem,
p.123) defende como uma história da ciência e recupere a física como área do
conhecimento que possa contribuir para a formação cultural geral de um cidadão
contemporâneo que pode ou não seguir algum curso superior em outras áreas do
conhecimento. Uma história que não seja apenas uma reconstrução do passado
com o objetivo de selecionar apenas o que pode ser útil para a compreensão das
teorias e modelos atuais.
“A minha argumentação vai no sentido de fazer uma “construção”
crítica, polêmica, instigadora do imaginário, (...) que revele além dos
sucessos também os fracassos ocorridos ao longo do
desenvolvimento da física, enfim, uma história que apresente o
caráter dinâmico que foi característica do passado e que,
certamente, com uma educação inovadora será ainda mais
dinâmica.”
Quando não se leva em conta apenas a aplicação de conceitos, leis e
teorias, não se está apenas enfatizando o produto do conhecimento, mas uma gama
maior para outros elementos como fatores culturais mais amplos relacionados com a
física: aspectos históricos, filosóficos, sociais, políticos, ideológicos, tecnológicos,
artísticos, religiosos, mágicos, relações com o senso comum, com a natureza e
outros. E mesmo dentro de um desses elementos encontram-se subdivisões: a
história poderia ser dos inventores, dos métodos, das idéias, etc, sendo ainda que,
quanto aos inventores, poder-se-ia atentar para criatividade, personalidade, vida
social, etc.
É necessário que o conhecimento apresentado o seja com base na sua
história, que as teorias sejam discutidas com todos os aspectos que estiveram
subjacentes ao seu aparecimento.
Uma educação científica que apresente a ciência como um fazer humano,
portanto contextualizado histórica e socialmente, que evidencie seu caráter
45
inacabado, transitório, bem como as rupturas e transformações pelas quais essa
atividade passou através dos séculos não pode, certamente abdicar da história.
Assim a história da ciência tem que ser a espinha dorsal do ensino de
ciências. Dessa maneira certamente veremos uma ciência dinâmica, construindo-se
na história e através da história e com suas relações com o social explicitadas.
2.5 – A importância de trabalhos publicados sobre a temática da História da
Ciência
No que se refere ao processo de ensino-aprendizagem sobre ciência, muitas
são as colaborações da História da Ciência. Nesse caso também se discute a
vertente da Filosofia da Ciência que está subjacente às leituras históricas que estão
sendo realizadas. A nova Filosofia da Ciência pressupõe que se abandonem antigas
concepções positivistas da ciência. Exemplos históricos, lidos à luz da Filosofia da
Ciência, mostram a “insustentabilidade da proposta empirista-indutivista”, como foi
proposto por Fernando Lang da Silveira em uma mesa redonda ocorrida no XV
Simpósio Nacional de Ensino de Física, ocorrido em 2003, na cidade de Curitiba.
Nesse Simpósio foram apresentados 27 trabalhos voltados para área da História,
Filosofia e Sociologia da Ciência, ocorrendo também uma outra mesa redonda com
a presença dos professores Olival Freire Júnior, Marco Braga, Marcos Danhoni
Neves e da coordenadora da mesa Glória Pessoa Queiroz.
Devido à interação ocorrida entre a platéia e a mesa, as diferentes formas e
maneiras da História da Ciência no Ensino de Física, é esperado que novos debates
deverão ocorrer nos próximos SNEFs, ENPECs e EPEFs, devido à presença de um
número significativo de participantes que se interessaram pelo tema nesse simpósio.
Já no XVI SNEF realizado em janeiro de 2005 no Rio de Janeiro, pode-se
concluir que houve um aumento na produção de trabalhos realizados dentro da
temática da História e filosofia da Ciência, com a apresentação de 33 trabalhos.
Esses números expressivos não se mantiveram no XVII SNEF, realizado em
janeiro de 2007 em São Luís, no Maranhão. Nesse simpósio foi constatado apenas a
realização de 16 trabalhos dentro dessa temática. Apesar da redução do número
comparado aos outros simpósios, estes revelam que ela ainda é interessante dentro
do processo de ensino-aprendizagem do Ensino de Física.
46
Em relação aos trabalhos voltados para a História da Ciência nos últimos
três SNEFs, pode-se notar que a produção dos mesmos foi realizada nos mais
variados aspectos do ensino, podendo ser constatado que os mais evidentes foram
assim relacionados:
- Análise de conceitos em livros didáticos de Física
- Experimentos
- Epistemologia
- Evolução dos conceitos como atividade em sala de aula.
- Prática pedagógica.
Conclui-se que boa parte dos trabalhos voltados para essa temática e que
se destinam a varias propostas no ensino, tiveram como ponto comum finalidades de
tornar um ensino mais interessante e criativo valorizando as ações de nossos
educandos.
A produção de trabalhos voltada à temática é um passo importante para
avançarmos na solução dos problemas, em que os desafios nos impõem
constantemente as dúvidas e as incertezas na consolidação das respostas, além do
que sua contribuição pode ser ampliada para entendermos o relacionamento da
Física com outras atividades humanas, como arte, a política e a economia.
47
Capítulo 3 – Metodologia
O universo de nossa análise constituiu-se dos livros indicados pelo PNELEM
2007 (Programa Nacional de Distribuição de Livros Didáticos para alunos do Ensino
Médio), para a disciplina de Física. Considerando-se, entretanto, que as editoras não
os imprimiram para divulgação por não haver, por parte do governo federal, garantia
de compra e distribuição em 2007, fomos levados a optar por trabalhar com os livros
mais recentes dos autores indicados pelo processo de seleção. Pensamos
inicialmente em trabalhar com as obras que estavam disponíveis no mercado desde
fevereiro de 2006, mas no início de junho de 2006, após alguns telefonemas com os
escritórios regionais das editoras, e também de contatos pessoais com os setores de
divulgação e marketing (às vezes denominados “casa do professor”) das editoras,
fomos informados de que esses livros não estavam mais disponíveis para
distribuição. Isto posto, decidimos esperar pelos livros que seriam objeto de
divulgação para o ano de 2007.
Segundo os departamentos de Divulgação e Marketing das editoras, a
princípio não seria feita a divulgação de livros didáticos de Física para a rede pública
de ensino, já que a intenção do governo seria comprar livros que atendessem o
Ensino Fundamental e também algumas poucas disciplinas do Ensino Médio. Por
esse motivo a divulgação se concentraria na rede de colégios particulares, já que
boa parte desses colégios está com os livros didáticos um tanto defasado. Portanto
a expectativa era que as editoras começassem a lançar e divulgar essas obras a
partir do final de outubro ou mais tardar início de novembro de 2006, pois os livros já
deveriam estar sendo utilizados por professores e alunos em meados de fevereiro de
2007. De acordo com informações das mesmas fontes, os livros que estariam
disponíveis a partir do ano que vem, na verdade não teriam mudanças significativas
e seriam lançados com poucas mudanças em relação ao ano anterior, sendo feitas
algumas correções e modificações em relação aos aspectos estéticos, incluindo
algumas mudanças ilustrativas como fotografias e figuras.
48
Em função dessas limitações, e procurando se manter fiel às indicações do
PNELEM, selecionamos para análise os livros didáticos (coleções completas e
volume único) de cinco autores, editados por quatro das maiores editoras que estão
presentes em nosso país. A opção por coleções completas e volume único foi feita
para ser possível a realização da investigação, além da análise de como a História
da Ciência é apresentada nos livros, uma comparação entre essas modalidades de
livros, com o intuito de se verificar se aspectos da História da Ciência são suprimidos
ou reduzidos na versão mais compacta.
Inicialmente pensou-se em verificar nos livros os aspectos históricos
relativos à Mecânica, à Termologia, à Óptica e à Eletricidade. Posteriormente,
escolhemos analisar somente a Eletricidade como área de conhecimento, por ser
uma área que tem uma maior aproximação com a tecnologia, porque seus efeitos
estão mais próximos da realidade dos educandos; por estar presente nos principais
setores que compõem a sociedade; por ter ela uma significativa participação no
desenvolvimento humano desde o final do século XIX, fato que é de grande valia
para a análise do trabalho, permitindo assim a inserção de vários aspectos que
permeiam a sociedade de várias épocas, além de considerar aspectos relativos a
prazos de conclusão do trabalho.
Além disso, dadas essas justificativas e limitações, optamos por investigar,
no âmbito da Eletricidade, a Indução Eletromagnética, por ser uma temática
construída mais recentemente, buscando verificar como esse assunto está presente
nos livros didáticos em relação à sua forma e intenção e quais as concepções
manifestas pelos autores sobre esses aspectos.
Dessa forma, dedicamos atenção apenas ao Volume 3 e ao volume único de
cada autor, o que nos levou a um total de nove livros, já que um dos autores
selecionados para a análise dispõe apenas de volume único.
Os livros foram obtidos junto às editoras, e de posse deles foi feita uma
descrição de cada um, contemplando: caracterização do livro, caracterização dos
autores e apresentação da estrutura de distribuição dos tópicos e assuntos. Foi
também procurado identificar com que intenção esses tópicos e assuntos foram
apresentados, assim como a forma gráfica utilizada. Esse levantamento consta do
anexo.
49
Para a categorização de cada um dos livros foram também explicitados com
maiores detalhes o perfil acadêmico dos autores, seus currículos, as experiências
declaradas, os objetivos da obra, se ela é de coleção ou volume único, a editora, se
a impressão é colorida, o tipo de papel e o formato. Quanto à abordagem dos
assuntos, além de como o capítulo é dividido, foi comentado também a forma de
distribuição dos tópicos e se ocorre de forma articulada ou estanque.
Além disso, procurou-se verificar como, no livro, ocorriam as formas de
manifestação de aspectos relacionados à História da Ciência, se através de texto, de
fotografia, de figura, de charge, de nota, de nota de rodapé, de legenda, de gráfico,
de diagrama, etc., assim como as concepções manifestadas pelos autores, que
podiam ser classificadas como nota informativa, nota histórica ou evolução das
idéias.
Os livros analisados foram os seguintes:
Código do
Livro Título Autor(es) Volume
analisado Editora
Livro 1 Universo da
Física
Sampaio e
Calçada Volume 3 Atual
Livro 2 Física Sampaio e
Calçada Volume Único Atual
Livro 3 Física Alberto Gaspar Volume 3 Ática
Livro 4 Física- Série
Brasil Alberto Gaspar Volume Único Ática
Livro 5 Física - Ciência
e Tecnologia
Ferraro,
Penteado,
Toledo e Torres
Volume Único Moderna
Livro 6 Física Máximo e
Beatriz Volume 3 Scipione
Livro 7 Física Máximo e
Beatriz Volume Único Scipione
Livro 8 Física para o
Ensino Médio
Aurélio e
Toscano Volume Único Scipione
Em cada um desses livros foi analisada a existência de indicadores de
presença de menções à História da Ciência, agrupados de acordo com algumas
50
categorias que envolvem tanto aspectos internos quanto externos à ciência. De
todos os livros4 relacionados para a pesquisa apenas um não foi investigado.
Tais categorias permitiram investigar como a história da indução
eletromagnética foi contada pelos autores dos livros, levando-se em conta as suas
concepções, formação, vivência com a área de conhecimento e vivência no
magistério. Elas permitiram integrar, na visão do autor, a História ambientada em
várias épocas, unindo cultura, escola e o ensino em torno das concepções de
mundo que predominaram na sociedade, assim como permitem inferir algumas das
concepções de mundo que predominaram na sociedade, assim como permitiram
inferir algumas das concepções que os autores manifestam em torno da temática
investigada.
Para melhor entendimento do seu significado, segue-se uma breve
descrição de cada uma delas e do seu espectro de análise:
Interação – Analisa como é apresentado, no livro, o desenvolvimento de
uma teoria, se através de um trabalho individual ou com a participação de outras
pessoas, demonstrando um trabalho de comunicação e colaboração.
Atores – Analisa como são apresentados os atores, se apenas os mais ou
também os menos consagrados, assim como também a concepção do autor sobre
perfil social dos cientistas e de outras pessoas que ajudaram, colaboraram e fizeram
parte do desenvolvimento da ciência.
Métodos – Nesta categoria analisou-se como é apresentado o
desenvolvimento da teoria, durante a explicação dos assuntos, sendo que o método
pode ser considerado o registro de atividades que constituem o trabalho do cientista
e de outras pessoas que estiveram presentes ao processo de desenvolvimento
científico. Dessa forma, o método pode ser classificado como experimental,
matemático ou de observação.
4 O volume 3 da Editora Moderna, não foi investigado em virtude desse livro ser lançamento e não
estar disponível na Editora, no período de realização dessa pesquisa.
51
Construção da Ciência – Analisa se no processo de descrição da
construção da ciência, estão sendo evidenciados tanto os acertos quanto os erros
da ciência e se nesse processo, a construção do desenvolvimento científico pode
estar sendo caracterizada pela cumulatividade, pelos antagonismos e controvérsias
que marcaram as disputas de grupos e comunidades científicas pela aceitação ou
rejeição de determinadas hipóteses e teorias.
52
Capítulo 4 – Resultados
Os resultados de nossa investigação serão apresentados inicialmente
através da caracterização dos livros analisados e na seqüência pela indicação, nos
textos das categorias.
4.1 – Caracterização dos livros
Conforme descrevemos na metodologia, para cada um dos livros foi feita
uma caracterização de forma como ele se apresenta, apresentados dados de seus
autores, assim como é a estrutura do livro e a distribuição dos assuntos no capítulo.
Título Livro 1 – Universo da Física - Volume 3
Autor(es) José Luiz Sampaio e Caio Sérgio Vasquez Calçada
Editora Atual
Apresentação
do livro
A obra se apresenta de forma contextualizada, é organizada para
a compreensão dos fenômenos do cotidiano, valorizando a
realidade do aluno. Avançando gradativamente até se chegar aos
temas mais avançados da Física, com as conquistas dos
cientistas até o último século. A presente obra se caracteriza por
uma linguagem informal, mas também preocupada em atender o
rigor que caracteriza as ciências exatas, sendo valorizado os
aspectos históricos, procurando mostrar de que forma os
conhecimentos foram gerados e modificados, desde a
Antiguidade até aos nossos dias. Os pensadores que mais
contribuíram para o desenvolvimento da Física têm sua vida
apresentada no contexto de sua própria época, sendo suas
descobertas relevadas nos dias atuais. A obra se mostra mais
preocupada com a formação para a cidadania do que a
preparação para o vestibular.
53
Título Livro 1 – Universo da Física - Volume 3
Apresentação
dos autores
Os autores são bacharéis em Física e Matemática pela
Universidade de São Paulo, sendo que o autor Caio Sérgio
Calçada também é engenheiro eletricista pela Escola Politécnica
da Universidade de São Paulo. São professores da rede particular
de ensino desde 1968.
Estrutura do
livro
A obra é de coleção completa, a impressão é colorida, sendo o
papel de boa qualidade e o formato 17 cm x 24 cm.
Distribuição
dos assuntos
O livro é dividido em capítulos e cada um deles se apresenta em
vários assuntos. Inicialmente é feita uma contextualização com a
sociedade. Os assuntos são desenvolvidos em várias seções,
sendo que em algumas dessas seções é apresentado o exemplo
e depois alguns exercícios em ordem crescente de dificuldade. É
apresentado em todos os capítulos uma página em destaque
“Física no devido tempo”, que mostra a biografia de um cientista
de acordo com o contexto da época. Algumas seções
denominadas de reforço, revisão e aprofundamento têm o intuito
de ver a assimilação do conteúdo por parte do aluno até se
chegar aos padrões mais rigorosos dessa ciência. Em cada
capítulo há uma página associando à teoria com a aplicação da
tecnologia. Faz parte do livro um pequeno apêndice, separado do
livro, contendo alguns tópicos sobre Física Moderna.
Título Livro 2 – Física – Volume Único
Autor(es) José Luiz Sampaio e Caio Sérgio Vasquez Calçada
Editora Atual
Apresentação
do livro
A obra é voltada para cursos com cargas horárias reduzidas,
razão pela qual os conteúdos são vistos de uma forma menos
detalhada, justificando-se por si mesmos e se apresentando de
forma estanque. Tem como objetivo o curso de Física no Ensino
Médio, procurando atingir duas finalidades: ao mesmo tempo em
que são abordados os principais tópicos da Física, visando o
cotidiano, são fornecidos subsídios para o aluno que pretende
realizar um exame vestibular. A linguagem é simples, mas ao
mesmo tempo procura atender o rigor dos padrões que
caracterizam as ciências exatas.
Apresentação
dos autores
Os autores são bacharéis em Física e Matemática pela
Universidade de São Paulo, sendo que o autor Caio Sérgio
Calçada também é engenheiro eletricista pela Escola Politécnica
da Universidade de São Paulo. São professores da rede particular
de ensino desde 1968.
54
Estrutura do
livro
A obra é de volume único, a impressão é colorida, sendo o papel
de boa qualidade e o formato 18,5 cm x 26 cm.
Distribuição
dos assuntos
A teoria é desenvolvida em pequenos blocos, seguidos de
exercícios de aplicação, o mínimo necessário para a fixação da
teoria. Para um reforço, há no final do livro uma série de 200
questões de vestibulares e as questões das últimas provas do
ENEM (Exame Nacional do Ensino Médio). Em vários capítulos
são encontradas leituras envolvendo a História da Física e
sugestões de obras úteis na complementação do estudo. Em
alguns capítulos também estão presentes algumas leituras
relacionando a teoria estudada aplicada à tecnologia. São
disponibilizados experimentos e leituras de aplicação direcionadas
para o cotidiano.
Título Livro 3 – Física - Volume 3
Autor Alberto Gaspar
Editora Ática
Apresentação
do livro
A obra é apresentada de forma contextualizada, permitindo a
integração do conteúdo com as aplicações tecnológicas e da
própria compreensão de como os conhecimentos da Física têm
sido adquiridos.Estão presentes no texto quadros que estão
destinados a complementar o conteúdo básico, que tem por
finalidade ilustrar e enriquecer o texto principal, permitindo que o
estudo da Física se torne mais agradável e desafiador,permitindo
que a compreensão da Física seja mais fundamentada e
consistente.A obra não se limita aos currículos e programas
tradicionais de ensino,há um grande destaque à Física do século
XX, que revolucionou a concepção do universo e deu origem a
uma nova era tecnológica.A obra valoriza o cotidiano, sendo
também destacada a preparação ao vestibular.
Apresentação
do autor
O autor, tem formação voltada para a educação desde a sua
formação inicial.Sendo licenciado em Física pela Universidade de
São Paulo, posteriormente realizou o curso de Mestrado em
Ensino de Física e o Doutorado em Educação na mesma
instituição.
Estrutura do
livro
A obra é de coleção completa, a impressão na sua grande
totalidade é colorida, sendo o papel de boa qualidade e o formato
19,5 cm x 26 cm.
55
Título Livro 3 – Física - Volume 3
Distribuição
dos assuntos
A teoria é desenvolvida nos vários assuntos do livro. No início de
cada capítulo é feita uma contextualização relativa à
tecnologia.No corpo de desenvolvimento dos assuntos estão
presentes vários quadros, que tem como objetivo auxiliar o
texto.Em todos os capítulos há a presença de quadros
denominados História, Aprofundamento, Dedução, Tecnologia e
Nota. Através de uma análise mais minuciosa pode-se notar uma
ênfase maior para os quadros História e Tecnologia. No final de
cada capítulo existe espaço denominado Atividades que tem por
finalidade reproduzir a experiência do principal cientista
responsável pelo desenvolvimento da teoria. Ao final de cada
assunto estão presentes alguns exercícios resolvidos, sendo
destinado alguns exercícios para o aluno resolver no final do
capítulo. Nesta obra, a exemplo do Volume Único, há a seção
preparação para o ingresso no Ensino Superior, destinado à
resolução de testes dos principais vestibulares.Nesta obra há um
destaque para a Física Moderna, sendo destinado quatro
capítulos para o seu desenvolvimento.Ao final do livro estão
disponíveis algumas questões do ENEM e 300 exercícios de
vestibular.
Título Livro 4 – Física - Série Brasil - Volume Único
Autor Alberto Gaspar
Editora Ática
Apresentação
do livro
A obra se apresenta de forma contextualizada é organizada com a
finalidade de compreender os fenômenos do cotidiano e da
tecnologia, procurando valorizar a realidade do aluno.Por ser
volume Único, o conteúdo é menos detalhado. Embora ocorra
limitação dos conteúdos eles mantêm um bom padrão na questão
do rigor científico.Tem como meta atingir duas finalidades: a
preocupação com a formação geral do aluno e também a
preparação para o ingresso no Ensino Superior.
Apresentação
do autor
O autor, tem formação voltada para a educação, desde o início de
sua trajetória.Sendo licenciado em Física pela Universidade de
São Paulo, posteriormente realizou o curso de Mestrado em
Ensino de Física e o Doutorado em Educação na mesma
instituição.
Estrutura do
livro
A obra é de volume único, a impressão em sua boa parte é
colorida, sendo o papel de boa qualidade e o formato 17,5 cm x
26 cm.
56
Título Livro 4 – Física - Série Brasil - Volume Único
Distribuição
dos assuntos
Antes da apresentação da teoria há uma rápida
contextualização.O desenvolvimento teórico está presente em
pequenos blocos, seguidos de exercícios resolvidos, sendo a
resolução descrita de forma bem detalhada, como parte integrante
da fixação da teoria. No final de cada bloco está presente uma
seção denominada “Para você pensar”, apresentada dentro de um
quadrinho vermelho, que tem por objetivo estimular e questionar o
aluno. No final de cada capítulo há uma aplicação voltada para a
tecnologia correspondente à teoria desenvolvida e, o capítulo é
finalizado com uma série de testes que têm por objetivo a
preparação para o Ensino Superior. No final do livro são
apresentadas questões de anos anteriores do ENEM, sendo que
no último capítulo há uma, abordagem de aproximadamente 10
páginas dos principais tópicos de Física Moderna. Chama a
atenção, a forma como são apresentados os tópicos, que
estabelecem uma boa relação com o cotidiano, principalmente se
for levado em conta que é uma obra de volume Único em que
alguns aspectos inevitavelmente tem que ser reduzidos.
Título Livro 5 – Física-Ciência e Tecnologia - Volume Único
Autor(es)
Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo César Penteado, Paulo Toledo
Soares e Carlos Magno Torres
Editora Moderna
Apresentação
do livro
Tem por finalidade mostrar a Física de um modo mais crítico, a
maneira como ela se relaciona com outras áreas científicas e o
seu papel na sociedade ao longo da História.Tem por objetivo
relacionar a Ciência com a Tecnologia, atendendo a realidade dos
educandos mas ao mesmo tempo tendo o cuidado de prepara-lo
para o vestibular.Fica claro que a primeira finalidade é o principal
objetivo, relacionar as implicações e relações da Ciência,
Tecnologia e a Sociedade.Durante a obra o aluno é incentivado
por temas e pesquisas que permitem a discussão, com ênfase
nos impactos sociais e ambientais provocados pelo
desenvolvimento tecnológico.Essa ênfase tende a possibilitar ao
educando conhecer os benefícios e os prejuízos que a tecnologia
pode trazer à sociedade de maneira geral.
Apresentação
dos autor(es)
Os autores têm larga experiência em cursinhos pré-vestibulares e
colégios particulares.A formação dos autores é bem variada, vai
desde a licenciatura em Física,Engenharia Metalúrgica e a
Medicina.
57
Título Livro 5 – Física-Ciência e Tecnologia - Volume Único
Estrutura do
livro
A obra é de volume único, a impressão na sua grande parte é
colorida, o papel é de boa qualidade e o formato 20,5 cm x 27,5
cm.
Distribuição
dos assuntos
O desenvolvimento da teoria ao longo de cada capítulo é, de
tempos em tempos, interrompida por uma série de exercícios
propostos que visam sedimentar os conhecimentos adquiridos até
aquele ponto.Com o objetivo de demonstrar uma aplicação mais
imediata da teoria estudada, algumas séries de exercícios são
precedidas por exemplos, destacados em quadro de fundo
bege.Ao longo deste livro, são encontradas diferentes seções,
que poderão ser trabalhadas de forma independente ou
integradas ao desenvolvimento teórico.Algumas dessas seções
podem ser exploradas durante as aulas como estímulo ao debate,
possibilitando o despertar da curiosidade dos alunos através da
Física que se apresenta no dia-a-dia.
Título Livro 6 – Física - Volume 3
Autor(es) Antônio Máximo Ribeiro da Luz e Beatriz Álvares Alvarenga
Editora Scipione
Apresentação
do livro
A obra apresenta o texto de maneira contextualizada, deixando
nítido que uma das preocupações foi possibilitar tornar o curso de
Física mais interessante, tentando evitar o que se considera como
uma obrigação escolar, motivando assim tanto aos jovens que
pretendam continuar seus estudos em uma profissão ligada às
ciências exatas, como aqueles que provavelmente não mais terão
contato com o estudo da Física.A obra tem por finalidade
constituir um complemento indispensável à formação cultural do
homem moderno, não só em virtude do grande desenvolvimento
científico e tecnológico do mundo atual, como também pela Física
do dia-a-dia.Ao mesmo tempo em que a obra contempla o
cotidiano e a tecnologia, nota-se também aspectos que permitem
a preparação para o vestibular.
Apresentação
dos autores
Os autores Antônio Máximo Ribeiro da Luz e Beatriz Alvarenga
Álvares são professores do Departamento de Física da
UFMG.Além desta obra são também autores da coleção Física,
em dois volumes, editada pela Oxford University Press em língua
espanhola, e dos volumes únicos Física e Física - de olho no
mundo do trabalho, editados também pela Editora Scipione.
58
Título Livro 6 – Física - Volume 3
Estrutura do
livro
A obra é de coleção completa, a maior parte da impressão é em
preto e branco, sendo que as figuras e os destaques são
coloridos, o papel é de boa qualidade e o formato 20,5 cm x 27,5
cm.
Distribuição
dos assuntos
Os textos e as variadas atividades que compõem o livro têm em
mente a produção de um trabalho que se constitua num auxílio
real ao estudo e aprendizagem da Física.O capítulo inicia o
estudo de um determinado assunto com a leitura da seção que
aborda.A tarefa é facilitada com a linguagem simples e a divisão
do texto em pequenos blocos, com títulos indicativos de seu
conteúdo.A seção Física no cotidiano apresenta aplicações das
leis e conceitos físicos em problemas do dia-a-dia.Após a leitura
de cada seção, são apresentados os exercícios de fixação, que
podem ser resolvidos com certa facilidade de assimilar o
conhecimento em estudo.Existe um tópico que foi desenvolvido
como uma extensão aos conhecimentos abordados.Usando uma
linguagem simples e o tratamento qualitativo da matéria, com
pouco enfoque matemático, o texto apresenta ainda aspectos
históricos do assunto, com uma visão mais moderna dos
conceitos e leis a ele relacionados ou, ainda, suas aplicações
tecnológicas interessantes e atuais.A revisão, que aparece no
final de cada capítulo, tem o objetivo de dirigir o estudo, proposto
para se ter uma visão global do assunto, após o estudo de cada
seção separada.No final de cada capítulo estão propostas
experiências simples que, em geral, requerem materiais
disponíveis na própria residência do aluno.Os problemas são
disponibilizados para que os estudantes testem os seus
conhecimentos, e são apresentados em três níveis: problemas e
testes, questões de exames vestibulares e do ENEM e problemas
suplementares.
59
Título Livro 7 – Física-de olho no mundo do trabalho - Volume Único
Autor(es) Antônio Máximo Ribeiro da Luz e Beatriz Álvares Alvarenga
Editora Scipione
Apresentação
do livro
A obra tem por característica principal estabelecer conexão entre
o Universo da Física e o cotidiano das pessoas, destacando as
aplicações dessa ciência no mundo do trabalho.Este livro foi
preparado com os conteúdos básicos para um curso de Física no
Ensino Médio.Os assuntos que compõem o capítulo são
desenvolvidos e explicados de maneira objetiva e sucinta.É um
livro de volume único desenvolvido para subsidiar cursos em que
há escassez de tempo, mas não menor necessidade de aprender
as idéias fundamentais dessa ciência.No texto foi procurado
estabelecer o vínculo dos conhecimentos da disciplina com o seu
uso no cotidiano de diferentes pessoas e com diferentes
formações, tanto as de nível superior, nível técnico e as leigas.
Procurando estabelecer condições de descobrir e entender em
que situações esses conhecimentos são utilizados em suas vidas
e, de maneira especial, em diversas profissões, possibilitando ao
estudante a escolha de uma carreira.Assim, foram selecionados
os conteúdos que o estimulem a conhecer a Física, sendo
identificado como essa ciência está relacionada no mundo do
trabalho.Nesse contexto, além de questões e testes dos mais
importantes exames vestibulares para o Ensino Superior de todo
o Brasil, são apresentados problemas presentes em processos de
seleção para carreiras técnicas.
Apresentação
dos autores
Os autores Antônio Máximo Ribeiro da Luz e Beatriz Alvarenga
Álvares são professores do Departamento de Física da
UFMG.Também são autores da coleção Física, em dois volumes,
editada pela Oxford University Press, em língua espanhola, e das
coleções curso de Física, em volume único, editadas pela Editora
Scipione.
Estrutura do
livro
O livro é volume único, a impressão em sua maior parte é
colorida, sendo o papel de boa qualidade e o formato 19,5 cm cm
x 26 cm.
60
Título Livro 7 – Física-de olho no mundo do trabalho - Volume Único
Distribuição
dos assuntos
O objetivo da obra, como já foi mencionado anteriormente, é
proporcionar a conexão entre os ramos da Física e o mundo do
trabalho.É entendido que cabe à escola de Ensino Médio motivar
os estudantes a compreensão da utilidade desses conhecimentos
no dia-a-dia.Para a realização dessa tarefa, são oferecidos:
-Informações sobre profissões em todos os capítulos, com a
intenção de estabelecer a relação entre os conceitos da Física e
seu uso em diversas profissões, de nível superior ou médio.
-Exercícios resolvidos, apresentados para que os estudantes
possam compreender os conceitos estudados.
-Exercícios de fixação(no final de cada seção), para os alunos
fixarem os conceitos estudados resolvendo problemas ainda não
vistos, somando mais de 500 exercícios.
-Atividades distribuídas por todo o livro, para que os alunos
possam compreender vários dos conceitos discutidos, por meio
de trabalhos experimentais simples com construção de materiais
de baixo custo e facilmente encontrados.
-História e contextos, nos quais são descritas as origens históricas
ou as aplicações de diversos conceitos da Física, permitindo ao
estudante notar que essa ciência está sempre em evolução.
-Mais de 600 testes e questões de provas dos mais diversos
exames vestibulares e concursos para carreiras de nível médio
apresentados no final do livro.
Título Livro 8 – Física para o Ensino Médio -Volume Único
Autor(es) Aurélio Gonçalves Filho e Carlos Toscano
Editora Scipione
Apresentação
do livro
A obra se apresenta de forma contextualizada é, organizada com
o objetivo de compreender o cotidiano.Mesmo sendo uma obra de
volume único o conteúdo é visto de forma detalhada, os aspectos
qualitativos são valorizados, ocorrendo menos destaque par os
aspectos quantitativos.Nota-se também destaque para questões
que tem vínculo com o texto, ficando claro a preocupação em
passar uma boa formação para o cidadão atual.A linguagem
consegue atender ao rigor das ciências exatas quando são
apresentados os conceitos.Antes dos capítulos serem
trabalhados, há um destaque para os aspectos históricos
envolvendo os principais temas abordados pela Física Clássica e
Moderna.
61
Título Livro 8 – Física para o Ensino Médio -Volume Único
Apresentação
dos autor(es)
Ambos são licenciados em Física pela Universidade de São
Paulo.O autor Carlos Toscano também é Mestre em Educação
pela faculdade de Educação da Universidade Federal de São
Carlos.Atuaram em escolas públicas e particulares lecionando
Ciências e Física, trabalharam em diversos projetos de Ensino de
Física e cursos de formação de professores, sendo também coautores
dos livros de Física do Grupo de Reelaboração do Ensino
de Física (GREF).
Estrutura do
livro
A obra é de volume único, a impressão na sua maior totalidade é
colorida, sendo o papel de boa qualidade e o formato 19,5 cm x
26 cm.
Distribuição
dos assuntos
Antes da teoria ser desenvolvida há uma contextualização.O
desenvolvimento da teoria é apresentado em pequenos blocos,
seguidos de aplicações do cotidiano e exercícios propostos em
relação aos assuntos desenvolvidos.No final de cada capítulo há
uma página destinada a aplicações tecnológicas, que tem como
objetivo relacionar os principais conceitos do capítulo com
aparelhos e instrumentos que encontramos no dia-a-dia.No final
da obra há alguns capítulos complementares com conteúdos que
não estão disponíveis no texto principal, como por exemplo a
Cinemática, que está disponibilizado no início do texto dos outros
livros mais tradicionais.As questões do ENEM e dos principais
vestibulares estão nas últimas páginas das obras, ficando nítido
que a proposta inicial está mais voltada para a compreensão dos
fenômenos do mundo moderno, do que especificamente à
preparação para o vestibular.
A partir da caracterização dos livros analisados, podemos concluir que boa
parte deles têm mais de um autor responsável pela obra, sendo que um dos livros
apresenta um grupo de autores que tem larga experiência no ramo editorial.Mais da
metade das obras pesquisadas é de volume único.Quanto aos autores, boa parte
deles tem considerável experiência de magistério em colégios particulares e
cursinhos pré-vestibulares, o que permite inferir que a maior parte deles pode ter
ainda uma visão tradicional e muito restrita de veicular os conhecimentos da Física
em suas obras, tendo por objetivo principal atender a finalidade de preparação ao
vestibular visando o ingresso ao Ensino Superior, principalmente por serem
docentes há muito tempo.
62
Em relação à formação acadêmica, foi observado que poucos dos autores
são pesquisadores no campo do Ensino da Física e que significativa parte dos livros
foi escrita por engenheiros, bacharéis em Física e Matemática e por um autor que
tem formação na área médica. Corroborando essa afirmação, verificamos que
apenas dois autores têm uma formação específica na área de pesquisa em Ensino
de Física, sendo um deles Mestre em Educação na área de Metodologia de Ensino e
o outro Mestre em Ensino de Física e Doutor em Educação.
4.2 – Apresentação dos resultados por categoria
Os resultados da análise da presença de elementos históricos associados à
apresentação da indução eletromagnética em livros didáticos foram organizados de
acordo com as categorias já enunciadas.Optou-se por organizar os resultados de
acordo com as categorias e por livro didático analisado.
4.2.1 – Interação
Através dessa categoria foi analisada, em cada um dos textos, como o(s)
autor(es) apresentou(aram) o desenvolvimento de uma teoria, se através de um
trabalho individual ou com a participação de outras pessoas, demonstrando um
trabalho de comunicação e colaboração.
Livro 1 – Sampaio e Calçada - volume 3
A obra apresenta o trabalho dos cientistas como sendo de natureza
individual embora haja indícios, ao longo do texto, de que os cientistas da época se
comunicavam e se correspondiam, não sendo apresentado entretanto nenhuma
comprovação da existência de um trabalho cooperativo, conforme se pode
depreender do texto à página 438:
Em 1820 foi divulgado o experimento de Oersted, que mostrou que uma corrente
elétrica cria um campo magnético.Imediatamente os físicos pensaram no fenômeno
inverso: seria possível que um campo magnético criasse correntes elétricas?
63
Ao longo do processo de desenvolvimento da teoria mostrado no livro, são
comentadas as contribuições e realizações dos principais cientistas, havendo,
entretanto apenas algumas passagens que mostram que eles trabalharam em um
determinado fenômeno ao mesmo tempo, não sendo evidenciado que eles
trabalhavam juntos, pois de acordo com o texto (p.438), muitos cientistas tinham
suas atividades em continentes diferentes:
Assim, Henry aproveitava as férias de verão para realizar seus experimentos, e foi
numa dessas ocasiões,em agosto de 1830, que ele percebeu de que maneira um
campo magnético pode produzir corrente elétrica. Porém , como o período de férias
logo chegou ao fim, ele não completou seus estudos sobre o fenômeno, muito
menos publicou um texto relatando sua descoberta. O cientista voltou então para
casa, planejando terminar a pesquisa em agosto do ano seguinte. Porém, antes
que ele conseguisse isso, de outro lado do Atlântico, em meados de 1831, o inglês
Michael Faraday também detectou esse fenômeno.
O que comprova que, em alguns casos, eles no máximo se correspondiam,
dificuldade essa que pode ser atribuída à precariedade dos meios de comunicação
da época.
Livro 2 – Sampaio e Calçada - volume único
Ao longo do desenvolvimento dos conceitos, são mostradas as realizações e
contribuições dos principais dos cientistas, tornando-se evidente o processo de
construção da ciência através de um trabalho individual. Em apenas um momento é
mencionado o indício de participação de vários cientistas contemporâneos em torno
do desenvolvimento de uma idéia, conforme apresentado na página 372:
Em 1820 Oersted mostrou que uma corrente elétrica produz campo magnético.
Logo a seguir, os físicos se perguntaram se seria possível o fenômeno inverso, isto
é, que um campo magnético criasse correntes elétricas.
A obra se constitui de pequenas e tímidas notas informativas com a
finalidade de contribuir e auxiliar apenas o processo de desenvolvimento do conceito
visto, comprovando que nessa versão compacta alguns elementos como a
comunicação e a sociabilidade são reduzidos ou praticamente suprimidos.
64
Livro 3 – Alberto Gaspar - volume 3
Para esse autor, nesse livro, em algumas situações fica caracterizado que
alguns físicos trabalhavam em conjunto. Essa afirmação pode ser vista no quadro
chamado História da página 241:
Wilhelm Eduard Weber (1804-1891) foi um grande físico experimental alemão. Deu
contribuições fundamentais ao eletromagnetismo, como a invenção do
eletrodinanômetro (aparelho que mede a força de interação entre dois fios
percorridos por corrente elétrica). Criou juntamente com Gauss, o primeiro telégrafo
operacional do mundo e o primeiro sistema de unidades eletromagnéticas.
A importância da interação entre as pessoas que se preocupavam com a
ciência, pode também ser percebida na página 240:
A rapidez com que as conquistas científicas num país se transformavam em
aplicações práticas em outro mostra a percepção que existia na época da
importância do eletromagnetismo, particularmente depois da descoberta da indução
eletromagnética.
Depreende-se do texto que durante esse processo de elaboração da ciência,
alguns cientistas puderam complementar seus estudos a partir de informações de
outros, contemporâneos. Esse conhecimento e utilização do trabalho de outras
pessoas pode ser visto na seção História da página 246:
A partir de algumas informações sobre os experimentos de Faraday, Lenz
reproduziu-os e complementou-os com a lei que leva o seu nome, publicada em
1834.
Nesta obra foram detectadas as características dessa categoria interação
tanto na seção chamada História, quanto no corpo principal do texto, sendo
observado que a interação e a comunicação foram um importante fator para o
processo de desenvolvimento científico, sendo evidente que muitos cientistas
pensaram em uma teoria de forma simultânea.
65
Livro 4 – Alberto Gaspar - volume único
Ao longo do texto que compõe todo o capítulo, é passada a idéia que o
trabalho do cientista acontece de forma individual, embora ocorra alguma evidência
de que tenha acontecido algum tipo de comunicação entre os cientistas da época,
apesar de não haver nenhuma comprovação da existência de um trabalho em
colaboração, conforme a página 511:
Desde que Oersted descobriu em 1820 que uma corrente elétrica gera um campo
magnético, a simetria das relações entre o magnetismo e a eletricidade levou os
físicos a acreditar na proposição inversa: se a corrente elétrica em um condutor
gera um campo magnético, este deve gerar uma corrente elétrica. A questão era
saber como isso poderia ser feito, o que acabou sendo descoberto por Faraday em
1831.
Conclui-se, pela análise dessa obra, que a comunicação entre os cientistas
não é evidenciada, fato esse que pode ser justificado pela precariedade dos meios
de comunicação da época. Entretanto, pode-se perceber, nesta categoria, haver
diferença na forma do autor abordar a questão no livro de coleção completa.
Livro 5 - Nicolau, Penteado, Toledo e Torres – volume único
Nesta obra, os conteúdos são apresentados de forma mais reduzida e
objetiva, com desenvolvimento sucinto dos assuntos. Devido a essas características,
mencionadas na própria obra, não foi detectado nenhuma passagem do texto que
evidencie a interação e a comunicação entre os cientistas. O texto sugere apenas o
processo de desenvolvimento teórico ocorrendo através de uma contribuição
individual, conforme pode ser visto na página 502:
Vimos nos itens anteriores que uma espira gira em torno de um eixo, quando
percorrida por corrente elétrica e imersa num campo magnético. Será que o
fenômeno inverso ocorre, isto é, ao girarmos a espira imersa num campo magnético
surge nela uma corrente elétrica ? A resposta é afirmativa e o fenômeno em
questão , estudado pelo físico inglês Michael Faraday (1791- 1867), é denominado
indução eletromagnética. A corrente que surge na espira é chamada corrente
induzida.
66
A exemplo de outras passagens, o texto apresenta que a explicação e o
desenvolvimento teórico dos assuntos ocorre apenas por uma pessoa, não havendo
destaque para o trabalho coletivo.
Livro 6 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume 3
A obra apresenta, em diversos pontos do livro, que a descoberta do
fenômeno da indução eletromagnética e do desenvolvimento das teorias foi
realizada pelo trabalho individual, conforme apresentado na página 271:
Em 1831, Faraday descobriu o fenômeno da indução eletromagnética, que
provocou uma verdadeira revolução no estudo do Eletromagnetismo.
Ressalta-se, entretanto, que o trabalho de desenvolvimento em conjunto
com a participação de pelo menos duas pessoas se manifesta em dois pontos. Uma
se caracteriza em um quadro que contém uma nota histórica informando algumas
datas relativas às realizações e feitos de Weber, apresentada em informação que se
encontra anexa à figura deste cientista, na página 274:
Físico alemão que, juntamente com o físico Gauss, estudou o magnetismo
terrestre. Em 1833 desenvolveu o telégrafo eletromagnético. A unidade de fluxo
magnético recebeu o seu nome em virtude dos inúmeros trabalhos que
desenvolveu no campo na ciência do magnetismo.
A outra passagem que mostra indícios da comunicação e interação entre o
trabalho de dois cientistas encontra-se no corpo principal do texto da página 281:
Embora Faraday tivesse percebido esse fenômeno, ele não conseguiu chegar a
uma lei que nos indicasse como determinar o sentido da corrente induzida.
Entretanto, em 1834, alguns anos após a divulgação dos trabalhos de Faraday, o
cientista russo H. Lenz apresentou uma “regra”, hoje conhecida como lei de Lenz,
que nos permite resolver este problema.
De uma maneira geral, entretanto, no texto analisado, pelo menos no
tocante ao conceito da indução eletromagnética, fica caracterizado que há uma
prioridade em mostrar as contribuições individuais em detrimento das coletivas.
67
Livro 7 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume único
Nesta obra, não fica caracterizado o desenvolvimento de uma teoria ou a
elaboração de um conceito pelo trabalho conjunto, em equipe. Só há no máximo
uma indicação presente de que alguns dos cientistas tenham se comunicado em
algum momento no desenvolvimento do trabalho. Esse indício de um trabalho em
grupo pode ser visto na página 247:
A experiência de Oersted, como vimos na seção 10.2, mostrou que uma corrente
elétrica cria um campo magnético no espaço em torno dela. Os cientistas da época
passaram, então, a pesquisar a possibilidade de ocorrência do efeito inverso:
obterem-se correntes elétricas a partir de ações exercidas por campos magnéticos.
Em praticamente todo o texto, nas explicações e no desenvolvimento dos
conceitos que integram a investigação desse capítulo, não há evidências de que os
autores priorizem a apresentação dessa produção como trabalho coletivo, pois
prioritariamente são apresentadas intervenções e contribuições individuais, conforme
o trecho da página 247:
Por volta de 1830, o grande físico experimental inglês M. Faraday (figura 10-47)
conseguiu verificar que isso era possível e em que condições o fenômeno era
observado.
Livro 8 – Aurélio e Toscano – volume único
Em nenhum momento, nessa obra, é apresentado o desenvolvimento de
uma teoria com o resultado de participação de diversas pessoas, que caracterize um
trabalho em colaboração.Há no máximo indicações de que eles tenham se
comunicado em algum momento ao desenvolver seus trabalhos. De acordo com a
página 372 essa afirmação pode ser comprovada:
A relação entre o sentido da corrente elétrica induzida em um circuito fechado e o
campo magnético variável que a induziu foi estabelecida pelo físico russo Heinrich
Emil Lenz, que viveu entre 1804 e 1865. Lenz foi contemporâneo de Faraday e de
Joseph Henry, físico americano (1797-1878). Todos eles estudaram o fenômeno da
indução eletromagnética praticamente ao mesmo tempo.
68
A interação e a comunicação entre os principais cientistas que
desenvolveram o conceito da indução eletromagnética, entretanto não foram
mostradas de forma explícita, podendo-se perceber que em praticamente todo o
texto procurou-se evidenciar a explicação e o desenvolvimento do conceito através
de contribuições individuais.
4.2.2 – Atores
Foi analisado como são apresentados os atores da construção do
conhecimento, se apenas os mais ou também os menos consagrados, assim como
também a concepção do(s) autor(es) sobre o perfil social a que pertenciam os
cientistas e de outras pessoas que ajudaram, colaboraram e fizeram parte do
desenvolvimento da ciência.
Livro 1- Sampaio e Calçada – volume 3
Na presente obra fica caracterizada a presença humana, quando, durante o
transcorrer do texto, são citados vários cientistas, ficando evidente a explicitação dos
nomes dos cientistas que estão mais relacionados com as explicações e o
desenvolvimento da temática indução eletromagnética. Essa situação pode ser
mostrada na página 447:
Definida a condição para que exista a corrente induzida, falta ainda explicar como
obter o sentido dessa corrente. Quem elaborou a explicação mais simples para isso
foi o físico Heinrich Friedrich Lenz (1804-1864), nascido na Estônia. Segundo ele: O
sentido da corrente elétrica é tal que o campo magnético por ela produzido se opõe
à mudança do fluxo que a originou.
A construção humana também fica nítida, na página 445, quando os nomes
dos principais cientistas estão presentes e associados aos experimentos
considerados essenciais para a conclusão dos principais conceitos:
Após realizar vários experimentos, Faraday chegou a esta conclusão: Quando o
número das linhas de campo que atravessam um circuito varia, nesse circuito
aparece uma corrente elétrica denominada corrente induzida.
69
No capítulo analisado é mostrado em destaque uma página em amarelo,
chamada Física no devido tempo que mostra a biografia do principal cientista
responsável pelo desenvolvimento do conceito da indução eletromagnética. No início
do texto é comentada a formação humilde do cientista, sendo posteriormente
descrita sua trajetória até se tornar o maior físico experimental do século XIX.
Na última página do capítulo estão em destaque aplicações voltadas para o
uso da tecnologia, nas quais são explicitados os nomes de alguns cientistas mais
famosos, assim como também os menos conhecidos.
Livro 2 – Sampaio e Calçada – volume único
Por englobar os assuntos de todas as séries, a obra trata o desenvolvimento
dos mesmos de maneira objetiva e sucinta, ficando por esse motivo explicada a
pouca ênfase nos cientistas que fizeram parte desse desenvolvimento. As
referências aos nomes dos cientistas ocorrem mais como um auxílio para a
explicação dos principais assuntos que compõem o desenvolvimento do capítulo do
que para o entendimento da elaboração das suas idéias, como pode ser explicitado
pelo texto da página 378:
No item anterior vimos que, nos casos em que o circuito se move, a força
eletromotriz induzida pode ser explicada como conseqüência da força magnética F=
q.v.B.sen θ. Assim, nessas condições, embora possamos usar a Lei de Faraday ela
não é necessária para explicar o fenômeno.
Não foi registrada, nesse capítulo, nenhuma biografia de cientista famoso,
assim como também não foi citada nenhuma vez a participação de cientistas menos
conhecidos, assim como não foi possível detectar qualquer informação que
permitisse identificar o perfil social a que pertenciam os cientistas. Nessa obra como
já comentado anteriormente, muitas informações sobre a realização do trabalho dos
cientistas foram reduzidas em função dos conteúdos serem mais suprimidos.
70
Livro 3 – Alberto Gaspar – volume 3
Por fazer parte de uma coleção completa, fica mais clara a preocupação em
mostrar de forma mais detalhada a presença dos atores na construção do
conhecimento científico. Em vários pontos do texto isso fica bem claro, quando são
citados nomes de cientistas, técnicos, engenheiros e empresários que se
envolveram no processo de desenvolvimento da ciência, com diferentes objetivos e
interesses. Isso é apresentado num quadro fora do texto principal, que mostra que,
enquanto os cientistas se preocupavam em dominar o conhecimento teórico, os
inventores se preocupavam com as aplicações tecnológicas, o que fica visível na
seção História denominada A era da eletricidade, página 257:
Cientistas como Faraday e Ampére, que dominavam o conhecimento teórico, não
se interessavam pelas suas aplicações tecnológicas. Estavam preocupados com a
ciência pura, com a compreensão das leis da natureza que descreviam aqueles
fenômenos.As aplicações práticas ficaram a cargo de inventores e engenheiros,
mais interessados em enriquecer com a eletricidade do que em entendê-la, o que,
aliás, já havia acontecido com a termodinâmica.
No corpo principal do texto os nomes dos principais cientistas estão
vinculados à explicação e ao desenvolvimento dos principais assuntos que
compõem o conceito da indução eletromagnética, o que pode ser visto na página
247:
A lei de Lenz é uma conseqüência do Princípio da Conservação da Energia.
Entre as biografias apresentadas também estão presentes as dos cientistas
didaticamente menos conhecidos, sendo evidenciada a trajetória que contempla
aspectos pessoais, profissionais e as principais realizações que marcaram esses
nomes na História da Ciência. Essas realizações geralmente são vinculadas aos
aspectos externos à ciência, como a fatores sociais, econômicos e políticos.
Quanto ao perfil social dos cientistas envolvidos no desenvolvimento da
temática analisada, só foi possível localizar um ponto que permite essa identificação,
envolvendo um dos principais responsáveis pelo desenvolvimento do conceito da
indução eletromagnética, encontrada na página 244:
71
Henry na verdade, descobriu a primeiro, mas como era professor de matemática e
filosofia numa escola de Albany, estado de Nova Iorque, que exigia dedicação
integral dos seus professores as aulas, não pôde aprofundar suas pesquisas nem
publicar seus resultados a tempo.
Esse trecho da página citada, no nosso entendimento, mostra que os
homens da ciência tinham que se preocupar em primeiro lugar com a sobrevivência
e detrimento da dedicação a pesquisa.
Livro 4 – Alberto Gaspar – volume único
Por ser um livro que trata dos assuntos de todas as séries, também, quando
cita algum nome, o faz mais para auxiliar uma explicação do que para possibilitar o
entendimento da elaboração das suas idéias, como pode ser visto na página 511:
Como acreditava que a corrente elétrica fosse um fluído, Faraday supôs que o
campo magnético deveria ter algum tipo de movimento ou variação que provocasse
o movimento daquele fluído.
Também não é apresentada nenhuma biografia de cientista famoso, nem é
feita referência a cientistas menos conhecidos, não tendo sido percebidos elementos
que permitisse detectar mais informações a respeito dos cientistas. Como já foi
comentado anteriormente, muitas informações sobre a biografia e a realização do
trabalho dos cientistas foram reduzidas em função dos conteúdos se apresentarem
de maneira mais objetiva e sucinta.
Livro 5 – Nicolau, Penteado, Toledo e Torres – volume único
Como já foi comentado anteriormente na categoria interação, a obra tem por
característica desenvolver os assuntos de maneira objetiva, implicando na pouca
ênfase aos cientistas que contribuíram para o desenvolvimento científico. A
presença humana é mostrada mais no sentido de auxiliar o desenvolvimento do
assunto em questão do que para expor o pensamento do cientista, situação que é
nítida na afirmação da página 504:
72
O físico russo Heinrich Lenz (1804-1865) estabeleceu a lei, conhecida como a lei de
Lenz, que permite determinar o sentido da corrente induzida:
O sentido da corrente induzida é tal que, por seus efeitos, opõe-se à causa que lhe
deu origem.
Nesse capítulo não é apresentada nenhuma biografia, quer seja dos
cientistas renomados ou menos consagrados. Nessa investigação não foi possível
perceber informações sobre a trajetória e o perfil social dos cientistas, também não
foram explicitados muitos aspectos inerentes à natureza humana, indicando que
talvez essa seja uma concepção característica da obra, em apresentar os pontos
favoráveis e controversos da ciência e tecnologia.
Livro 6 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume 3
Nessa obra fica caracterizada a presença humana no processo de
desenvolvimento científico pela citação de diversos cientistas ao longo do texto.A
impressão que fica, ao estudarmos o texto, é que os autores entendem que os
cientistas estão relacionados com as explicações e demonstrações dos assuntos
que compõem o presente capítulo. Essa forma de expor a presença humana pode
ser exemplificada pelo texto da página 274:
Para que possamos entender a lei descoberta por Faraday, sobre a f.e.m. induzida,
temos necessidade de conhecer um conceito muito importante, que vamos analisar
a seguir: o conceito de fluxo magnético.
Nesse capítulo estão presentes duas notas históricas de dois dos principais
cientistas responsáveis pelo desenvolvimento da indução eletromagnética,
apresentada de forma desvinculada do texto principal, não sendo apresentadas,
entretanto, nenhuma informação a respeito da contribuição de cientistas menos
conhecidos, mas que foram de fundamental importância para a construção do
desenvolvimento científico.
Também não foi percebida nenhuma informação a respeito do perfil social e
a trajetória dos cientistas e físicos que contribuíram para o desenvolvimento do
conceito da indução eletromagnética. Apesar de ser uma obra de coleção completa,
pode-se observar que a presença humana foi contemplada de forma tímida, voltada
73
exclusivamente como um auxílio a apresentação e explicação dos assuntos que
integram o referente capítulo.
Livro 7 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume único
É notada a presença humana quando são mencionados alguns cientistas
que deram sua contribuição para o conceito da indução eletromagnética. Entretanto,
essa citação está mais voltada para a identificação da descoberta e a apresentação
dos assuntos mais relevantes dentro desse capítulo investigado. Essa forma de
mostrar a contribuição humana está presente na página 248:
Para melhor entender a lei de Faraday da indução eletromagnética, estudaremos
inicialmente, de maneira simplificada, um conceito muito importante, denominado
“fluxo magnético”.
Logo no início do capítulo há a presença de uma pequena biografia do
principal físico, responsável pelo desenvolvimento do conceito da indução
eletromagnética. Nessa nota histórica fica explicitado que o respectivo cientista teve
uma trajetória e uma formação das mais humildes. No transcorrer do texto,
entretanto, não foi apresentada nenhuma informação a respeito da contribuição dos
cientistas menos conhecidos.
A obra apresenta os assuntos de uma maneira geral pouco
contextualizados, isso em parte pode ser explicado pelo fato de ser obra de volume
único proposta também para atender cursos com pouca carga horária.
O texto contempla a presença humana de maneira muito tímida, sendo que
as características pessoais e profissionais dos cientistas, quando aparecem, estão
presentes em notas históricas um pouco mais elaboradas.
Livro 8 – Aurélio e Toscano – volume único
Nesta obra fica caracterizada a presença humana na construção do
conhecimento quando são citados alguns cientistas que contribuíram para o
desenvolvimento do conceito da indução eletromagnética. Nessa investigação fica
explicitado que esses cientistas, quando são citados, estão relacionados com a
74
explicação e os principais assuntos que compõem o referente capítulo, como pode
ser visto na página 373:
Em relação ao fenômeno da indução eletromagnética, podemos afirmar que uma
corrente elétrica será induzida em um circuito fechado quando ela estiver sujeito a
um campo magnético que varia com o tempo. Essa afirmação é conhecida como lei
de Faraday.
Não está presente nenhuma biografia de cientista ou de físico famoso, que
mostre a sua trajetória e as suas contribuições no desenvolvimento da ciência. Na
seção da aplicação tecnológica, entretanto, são citadas as contribuições de
cientistas menos conhecidos, mas que contribuíram para o desenvolvimento
científico e que marcaram o seu nome na História da Ciência.
Nesta investigação pode-se constatar que apesar da obra ser
contextualizada, voltada para o cotidiano, aspetos pessoais e profissionais dos
cientistas não foram muito contemplados, não sendo apresentada nenhuma
informação sobre o perfil social dos cientistas citados.
4.2.3 – Métodos
Nesta categoria analisou-se como os autores descrevem o método de
desenvolvimento da teoria, podendo ele ser considerado como o registro de
atividades que constituem o trabalho do cientista e de outras pessoas que estiveram
presentes ao processo de desenvolvimento científico e ser classificado como
experimental, matemático ou de observação.
Método experimental – Evidencia os aspectos técnicos e o detalhamento
das experiências realizadas.
Método matemático – Evidencia o aspecto teórico e a importância do
aspecto quantitativo no processo de desenvolvimento da ciência.
Método da observação – Evidencia o papel da observação e da reflexão no
processo de construção da ciência.
75
Livro 1- Sampaio e Calçada – volume 3
Em grande parte do texto desse capítulo há destaque para o método
experimental, que pode ser destacado como aquele que foi responsável por auxiliar
e manifestar o desenvolvimento dos conceitos estudados, ênfase que pode ser vista
na página 438:
Em 1820, foi divulgado o experimento de Oersted, que mostrou que uma corrente
elétrica cria um campo magnético. Imediatamente os físicos pensaram no
fenômeno inverso: seria possível que um campo magnético criasse corrente
elétricas? Passaram então a realizar experimentos na tentativa de atingir esse
efeito, mas inicialmente não obtiveram sucesso.
O método matemático fica em segundo plano, e quando se manifesta não
aparece a construção matemática correspondente, sendo evidenciado apenas a
equação que representa o aspecto quantitativo da teoria apresentada, como pode
ser verificado na página 445:
Para que essa corrente exista, deve haver forças atuando sobre as cargas elétricas.
Mais adiante analisaremos a origem dessas forças. Por enquanto, vamos proceder
como Faraday, simplesmente admitindo que essas forças existem e assim realizam
um trabalho ao impulsionarem as cargas. O trabalho realizado por unidade de carga
chama-se força eletromotriz induzida (ξ):
força eletromotriz induzida = ξ = trabalho / carga
Observe que essa definição é idêntica à definição dada no capítulo 3, para a força
eletromotriz de um gerador. Portanto, a força eletromotriz induzida também é
medida em volts. Sendo R a resistência do circuito e i a intensidade da corrente
induzida, devemos ter
ξ= R.i
Durante a análise do referente capítulo, foi percebida apenas uma referência
ao método da observação como fazendo parte do processo de construção do
trabalho dos cientistas, ao qual pode ser encontrada na página 439:
No entanto, repetindo o experimento verias vezes, ele acabou percebendo um fato
que outros pesquisadores também devem ter notado, porém sem dar a devida
importância: nos momentos em que a chave era ligada ou desligada, ocorria um
pequeno movimento do ponteiro do galvanômetro.
76
De acordo com esse parágrafo pode-se então perceber que a observação
assim como a reflexão fizeram parte dessa construção teórica.
Livro 2 – Sampaio e Calçada – volume único
Percebeu-se, nesta obra, um certo equilíbrio entre os métodos experimental
e matemático, ocorrendo uma pequena vantagem para a ênfase no método
matemático. Apesar disso, não é mostrada com detalhes a construção matemática,
havendo apenas a presença da equação em destaque, que representa o aspecto
quantitativo da explicação do conceito apresentado, o que pode ser verificado na
página 375:
Suponhamos que Φ1 e Φ2 sejam fluxos magnéticos através de uma espira, nos
instantes t1 e t2, Faraday mostrou que :
Ε= - ΔΦ/Δт
onde ΔΦ = Φ2 – Φ1 e Δt = t2 – t1
O sinal negativo serve apenas para indicar que a força eletromotriz induzida se
opõe à variação de fluxo, de acordo com a Lei de Lenz.
A ênfase ao método experimental ocorre com menos freqüência quando
comparada à obra de coleção completa. Quando ocorre menção ao método
experimental, esta se manifesta como instrumento de apoio à conclusão obtida pelo
cientista, conforme podemos perceber na página 377:
Na realidade, nesse caso podemos explicar o surgimento e o sentido da corrente
induzida sem recorrer às leis de Faraday e Lenz. Como sabemos, o sentido
convencional da corrente elétrica é o sentido em que se moveriam as cargas
positivas. Imaginemos então uma carga positiva q dentro do condutor q > 0
movendo-se com velocidade v sob a ação de um campo magnético B.
Nesta obra, não foi feita nenhuma referência a observação constando como
parte integrante do trabalho dos cientistas.
77
Livro 3 – Alberto Gaspar – volume 3
Há um certo equilíbrio na apresentação dos métodos experimental e
matemático como os responsáveis por mostrar a explicação e o desenvolvimento
dos conceitos.Em relação ao método experimental essa ênfase pode ser vista na
página 259:
“O transformador surgiu com a descoberta da indução eletromagnética. A
primeira verificação experimental desse fenômeno por Faraday, descrita neste
capítulo, foi um transformador. O nome transformador se deve a propriedade de
“transformar” o valor de determinada força eletromotriz alternada em outro.”
O método matemático está em destaque na obra através da apresentação,
na maioria das vezes, da equação, ou seja do produto final que relaciona as
grandezas envolvidas no respectivo assunto. Isso pode ser visto na página 249:
Nessas condições, os portadores de carga desse condutor - em geral, elétrons
livres - ficam sujeitos à ação de uma força magnética de módulo F= q.v.B que atua
na direção do condutor.Essa força tende a realizar um trabalho sobre esses
portadores de carga, o que resulta no aparecimento de uma força eletromotriz
induzida (ε) nas extremidades do condutor, cujo valor é:
ε= v.l.B
onde B é o módulo do vetor magnético, l é o comprimento do condutor e v o módulo
da velocidade do condutor.
O método matemático também está presente nas seções aprofundamento e
dedução. Na seção aprofundamento, a finalidade é aprofundar e complementar a
teoria vista no corpo principal, nela estando presente à matemática, conforme se
pode verificar na página 242:
Por convenção, em superfícies fechadas o segmento normal N é sempre orientado
para fora; na entrada (θ> 90 º) o sinal do fluxo é oposto ao da saída (θ< 90 º). E
como as linhas de campo magnético são sempre fechadas (não tem origem nem
fim), o fluxo de entrada é sempre igual ao de saída, portanto o fluxo total do campo
magnético é nulo, resultado conhecido como Lei de Gauss para o magnetismo, lei
essa que pode ser expressa na forma:
ΦB(superfície fechada) = 0
78
Na seção dedução, por sua vez, é mostrada, de forma detalhada, toda a
elaboração da construção matemática até se chegar à equação que relaciona as
principais grandezas envolvidas, o que pode ser visto na página 251. A importância
da matemática do trabalho do cientista fica evidenciada no texto da página 264:
Mas Faraday não foi além das especulações dessa conferência. Sua formação de
autodidata provavelmente não lhe tenha dado o embasamento matemático
suficiente para desenvolver essas idéias.
Da mesma forma que na versão em volume único, a observação não foi
mencionada como uma reflexão no trabalho dos cientistas.
Livro 4 – Alberto Gaspar – volume único
Há um grande destaque para o método experimental, sendo apresentado
como o grande responsável por mostrar o desenvolvimento dos conceitos. Esse
grande destaque ao método experimental pode ser visto na página 508:
Embora atribuir autoria a qualquer conquista científica ou tecnológica ou datá-la
seja sempre arriscado, pode-se dizer que aquela obra começou em 1831, quando o
físico inglês Michael Faraday publicou o relato de uma série de experimentos
mostrando que a variação de um campo magnético pode gerar corrente elétrica em
circuitos de fios enrolados imersos nesse campo, fenômeno que se tornou
conhecido como indução eletromagnética.
O método matemático aparece com menos destaque no texto, e quando se
manifesta não explicita o processo de elaboração da construção matemática, sendo
apenas mostrada a equação que representa o produto final da teoria, conforme
apresentado na página 512:
Matematicamente, de forma simplificada, a lei de Faraday pode ser expressa assim:
ε= -ΔФB/Δt
Se, em vez de uma espira, houver N espiras idênticas compondo uma bobina
plana, o fluxo total será NΔФB, e a Lei de Faraday é expressa na forma:
ε= - N. ΔФB/Δt
79
O cálculo da razão ΔФB/Δt só pode ser feito de maneira direta com recursos
elementares de cálculo quando o fluxo varia uniformemente no intervalo de tempo
correspondente; caso contrário, pode-se calcular a variação média do fluxo nesse
intervalo.
Em nenhum momento foi mencionada que a observação fizesse parte do
trabalho dos cientistas.
Livro 5 – Nicolau, Penteado, Toledo e Torres – volume único
Nesta obra percebeu-se um equilíbrio entre os métodos experimental e
matemático assim como é feita menção à observação.Tanto o método experimental
quanto a observação podem ser percebidos na página 507:
Experimentalmente, Faraday observou que, quanto mais rápida é a variação do
fluxo magnético, maior é a força eletromotriz induzida. Estabeleceu, então, que a
força eletromotriz induzida média (εm) é proporcional à rapidez com que o fluxo
varia.
Quanto ao método matemático ele é apresentado como uma seqüência do
que foi realizado na experiência, como se pode depreender deste trecho na página
507:
Nessas condições, sendo |εm| o valor absoluto da força eletromotriz induzida média
e ΔΦ a variação do fluxo magnético num certo intervalo de tempo Δt, a lei de
Faraday estabelece que:
|εm| = |ΔΦ| / Δt
De uma maneira geral não é mostrado o processo detalhado que permitiu se
chegar às equações que representam as grandezas envolvidas na explicação dos
assuntos. A única construção matemática a respeito do assunto investigado,
presente na obra, encontra-se na página 509:
Sendo ω a velocidade angular de rotação da espira, podemos escrever:
ω = Δα/Δt = α – αo/t-to.
Fazendo to = 0 e αo = 0, isto é, no instante inicial as linhas de indução são
perpendiculares à superfície da espira, vem ω = α/t → α = ω.t.
Assim, temos para o fluxo magnético: Φ = B.A .cos(ω.t).
80
Livro 6 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume 3
Nesta obra foi possível perceber uma maior ênfase para o método
experimental, sendo pouco destacado o método matemático no processo de
construção de desenvolvimento teórico, já que o livro texto privilegia os aspectos
qualitativos em detrimento dos quantitativos.Essa situação pode ser explicitada na
página 272:
O grande cientista inglês M. Faraday, realizando um número muito grande
de experiências no século XIX, verificou que existem várias outras situações nas
quais se observa o aparecimento de uma f.e.m induzida em um circuito.
O método matemático é apresentado de forma apenas a relacionar as
principais grandezas descritas na explicação dos assuntos, conforme pode se
verificar no texto na página 276:
Portanto, a f.e.m. induzida apareceu em todos os casos nos quais estava havendo
uma variação do fluxo magnético. Além disso, Faraday observou que o valor da
f.e.m. induzida era tanto maior quanto mais rapidamente se processasse a variação
do fluxo através do circuito. Mais, precisamente, ele verificou que, se durante um
intervalo de tempo Δt o fluxo magnético através de um circuito variar de ΔΦ,
haverá, neste circuito, uma f.e.m. induzida por:
ε= ΔΦ/Δt
A observação é contemplada na maior parte dos trechos em que são
descritas as experiências.Ela está presente como reflexão no processo de
construção da ciência, conforme se percebe à página 275:
Como dissemos na seção anterior, Faraday conseguiu perceber que havia um fato
comum em todas as situações nas quais aparecia uma f.e.m. induzida. Analisando
o grande número de experiências que ele mesmo realizou, Faraday verificou que
sempre que uma f.e.m. induzida aparecia em um circuito, estava ocorrendo uma
variação do fluxo magnético através deste circuito.
A explicitação da observação como um elemento presente na construção do
conhecimento científico e da relação entre ela, as experiências e a matemática
envolvida no trabalho dos cientistas, fica evidenciada pelo recorrente uso das
81
palavras observou, conseguiu, verificou e percebido, que evidenciam a observação,
a análise e a reflexão como integrantes a esse processo.
Livro 7 – Antônio Máximo e Beatriz Álvares – volume único
O método experimental se destaca nessa obra, havendo praticamente
nenhum destaque para o método matemático. Essa ênfase ao método experimental
pode ser identificada na página 248:
Analisando um número muito grande de experiências por ele realizadas
(semelhantes à da figura 10-48), Faraday percebeu que o aparecimento da corrente
induzida em um circuito esta sempre relacionado com a variação do fluxo
magnético através desse circuito.
No capítulo analisado, a única vez que é feita referência ao método
matemático acontece através de uma citação, na qual se relaciona o número de
espiras e a tensão do transformador, conforme pode se identificar na página 251:
V2/V1 = N2/N1
A observação, apresentada como integrada ao processo de
desenvolvimento das experiências é bem contemplada nesta obra, como pode ser
verificado na página 248:
Faraday percebeu que o aparecimento da corrente induzida em um circuito está
sempre relacionado com a variação do fluxo magnético através desse circuito. Suas
conclusões foram, então, sintetizadas por ele na seguinte lei, que se tornou um dos
princípios fundamentais do eletromagnetismo:
Lei de Faraday da indução eletromagnética
Em diversos outros pontos são utilizadas as palavras analisando, analisar,
observe e observar que evidenciam a importância da análise e reflexão no
transcorrer do desenvolvimento e explicação das experiências.
82
Livro 8 – Aurélio e Toscano – volume único
O método experimental se destaca nessa obra, sendo dado pouco destaque
para o método matemático. Essa afirmação pode ser comprovada na página 369:
Procurando compreender o que estava observando em seus experimentos,
Faraday representou o campo magnético por meio de desenhos: as linhas de
campo. Desse modo, ele pôde perceber que a aproximação do ímã permanente de
um solenóide provocava um aumento da quantidade de linhas de campo em seu
interior.
Como a obra contempla os aspectos qualitativos, a matemática fica em
segundo plano. Entretanto, quando se manifesta, é possível perceber que não é
evidenciada a elaboração da construção matemática, como parte integrante do
trabalho do cientista, sendo apenas mostrada a equação que tem a função principal
de relacionar e quantificar os principais conceitos envolvidos, conforme pode ser
visto na página 374:
Para o cálculo da corrente induzida, utiliza-se uma grandeza física, denominada
fluxo de campo magnético (Φ). O fluxo magnético corresponde ao produto entre a
intensidade do campo (B), a área da superfície interna da espira (A) e o seno do
ângulo (θ) entre o campo e essa superfície.
Φ = B.A.sen θ
Pode-se constatar, nessa obra, que a observação está bastante presente,
mais do que nas outras analisadas. Conclui-se que os autores se preocuparam em
dar uma grande ênfase à observação no processo de construção da ciência, ênfase
essa que pode ser vista na página 368:
De acordo com as observações de Faraday, uma corrente elétrica é estabelecida
em um circuito fechado quando um ímã permanente ou um outro circuito, com
corrente elétrica, está em movimento em relação a ele - ou seja, sempre que a
fonte do campo magnético se move em relação ao circuito fechado.
A observação nesta obra é apresentada principalmente relacionada aos
detalhes e ao desenvolvimento dos experimentos, assim como também à explicação
e ao desenvolvimento dos principais assuntos.
83
4.2.4 - Construção da Ciência
Analisou-se no processo de descrição da construção da ciência foram
evidenciados tanto os acertos quanto os erros e, se nesse processo, a construção
do desenvolvimento científico pode ser caracterizada pela cumulatividade ou pelos
antagonismos e controvérsias que marcaram as disputas de grupos e comunidades
científicas, assim como pela aceitação ou rejeição de determinadas hipóteses e
teorias.
Livro 1 – Sampaio e Calçada – volume 3
O texto ressalta muito mais os acertos do que os erros no processo de
construção da ciência, apesar de que, na página 438 é explicitada a existência do
erro nos experimentos:
Passaram então a realizar experimentos na tentativa de atingir esse efeito, mas
inicialmente não obtiveram sucesso.
A persistência em obter o resultado esperado é também registrada, como é
mencionado na página 439:
No entanto, repetindo o experimento várias vezes, ele acabou percebendo um fato
que os outros pesquisadores também devem ter notado, porém sem dar a ele a
devida importância: nos momentos em que a chave (C) era ligada ou desligada (fig.
5), ocorria um pequeno movimento d ponteiro do galvanômetro. E era possível
ainda observar outro detalhe curioso: quando a chave era ligada, o ponteiro se
deslocava em um sentido (fig.5a), ao passo que, quando a chave era desligada, o
deslocamento do ponteiro se dava no sentido oposto (fig.5b).
O texto apresenta a construção do desenvolvimento científico como sendo
linear e cumulativo, não sendo mostrado os antagonismos e contradições que
marcaram as disputas que envolveram as comunidades científicas.
Livro 2 – Sampaio e Calçada – volume único
Em nenhum momento ficou caracterizado a valorização do erro constando
como parte do processo de construção da ciência. Foi constatado que o objetivo é
84
enfatizar os conceitos, leis e teorias tendo como foco o produto do conhecimento, o
que pode ser visto na página 374:
Definida a condição para que exista a corrente induzida, falta ainda explicar como
obter o sentido dessa corrente.Quem elaborou a explicação mais simples para isso
foi o físico Heinrich Friederich Lenz (1804-1864), nascido na Estônia. Segundo ele:
O sentido da corrente elétrica é tal que o campo magnético por ela produzido
se opõe à mudança de fluxo que a originou.
Essa definição da lei citada anteriormente é um exemplo da construção da
ciência que tende a mostrar o resultado final, não apresentando o processo de
construção e elaboração, deixando a impressão que a ciência é um produto acabado
e definido. A obra também se caracteriza por mostrar uma ciência linear e
cumulativa, evitando mostrar as concepções favoráveis e as controversas que
surgiram na sua elaboração.
Livro 3 – Alberto Gaspar – volume 3
Da mesma forma que no volume único, no corpo principal do texto não foi
mostrado o erro como parte integrante do processo de construção da ciência. O erro,
a persistência e as tentativas, entretanto, podem ser vistos, de maneira geral, na
seção chamada História, que evidencia as realizações dos principais cientistas e as
suas aplicações por parte dos engenheiros e inventores.Tal situação fica clara na
página 259:
Mas houve também fracassos Tesla pretendia transmitir energia elétrica sem fios e
para isso criou a bobina Tesla. Em 1899, utilizando esse dispositivo, conseguiu
gerar uma faísca de 40m de extensão e, seguindo suas afirmações, teria
conseguido acender lâmpadas localizadas a quarenta quilômetros de distância,
sem fios.
Já na página 257, o erro está presente sob outra perspectiva:
Em 1873, um exemplo de feliz acaso ocorreu durante a Exposição de Viena. Um
técnico acidentalmente ligou dois geradores de forma “errada” fazendo com que um
funcionasse como gerador e o outro como motor. Esse efeito, que não seria
novidade para os poucos cientistas que entendiam do assunto, causou enorme
impacto e foi utilizado imediatamente na própria exposição. Improvisou-se uma
queda- d’água como uma turbina capaz de acionar um gerador e fazer o outro
85
funcionar como motor. Foi a primeira vez que o público leigo pôde perceber o
alcance daquela nova tecnologia.
Nesse texto, a persistência em relação à descoberta da indução
eletromagnética, se manifesta de forma evidente conforme podemos observar na
página 244:
Faraday fez um exaustivo trabalho de pesquisa, iniciado em 1824, esgotando o
assunto em praticamente todos os seus aspectos.
Faraday percebeu que o fenômeno se devia a variação do campo magnético, que
aparecia quando a bobina era ligada, ou desaparecia quando a bobina era
desligada. E essa variação se manifestava externamente através de linhas de
campo – conceito criado por ele – confinadas no anel de ferro. Faraday fez ainda
inúmeras experiências até formular a lei que recebe o seu nome.
Nesta obra, pode-se concluir que no corpo principal do texto de maneira
geral, a ciência é apresentada de maneira linear em que os conceitos são
enfatizados para a explicação de conceitos, leis e teorias, havendo raríssimas
passagens que mostram aspectos externos à ciência.
Nos quadros História e Tecnologia, ficou evidente a proposta de mostrar as
implicações sociais e econômicas do desenvolvimento da teoria eletromagnética,
assim como as controvérsias surgidas pelos grupos comerciais interessados na
defesa das tecnologias dela decorrentes, principalmente no tocante à distribuição da
energia elétrica, se por corrente alternada ou corrente contínua.Todas essas
características que marcaram a História da Ciência podem ser identificadas na
seção História da página 263:
Desde a criação do comutador, muitos engenheiros praticamente ignoraram a
corrente alternada, já que ela podia ser ratificada e transformada em corrente
contínua no próprio gerador. Porém, à medida que o consumo de eletricidade
aumentava e que a potência elétrica consumida por algumas máquinas se tornava
maior, a freqüência de rotação desses geradores, em geral movidos a vapor, devia
aumentar.
E, com o aumento da freqüência de rotação, os comutadores tornaram-se peças
muito vulneráveis, que estragavam muito rapidamente.
Outra dificuldade em utilizar a corrente contínua era o aquecimento dos fios de
transmissão.
86
Livro 4 – Alberto Gaspar – volume único
No texto analisado, em nenhum momento ficou evidenciado o erro e a
persistência como parte do processo de construção da ciência. Deve-se ressaltar,
entretanto, que antes do início do capítulo ocorre uma contextualização envolvendo
a aplicação do cotidiano e a aplicação da tecnologia com o fenômeno da indução
eletromagnética, mas somente apresentando os resultados positivos. Por ser uma
obra de volume único e apresentar os conteúdos de forma sucinta e enxuta quando
comparados com as demais obras de coleção completa, apresenta apenas os
acertos, caracterizando a ênfase no produto do conhecimento, tendo como foco a
aplicação de conceitos, leis e teorias, o que pode ser visto na página 512:
A força eletromotriz e a corrente induzida geram um campo magnético cujo sentido,
dada pela regra da mão direita, se opõe ao movimento do imã. É como se, em cada
caso, no lugar da espira aparecesse outro imã de mesma polaridade quando o
primeiro imã se aproxima ou de polaridade oposta quando ele se afasta.Essa
oposição, representada matematicamente pelo sinal negativo da expressão da Lei
de Faraday, é expressa pelo enunciado da Lei de Lenz: A corrente elétrica
induzida em um circuito gera um campo magnético que se opõe à variação do
fluxo magnético que induz essa corrente.
Ao longo do texto foi mostrado o desenvolvimento científico de maneira
linear, evitando expor as contradições e os antagonismos surgidos ao longo do
processo de desenvolvimento da construção do conhecimento.
Livro 5 – Nicolau, Penteado, Toledo e Torres – volume único
Em nenhum momento, no texto da obra ficou caracterizada a existência do
erro como fazendo parte da construção da ciência. De acordo com a apresentação,
pode-se concluir que o objetivo é enfatizar os conceitos, leis e teorias, o que aparece
na página 505.
Existe uma outra maneira de se enunciar a lei de Lenz:
O sentido da corrente induzida é tal que origina um fluxo magnético induzido Φ’ que
se opõe à variação do fluxo magnético indutor Φ.
87
Essa opção de apresentação não mostra os antagonismos e as contradições
que estiveram presentes no processo de elaboração da ciência e corrobora para
uma ciência linear e cumulativa, não dando importância às posições controversas e
favoráveis que estiveram presentes na elaboração da teoria.
Livro 6 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume 3
Nessa investigação não foi percebido, em nenhum momento, o erro como
parte integrante da construção da ciência. A persistência, entretanto, esteve
presente, como citado na página 272:
O grande cientista Inglês M.Faraday, realizando um número muito grande de
experiências no século XIX, verificou que existem várias outras situações nas quais
se observa o aparecimento de uma f.e.m. induzida em um circuito.
Percebeu-se que a tônica do texto esteve voltada para mostrar a definição
de conceitos, leis e teorias que enfatizam o produto do conhecimento, o que pode
ser comprovado no texto da página 282:
Após realizar uma série de experiências semelhantes a esta, Lenz chegou à
conclusão de que este comportamento da corrente induzida era observado em
todos os casos analisados. Ele sintetizou, então, suas observações da seguinte
maneira:
A corrente induzida em um circuito aparece sempre com um sentido tal que o
campo magnético que ela cria tende a contrariar a variação do fluxo magnético que
a originou.
A construção da ciência é apresentada como sendo algo que acontece de
maneira linear, sendo evitado mostrar os antagonismos e contradições surgidas em
torno do desenvolvimento da teoria.
Livro 7 – Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga – volume único
Não foi possível perceber a existência do erro fazendo parte do processo de
construção da ciência. Somente foram mostrados os detalhes dos experimentos e a
ênfase na aplicação dos conceitos, leis e teorias com foco no produto do
88
conhecimento. Esse modo de evidenciar o desenvolvimento da ciência acaba por
mostrar somente os acertos, ficando tal fato explicitado na página 248:
Para melhor entender a lei de Faraday da indução eletromagnética, estudaremos
inicialmente, de maneira simplificada, um conceito muito importante, denominado
“fluxo magnético”.
Também nesse texto a construção da ciência é apresentada como
acontecendo de maneira linear e cumulativa, não sendo contemplado os fatores
externos a ciência, evitando mostrar as relações da natureza da ciência com a
tecnologia e a sociedade.
Livro 8 – Aurélio e Toscano – volume único
Nesta obra não há uma comprovação efetiva de que o erro fez parte do
processo de construção da ciência. Em alguns pontos, entretanto, são mostradas
algumas situações que confirmam que a persistência foi fundamental para se chegar
ao resultado esperado, conforme as páginas 367 e 368:
Após várias tentativas, Faraday, em 1831, obteve o primeiro bom resultado em
suas pesquisas. Na página 368, o texto também revela as tentativas como
fundamental para se chegar ao resultado obtido. Outra modificação introduzida por
faraday nesse foi experimento foi a substituição do ímã permanente por uma bobina
com um pedaço de ferro em seu interior (eletroímã), conectada a uma bateria.
No transcorrer do capítulo podemos observar que são priorizados os
aspectos qualitativos, os detalhes dos experimentos são bem explicados, tendo
como foco a aplicação das leis, o que pode ser visto na página 373:
Em relação ao fenômeno da indução eletromagnética, podemos observar que uma
corrente elétrica será induzida em um circuito fechado quando ela estiver sujeito a
um campo magnético que varia com o tempo. Essa afirmação é conhecida como lei
de Faraday.
Embora a obra apresente alguns aspectos que possibilitem um melhor
entendimento do trabalho do cientista, não apresenta, durante suas explicações,
fatores externos inerentes ao processo de desenvolvimento da ciência.
89
4.3 – A respeito das categorias analisadas
4.3.1 - Interação
Foi possível perceber que a quase totalidade das obras, têm como
característica principal evidenciar o trabalho de criação e descoberta do cientista
como individual, fato marcante principalmente nos livros 2 e 5, enquanto que os
livros 1, 4, 6, 7 e 8, apesar de fazerem essa mesma abordagem, fizeram-na com um
enfoque um pouco diferente. Nessas últimas obras, embora fique o estigma da
individualidade do cientista, os autores indicaram algum outro tipo de comunicação
entre os responsáveis pelo desenvolvimento dos assuntos que compõem o
respectivo conceito investigado.
Nesse aspecto, o livro 3 se destaca em relação aos demais, por ressaltar a
interação e também a comunicação entre aquelas pessoas que embora com
diferentes objetivos, contribuíram de alguma maneira para o processo de
desenvolvimento teórico e conseqüentemente para as suas aplicações, quando
apresenta que alguns cientistas puderam dar prosseguimento aos seus trabalhos a
partir do conhecimento do trabalho de outros.
Observamos que a quase totalidade dos livros analisados, nesse capítulo,
evita mostrar o trabalho de desenvolvimento científico como sendo em grupo,
ficando nítida a impressão que a apresentação dos assuntos privilegia a
individualidade e as intervenções dos cientistas mais renomados.
4.3.2 - Atores
De certa maneira, todas as obras analisadas mostram alguns aspectos da
presença humana no desenvolvimento da ciência, pois a quase totalidade delas têm
por característica principal mostrar os cientistas que estiveram presentes no
processo de construção da ciência, mesmo que seja como uma forma de auxiliar a
apresentação e explicação dos principais assuntos que integram o conceito do
capítulo analisado, característica que pode ser vista nos livros 1, 2, 4, 5, 6, 7 e 8. O
livro 1, embora se encontre dentro dessas características, trabalha um pouco melhor
90
o desenvolvimento dos assuntos e os detalhes dos experimentos realizados pelos
cientistas.
Pode-se considerar que as obras comentadas apresentam o
desenvolvimento dos assuntos de maneira objetiva e sucinta, com exceção dos
livros 1 e 3, que trabalharam um pouco melhor a apresentação e explicação dos
assuntos, sendo também fornecido maiores detalhes sobre as características
pessoais e profissionais dos que colaboraram para o desenvolvimento da ciência.
A maior parte das obras evidenciou apenas as contribuições dos cientistas
mais famosos, com exceção dos livros 1, 3 e 8, que além de ter essa concepção,
optaram também em mostrar as intervenções e contribuições dos menos
consagrados pelos meios de divulgação científica em geral. Todos os livros
analisados mostraram apenas os físicos, inseridos no processo de desenvolvimento
da ciência, sendo a única exceção o livro 3, que também mostrou que outras
pessoas com diferentes interesses, funções e profissões também estiveram
envolvidos no desenvolvimento da ciência, citando técnicos, engenheiros, inventores
e empresários que estiveram mais envolvidos com os aspectos econômicos e
políticos, ou com outros aspectos externos a ciência.
Apenas os livros 1, 3, 6 e 7 têm algum espaço em destaque para a biografia
de um cientista que tenha contribuído para o desenvolvimento do conceito em
questão. Nessa característica comentada, destaca-se o livro 3, mais precisamente
na seção História, que tem por finalidade mostrar um pouco da trajetória e das
principais realizações dos cientistas, dos principais e também dos menos
consagrados. Em alguns quadros desta seção encontra-se também a trajetória do
desenvolvimento do próprio conceito analisado, onde são apresentadas algumas
realizações e pequenas biografias de outras pessoas que não eram cientistas. Já o
livro 1 tende a mostrar uma página em destaque do principal cientista responsável
pela descoberta do conceito analisado, enquanto que os de números 6 e 7
apresentam, respectivamente, por apenas duas e uma pequenas notas históricas
que mostram apenas as principais realizações, invenções e contribuições dos
principais físicos.
Em relação à classe social das pessoas envolvidas no desenvolvimento do
conceito analisado, os livros 1 e 3 fazem essa contribuição de forma mais
consistente. Os livros 1 e 7 mostram a trajetória do cientista responsável pela
91
descoberta do conceito analisado, desde a sua formação humilde até a consagração
como um dos físicos experimentais mais brilhantes, enquanto o livro 3 explica
porque o cientista não pode se dedicar à ciência de forma integral, por ter que se
preocupar com outras atividades em razão da sobrevivência.
Em todas as obras pode-se verificar a presença humana no
desenvolvimento da ciência, embora poucos livros a mostraram de forma
consistente. A maioria ainda apresenta a presença humana implicada com fatores
internos à própria ciência, não relacionando a ciência com aspectos mais amplos da
sociedade.
4.3.3 - Métodos
O método experimental no processo de construção da ciência encontra-se
presente nos livros 1, 4, 6, 7 e 8, embora se manifeste de uma forma mais
contundente nos livros 6, 7 e 8, que privilegiam os aspectos qualitativos em
detrimento dos quantitativos.
Em parte das obras investigadas, pode-se notar um certo equilíbrio entre os
métodos experimental e o matemático, sendo visível essa característica nos livros 2,
3 e 5, que mesclam tanto os aspectos qualitativos como os quantitativos na
apresentação dos principais assuntos.
A maioria das obras reduz a participação da matemática à apresentação de
uma equação, com a função principal de quantificar as principais grandezas
envolvidas na explicação, desenvolvimento dos assuntos e também dos detalhes
dos experimentos. Essa apresentação foi encontrada principalmente nos livros 1, 2,
4 , 5, 6, 7 e 8. No livro 3, embora essa característica também seja encontrada em
relação ao texto principal, o método matemático também pode ser visto através de
uma outra abordagem nas seções aprofundamento e dedução, que se propõem a
desenvolver um pouco mais os principais assuntos vistos no texto principal, e na
qual se dá um pouco de ênfase à dedução de uma expressão assim como à
elaboração da construção matemática.
Quanto à observação como elemento constitutivo do processo, observa-se
que ela não é contemplada em metade dos livros, havendo menção apenas nos
92
livros 1, 6, 7 e 8, apesar do livro 1 destacar apenas uma vez a observação na
apresentação do texto.
Na investigação desta categoria, pode-se notar que metade dos livros tende
a ressaltar apenas os métodos experimental e matemático, sendo que os livros 1, 6,
7 e 8 mostram a presença dos três métodos.
4.3.4 - Construção da Ciência
Uma parcela considerável das obras analisadas não enfatiza a presença do
erro como parte da construção da ciência, sendo evidenciado apenas o produto final
do conhecimento, caracterizado pela aplicação de conceitos, leis e teorias que
tendem a ressaltar apenas os acertos na apresentação do desenvolvimento dos
assuntos, como pode ser visto nos livros 2, 4, 5 e 7.
Já os outros livros, embora em alguma passagem mostrem alguma
comprovação do erro no processo de desenvolvimento científico, também se
caracterizam por enfatizar a aplicação de conceitos, leis e teorias, ou seja evidenciar
os acertos, apresentando o erro em segundo plano. Os livros 1, 6 e 8 enfatizam o
erro sob um outro prisma, ressaltando a persistência dos cientistas até conseguirem
êxito no resultado esperado. No livro 3, no transcorrer do texto principal, não é feito
menção ao erro, sendo este apenas apontado, principalmente nas seções
denominadas História e (raramente na seção) Tecnologia, como parte integrante da
elaboração do processo de construção da ciência. Nessas duas seções,
principalmente a primeira, mostra a importância do erro assim como das tentativas e
da insistência, como um processo fundamental nesse processo de descobertas da
ciência até a consolidação do resultado almejado.
A maior parte das obras mostra o processo de construção da ciência de
maneira linear e cumulativa, não evidenciando os fatores externos à ciência como os
aspectos políticos, econômicos e sociais que tiveram significativa importância na
disputa, entre as comunidades científicas, de uma teoria. Essa perspectiva de
mostrar o desenvolvimento e a construção da ciência estão presentes nos livros 1, 2,
4, 5, 6, 7 e 8 e, embora este último faça uma apresentação de alguns aspectos que
possibilitem um melhor entendimento do trabalho do cientista, também não evidencia
os fatores externos à ciência. O livro 3, no texto principal, também tem
93
características semelhantes aos demais, ou seja, ressalta a construção da ciência de
maneira linear e cumulativa, sendo raros os fatores externos à ciência, sendo
entretanto mostradas algumas implicações da ciência com a tecnologia e com a
sociedade particularmente nas seções já mencionadas.
A conclusão a que se chega, nesta categoria, é que os livros, de uma
maneira geral, apresentam a ciência como se ela se desenvolvesse linearmente,
como se estivesse seguindo um roteiro. Este tipo de visão de ciência não mostra a
relação com outras esferas da sociedade, não valoriza o erro no processo de
desenvolvimento e também não permitem um melhor entendimento do trabalho do
cientista.
94
Capítulo 5 – Análise dos resultados
Esse capítulo comenta o que foi visto na investigação, se o objetivo
estabelecido foi verificado, se a pesquisa feita, tomando-se como referência a
amostra dos livros foi suficiente, além de identificar aspectos que poderiam
complementar o trabalho e outros problemas que poderiam ser vistos ou
investigados.
Serão feitos também comentários mais detalhados a respeito da
comparação entre os livros de coleção completa com o de porte único dos mesmos
autores.
Esses comentários e informações vão ser descritos através de uma
abordagem quase quantitativa, que tem a função de descrever as contribuições mais
pertinentes.
5.1 – A forma e a concepção com que são apresentados aspectos da História
da Ciência
Um dos aspectos presentes em nossas análises diz respeito à forma e à
concepção com que os autores apresentam alguns aspectos da História da Ciência
nos livros didáticos de autores que foram indicados no PNELEM de ano 2007.
5.1.1 – A forma
Pode-se perceber que a História da Ciência relativa aos conceitos da
indução eletromagnética, quanto à forma, está presente de diversas maneiras,
sendo que o texto, a figura, a fotografia e as legendas foram as que mais foram
detectadas.
Em todos os livros investigados, o texto relativo às informações históricas se
apresentaram de forma semelhante, ficando nítido que as mais relevantes a respeito
95
dos cientistas e do desenvolvimento da ciência, variam um pouco de livro para livro,
haja visto que, por serem de coleção completa ou de volume único, acabam por
terem finalidades diferentes, apresentando-se em alguns de forma mais
contextualizada e em outros de forma mais compartimentada.
Todos os livros apresentam figuras ao longo do capítulo investigado, sendo
que na maior parte deles, elas têm a finalidade principal de apenas serem
relacionadas com a descrição e com aspectos mais detalhados dos experimentos.
Já a maior parte dos livros tem a tendência em evidenciar a presença da
História da Ciência e conseqüentemente a história da indução eletromagnética em
forma de fotografias, mostrando os principais cientistas responsáveis pelo
desenvolvimento desse conceito analisado, sendo percebido também na maior parte
dos livros, fotografias que mostram as principais realizações tecnológicas e também
as que mostram alguns aspectos contextualizados e relacionados à sociedade.
Durante a investigação, foi possível perceber que essas fotografias que mostram os
principais cientistas, laboratórios e também as principais aplicações tecnológicas
presentes no cotidiano, têm por objetivo principal aquele já mencionado e apontado
por (Zanetic,1989): apenas atender fins ilustrativos e estéticos.
Essa forma de apresentar a História da Ciência, ainda presente em muitos
manuais didáticos e que pode ser vista em boa parte dos livros investigados nessa
pesquisa, conforme destacado por (Zanetic,1989) são “arremedos de História da
Ciência”, mostrando apenas breves notas históricas sobre acontecimentos pontuais,
acompanhadas de tímidas legendas, seqüências cronológicas de teorias, de
grandes realizações etc.
Tais aspectos puderam ser comprovados nessa pesquisa, pois muitos
elementos históricos identificados se apresentaram em forma de fotografias, tímidas
legendas e pequenas notas históricas cuja função principal, no nosso entendimento,
foi a de informar as principais realizações e contribuições dos principais cientistas,
corroborando o que já havia sido citado por (Pretto,1985), ao ponderar que a História
da Ciência veiculada nos manuais didáticos serve mais como um armazém ou
depósito de informações do que propriamente de uma história que procura mostrar o
processo inacabado e transitório de construção da ciência e que também procura
situar a ciência num contexto social, político e econômico.
96
5.1.2 – A concepção
Ao associarmos os termos Ciência – Tecnologia – Sociedade, geralmente
temos a concepção, como idéia central, de entender a “Ciência como atividade
humana”. Se assim for entendida, esta deveria ser apresentada historicamente
contextualizada, sem que sejam evidenciados prioritariamente os personagens dos
cientistas, mas sim o cenário socioeconômico-cultural onde foram realizadas as
descobertas e que existiam, os grupos e instituições a que pertenciam ou que
proporcionariam as condições para as realizações.
Na investigação da história do conceito da indução eletromagnética, pode
ser percebido que os livros ainda mostram a presença da atividade humana no
processo de construção da ciência através de fatos isolados, sendo que na maioria
dos livros são feitas apenas referências aos cientistas de maior renome, sendo estas
citações estão mais relacionadas com a explicação e com a apresentação dos
principais assuntos. Pode-se perceber, dessa forma e de maneira geral, que os
livros analisados trabalham com essa concepção de relacionar os principais
cientistas, conforme argumentado por Langevin (1992), com a aplicação de
conceitos, leis e teorias de maneira a ressaltar a ênfase o produto do conhecimento,
não a sua produção.
Boa parte dos livros apresenta a Ciência como sendo produzida por seres
“iluminados”, caracterizando a descoberta fortuita, sem se preocupar com o fato de
que a produção científica é uma atividade pertencente à espécie humana, e que
portanto faz parte de um contexto histórico. Não sendo apresentadas num devido
contexto, o texto acaba por passar a impressão que as mais impressionantes idéias
e realizações do conhecimento científico, foram resultado de um lampejo de
discernimento.
Dependendo da forma como for organizado e apresentado e se fizer menção
à origem e à contextualização histórica dos conhecimentos, o livro didático poderá
contribuir para a desmistificação da imagem do cientista como um ser especial. A
mistificação acaba sendo reforçada pela concepção de que são dotados de
capacidades e habilidades peculiares, decorrentes do domínio de um método neutro,
absolutamente objetivo e padronizado ao investigar a realidade e que produz,
conhecimentos verdadeiros e absolutos.
97
Em boa parte dos livros pode-se notar a menção à objetividade no método
de trabalho do cientista. As referências predominantes fazem referência ao método
experimental, dando a impressão, muitas vezes, ser este o único procedimento
adotado na ciência. O procedimento matemático ficou, na maior parte das obras, em
segundo plano, sendo a observação, como método, contemplado em apenas alguns
deles.
É significativo, nesse sentido, ressaltar um grave problema na forma como a
educação científica vem sendo praticada. A matematização desenvolveu-se
acentuadamente em disciplinas como a Física e a Química, transmitindo, com esse
modelo, a idéia de que as fórmulas precederam as idéias, o que faz com que os
professores acabem nela concentrando boa parte de suas atividades, relegando as
idéias ao segundo plano, impossibilitando, de alguma forma, o acesso à beleza e ao
prazer do entendimento de como a ciência foi construída na história. Nos livros
investigados há uma tendência pela apresentação explícita ou implícita do método
científico como um conjunto de etapas seqüenciadas e padronizadas,
descontextualizado historicamente praticado por cientistas, em geral, de forma
individual e anônima, sendo neste caso passada a impressão de ser incentivada a
competitividade, por ser pouco evidenciada a questão da coletividade e do trabalho
em grupo.
Pelo texto dos livros, a ciência pode ser entendida como estando à parte da
Sociedade, relacionando-se instrumentalmente com os conhecimentos científicos e
tecnológicos, que por sua vez são apresentados de forma pouca articulada entre si e
de tal modo que os conteúdos a eles relacionados se justificam por si mesmo. Nessa
linha de raciocínio, pode ser entendido que as benfeitorias derivadas da Ciência e da
Tecnologia são isentas de uma avaliação em relação à possibilidade dos mais
diversos impactos, salvo raras exceções.
Em relação à supremacia da Ciência, é imprescindível a sua desmistificação
e humanização de sua imagem, sendo necessária que a sua apresentação ocorra
de maneira a estar relacionada às suas possibilidades e limitações, através da
análise do impacto direto e indireto decorrente de seu uso na tentativa de domínio
da natureza, inclusive com a apresentação de reflexões acerca da manipulação da
produção e uso por parte dos detentores do poder político e econômico.
98
Ao se investigar tópicos específicos e capítulos isolados sobre a História da
Ciência, método científico, ou relações entre Ciência e implicações sociais torna-se
necessário que seja desenvolvido no texto como um todo, a estrutura lógica de seu
desenvolvimento, tornando-se necessário tomar a questão da concepção de Ciência
como atividade humana.
Nos livros pertencentes ao universo da pesquisa, pode ser notado que a
atividade humana e principalmente a relação da Ciência, com os aspectos
tecnológicos e a sociedade não é destacada. A maior parte deles não evidencia
essa concepção, salvo raras exceções e mesmo assim essas idéias que compõem
essa concepção são evidenciadas em fatos isolados através de seções ou pequenas
notas históricas, que trabalham um pouco melhor essas idéias mas que não chegam
a ser totalmente contextualizada, sendo que o corpo principal do texto ressalta
apenas fatos históricos isolados.
Com relação à evolução das idéias, foi possível perceber que a maior parte
dos livros não valoriza os antagonismos e contradições que estiveram subjacentes
ao processo de desenvolvimento científico. Essas obras na sua quase totalidade,
procuram dar mais ênfase a linearidade da ciência, através de uma seqüência
cronológica de datas, grandes invenções e realizações caracterizando dessa
maneira, uma visão de ciência isolada que não se importa com os fatores externos
como a política, economia, religião e a cultura. Tal fato foi também evidenciado por
Bastos (1998), quando apresenta que essa concepção de ciência vista nos livros
não evidencia os fatores sociais que estiveram presentes na elaboração das teorias
e que procura, de certa forma, enfocar a ciência através de uma sucessão linear de
eventos através de um roteiro a ser seguido.
Com rara exceção pode-se verificar que algumas obras também mostraram
as posições contrárias surgidas ao longo do desenvolvimento da construção da
ciência, assim como o desenvolvimento tecnológico e as disputas comerciais,
surgidas na utilização de um determinado produto.Embora este livro tenha mostrado
um pouco das contradições, foram trabalhadas de forma separada do corpo principal
do texto, em seções específicas, não sendo trabalhado esse enfoque das
contradições presentes no processo de desenvolvimento científico no texto como um
todo.
99
A linearidade da construção da ciência, característica de uma visão
cumulativa e contínua da natureza do conhecimento científico e apresentada, de
uma forma geral, na maioria dos livros já foi analisada por Thomas Kuhn (2005) em
“A Estrutura Das Revoluções Científicas”, no que diz respeito ao Ensino das
Ciências em geral e da Física em particular.
De acordo com esse autor, ao se contrastar o positivismo-lógico de cunho ahistórico,
cujas preocupações voltam-se exclusivamente para a aplicação da lógica
formal à análise de teorias e ao desenvolvimento de uma linguagem observacional
neutra, adota-se a análise histórica como instrumento de pesquisa, apontando na
direção de inseparabilidade entre observações e pressupostos teóricos.
Para ele, que entende que o progresso científico acontece por “revoluções
científicas” que interrompem períodos de “ciência normal”, os manuais que são
veículos pedagógicos que se destinam a perpetuar a ciência normal, devem ser
parcial ou totalmente reescritos toda vez que a linguagem, a estrutura dos problemas
ou as normas da ciência se modifiquem. Ao serem reescritos após cada revolução
científica, ocultam inevitavelmente não só o papel desempenhado, mas também a
própria existência das revoluções que os produziram, de certa forma que a ciência
que aparece nos manuais acabe por aparecer como sendo basicamente cumulativa.
Essa situação foi visível nos livros analisados, pois ficou evidenciada a
cumulatividade da ciência e a perpetuação da ciência normal, não sendo percebidos
registros das revoluções científicas que estiveram presentes ao desenvolvimento da
ciência.
Ficou notável que os livros trabalham de forma mais evidente com a
concepção de ciência normal, não apresentando as revoluções que estiveram
subjacentes à produção científica.
É característica geral dos manuais científicos conterem apenas um pouco de
história, num capítulo introdutório ou em páginas iniciais, fazendo referências
dispersas aos grandes heróis de uma época anterior. Essas características
apresentadas pelos manuais escolares passam a impressão ao estudante que a sua
principal função é familiarizar rapidamente a comunidade científica contemporânea
através da ciência normal em vigor, evitando dessa maneira os educandos
participarem de uma longa tradição histórica, fazendo com que as revoluções
científicas por sua vez se tornem invisíveis ou desapercebidas. Os livros, ao
100
trabalharem somente com a transmissão da ciência normal, contribuem para uma
visão de ciência dogmática e acima de qualquer suspeita, não sendo evidenciada a
interação entre o conhecimento científico e outras formas de conhecimento.
Dessa forma, pudemos considerar os livros analisados como fonte
privilegiada de difusão da ciência normal, ao ressaltarem uma visão de ciência
linear, cumulativa e cronológica, passam ao educando a impressão de ciência que
se, assemelha a um produto acabado e definido por ocultar a sua evolução.
5.2 – Comparação entre os livros de coleção completa e volume único
Ficou evidente, em nossas análises, existir uma diferença substancial entre
aquelas obras que são denominadas de coleção completa e as que são
caracterizadas por ser de volume único. Essas diferenças ocorrem inicialmente pelo
fato dos livros serem concebidos para atenderem finalidades e talvez públicos
diferentes. Mesmo com propostas e objetivos diferentes, foi possível constatar,
entretanto, que todas elas têm como um dos compromissos a preparação para o
vestibular, sendo que essa perspectiva também ocorre através de várias maneiras e
enfoques diferentes.
Pudemos perceber primeiramente que os livros de coleção completa têm um
número de páginas maior que os livros de porte único, tanto em relação à obra como
um todo como em relação ao capítulo objeto de nossa investigação, atenuando as
dificuldades do desenvolvimento dos conteúdos.
Por terem um número menor de páginas, os livros de volume único
apresentam elementos históricos reduzidos e simplificados, que acabam por ocultar
um melhor entendimento do trabalho do cientista e do método científico, resultando
assim na apresentação de uma história mais simplificada que os de coleção
completa. Por exporem os conteúdos de forma mais objetiva e sucinta, têm por
característica principal informarem aspectos da história através dos cientistas mais
renomados, com a principal finalidade de apenas auxiliar a compreensão dos
conceitos e dos detalhes experimentais, enquanto que os livros de coleção completa
buscaram evidenciar elementos históricos que buscassem ressaltar um melhor
entendimento do trabalho do cientista e do processo de construção da ciência.
Esses exemplares, de certa forma, contribuíram para mostrar aspectos mais
101
relevantes como a sociabilidade e a interação presentes ao trabalho do cientista,
ajudando assim a desmistificar um pouco a imagem e a personalidade dos
cientistas, vistos ainda em muitos meios de divulgação científica como pessoas antisociais
e egocêntricas.
Principalmente em relação às categorias analisadas, a maioria dos livros de
coleção completa contribuíram para a valorização de alguns aspectos históricos
como a presença humana, enquanto peça fundamental no processo do
desenvolvimento da ciência. Apesar de serem mais contextualizados, esses
elementos históricos não foram mostrados e evidenciados no corpo principal do
texto, aparecendo de forma separada, principalmente nas biografias, seções e notas
históricas, ressaltando, dessa forma, a trajetória e as principais realizações dos
cientistas mais renomados e a interação da ciência com a tecnologia e a sociedade.
Apesar de mostrarem mais detalhes históricos da ciência, os livros de
coleção completa se equipararam aos de volume único principalmente no que
concerne à presença humana. Apesar de mostrar um pouco da desmistificação da
imagem do cientista e de proporcionar um melhor entendimento do seu trabalho, no
texto principal eles se assemelham aos de volume único, principalmente quando são
feitas referências aos cientistas no transcorrer do texto.
Por terem um número maior de páginas, os livros de coleção completa
oferecem uma melhor apresentação dos assuntos que contemplam um pouco mais a
presença da História da Ciência, principalmente em relação ao caráter humano e o
surgimento das idéias. Entretanto, ao se considerar os três livros de coleção
completa, apenas um deles contextualiza de maneira mais evidente a relação da
ciência com a tecnologia e as respectivas implicações com a sociedade, dessa
forma proporcionando ao educando uma visão menos linear da ciência e um melhor
entendimento do trabalho do cientista, contribuindo assim para a desmistificação da
imagem do cientista e conseqüentemente do método usado na ciência.
Do mesmo modo, eles não chegaram a veicular de forma contextualizada a
história do conceito investigado transmitindo um maior conhecimento apenas a
respeito das biografias dos cientistas mais conhecidos, assim como os seus
principais feitos e realizações. Dos exemplares analisado, apenas um deles procurou
relacionar de forma mais densa a natureza do conhecimento científico e suas
respectivas relações com as aplicações tecnológicas, apresentando, em poucos
102
trechos, a relação da ciência com as aplicações voltadas à tecnologia e os
conseqüentes impactos causados a sociedade da respectiva época.
103
Considerações finais
O livro didático tem sido alvo de grande interesse de pesquisa
principalmente nas duas últimas décadas, quando passou a ser objeto de
investigação sob os mais diversos aspectos, tais como o de veicular diversas
estratégias de ensino, dentre as quais o uso da História da Ciência.
Essa ênfase, ao estudo do livro didático se deve principalmente ao papel
que ele exerce no processo de ensino-aprendizagem na sala de aula. Essa
relevância ao estudo do livro didático ganhou ainda mais força à medida que países
como o Brasil passaram a investir em programas de avaliação e distribuição do livro
didático, tais como o PNLD, o PNELEM e outros, desenvolvidos em alguns estados,
tais como Minas Gerais e Paraná. Em países carentes como o nosso, programas de
distribuição como esses, de certa maneira, possibilitam a garantia do estudante ter
acesso ao livro, já que alguns estudos mostram que, em muitos casos, esse será o
único livro que o educando terá em toda a sua vida. Apesar de existirem novas
tecnologias educacionais disponíveis e outras fontes de informação, os manuais
didáticos ainda desempenham uma relação muito intensa e importante no processo
de ensino, pois, segundo José Carvalho (apud Morgado, 2004, p.47) “os manuais
funcionam como um elemento que estrutura os conteúdos disciplinares e um dos
principais meios para a sua transmissão, desempenhando um papel de fundamental
importância na regulação das práticas pedagógicas”.
Além disso, de acordo com Michael Apple (apud Morgado, 2004, p.48), os
manuais escolares ainda continuam a ser cruciais porque, em termos curriculares,
definem parte considerável dos conhecimentos que se ensinam na escola, sendo um
produto político que faz parte da “ produção do conhecimento oficial, tanto a nível
cultural como governamental”, sendo um elemento que permite compreender o
funcionamento da educação, tanto em termos culturais como políticos.
A esses aspectos ainda se associa a idéia de que os textos escolares
refletem uma visão de sociedade e de cultura que, por não ser neutra, mediatiza
104
interesses ideológicos e políticos, sendo ressaltada a importância destes
instrumentos nos processos de escolarização das novas gerações. Para Jurjo Torres
(apud Morgado, 2004, p.39) os manuais são considerados como “produtos políticos”
que, por norma, supõem concepções ideológicas e teorias acerca da realidade em
que vivemos, transmitindo valores e atitudes que são aceitos por determinados
grupos sociais dominantes, excluindo assim a atenção a certas culturas mais
desfavorecidas, destoando do padrão cultural exibido pelas escolas.
Quanto ao papel de instrumento no processo de ensino aprendizagem,
Plane, citado por Batista (2002, p.552), considera os impressos e textos didáticos
como “instrumentos” tanto de aprendizagem, dirigidos prioritariamente aos alunos,
quanto de ensino, concebidos para ajudar o professor a organizar e preparar suas
aulas” e que realizam, conseqüentemente, pelo menos dois tipos de mediação: uma
mediação entre “o aluno e os saberes e práticas” e uma “mediação entre o aluno e o
professor”.
Ainda de acordo com Jurjo Torres, citado por Morgado (2004, p.49), os
manuais escolares têm várias influências nos processos de escolarização, dentre
elas podendo ser citadas a construção de algumas imagens distorcidas no processo
de evolução da ciência. Alguns manuais sugerem-na como mera acumulação de
conhecimentos, quando na verdade o processo de conhecimento científico não é
linear e nem está imune de divergências entre as comunidades científicas.
Ao trabalharem com uma determinada visão de ciência, os livros didáticos
priorizam e direcionam o usuário, que no nosso objeto de investigação é o aluno do
Ensino Médio, a uma determinada concepção que está intrinsicamente ligada a uma
ideologia, que carrega em si relações de força e poder no âmbito das esferas da
economia, da política e da sociedade.
Devido a essas circunstâncias, tem-se observado, principalmente nas
últimas décadas, uma pressão para que os livros didáticos, particularmente os de
Física, sejam mais contextualizados. Esse aspecto pode ser observado, por
exemplo, ao observar os resultados do processo de seleção dos livros que
participariam do PNELEM, quando muitos livros de editoras e autores tradicionais
ficaram de fora dos livros aprovados para a compra, provavelmente por não terem
condições de atender as expectativas emanadas das orientações do MEC, de que “
o ensino de Física, na escola média, contribua para a formação de uma cultura
105
científica efetiva, que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, fenômenos e
processos naturais, situando e dimensionando a interação dos ser humano com a
natureza como parte da própria natureza em transformação” (Brasil, Ministério da
Educação e da cultura, 2002, p.229) e porque as escolas e grupos de professores
passaram a perceber a necessidade de materiais que favoreçam a construção de
uma visão orgânica e sintética sobre a ciência.
Dentre os diversos aspectos que atendem às solicitações do MEC, o que
investigamos diz respeito à incorporação de aspectos da História da Ciência nos
livros didáticos de Física, principalmente os mais recentes aprovados pelo processo
de seleção do PNELEM.
Apesar dos livros analisados, algumas vezes, distorcerem e principalmente
simplificarem os fatos, apresentando uma visão linear e crescente da ciência,
levando muitas vezes a uma visão ingênua e falsa do trabalho científico, de certa
forma deram a sua parcela de contribuição na tentativa de desmistificar um pouco o
estereótipo do cientista comumente transmitido em alguns meios de comunicação e
divulgação científica. Normalmente a versão simplificada da História da Ciência no
Ensino de Física acontece pela dificuldade de acesso do autor às fontes primárias,
tais como artigos, livros, correspondências e diário de laboratório dos cientistas
envolvidos, além de que, pelo fato de ser um autor e não pesquisador em História da
Ciência, muitas vezes não ter realizado um estudo aprofundado do contexto
científico da época que se pretende abordar.
Dessa forma, a História da Ciência apresentada nos livros é uma
simplificação da história produzida pelos historiadores da ciência, que acontece para
atender o nível cognitivo dos estudantes a que se destina. Ao ocorrer essa
simplificação, corre-se o risco muitas vezes de se ter uma história de má qualidade,
levando muitas vezes a se ter histórias distorcidas e incompletas, que servem mais
como um depósito de informações, descontextualizadas e inadequadas, que
acabam por vulgarizar, muitas vezes, significativas realizações científicas.
Ao contemplarem alguns aspectos históricos em suas páginas, os autores
estão reproduzindo aspectos da História da Ciência a que tiveram acesso através de
fontes de outros autores, certamente com concepções diferentes sobre o mesmo
fato ou período. Portanto, os livros didáticos de Física do Ensino Médio
apresentaram, logicamente, diferentes concepções de aspectos ligados a História da
106
Ciência, principalmente pelo fato de que o processo de produção de um livro didático
envolve a decisão de autores, editoras, ilustradores e a maneira como vai estar
disposta a disposição dos conteúdos nos livros.
Isso faz com que, como foi possível verificar, a história dos conceitos
abordados, usualmente, são apresentadas nos livros de forma fragmentada,
ressaltando o trabalho individual em detrimento do trabalho coletivo, que
apresentaria o desenvolvimento científico como um processo do qual participam
diversas pessoas.
Apesar dessa visão, alguns dos livros analisados ressaltaram a trajetória de
alguns cientistas de maneira mais consistente, contribuindo assim para que o
educando perceba que a superação, a persistência e o seu trabalho árduo foram
fundamentais para a evolução da ciência, contribuindo assim para desmistificar a
imagem veiculada, por muitos manuais didáticos e meios de divulgação científica, de
que os cientistas são seres especiais e a super-heróis. Mesmo assim, o que ficou
mais registrado nos textos foram os acertos, sendo poucos os autores que
explicitaram os erros no processo de desenvolvimento da ciência.
Coerente a essa forma de expressão presente nos livros, é dado especial
destaque ao método experimental, por ser o mais freqüentemente citado. Ao
abordarem os aspectos matemáticos do desenvolvimento de uma teoria, os autores
o reduzem à apresentação das equações, que na verdade, apoiando-se na prática
docente tradicional, acabam por se reduzir a meras expressões matemáticas que
servem apenas à resolução de problemas, constituindo-se num mar de equações
sem sentido, por não ser descrito o seu processo de elaboração.
Em relação à construção da ciência, ficou nítido que a veiculação da história
da indução eletromagnética nos livros analisados evidenciou uma ciência se
desenvolvendo de forma linear e cumulativa, sendo passada a impressão em que os
cientistas sempre estiveram em busca do progresso, trabalhando de forma linear e
cumulativamente em prol de uma ciência em constante desenvolvimento, através de
uma caminhada incessante na busca do conhecimento. Os livros, ao evidenciarem a
cumulatividade acabam ocultando os períodos de controvérsias e contradições
existentes entre as diversas comunidades científicas e, ao transmitirem essa
concepção, acabam por inculcar no estudante o paradigma vigente, omitindo, dessa
forma, os períodos de revoluções científicas.
107
Finalizando, ainda de acordo com a pesquisa, embora tivéssemos
encontrado bons exemplos do uso da História da Ciência em livros textos, isso não
se constituiu como regra, mas sim como exceção, fazendo com que a expectativa
que nosso trabalho, bastante limitado e de pequeno espectro, possa contribuir na
transmissão de uma noção mais consistente e articulada do desenvolvimento da
ciência, seja atingida.
108
Referências
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Anexo I: A forma e a intenção com que aspectos da História da
Ciência são apresentados nos livros textos analisados
Livro 1 - Universo da Física / Editora Atual
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Henry e Faraday 438
Texto e Figuras
de Joseph
Henry
Mostrar as atividades
do cientista e seu
objetivo.
O experimento de
Faraday 439 Detalhes do
experimento
Representar e mostrar
o experimento
realizado por Faraday.
Fluxo Magnético 440
Menção ao
principal
cientista da
indução
eletromagnética
Informar o idealizador
do conceito de linhas
de força
Fluxo magnético 442 Texto Informar a unidade do
fluxo magnético.
Corrente induzida 445 Texto
Informar a conclusão
dos experimentos de
Faraday.
Lei de Lenz 447 Texto
Detalhes do
experimento de
Faraday.
Física no devido
tempo 449 Fotos Mostrar a trajetória de
Faraday
A lei de Faraday 454 Menção a
Faraday
Evidenciar o cálculo da
força eletromotriz
média
Campos elétricos
induzidos 465 Texto Aplicação da lei de
Faraday.
Geradores
eletromagnéticos 470 Figuras
Relacionar a teoria
com a aplicação
prática
Indução
eletromagnética
Supercondutores e
magnetismo 471 Texto e fotos
Evidenciar as
aplicações
tecnológicas
relacionadas ao
conceito da indução
eletromagnética.
114
Livro 2 - Física / Editora Atual
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Introdução 372 Texto Mostrar o objetivo
dos cientistas
Fluxo magnético 372 Texto Informar a unidade do
fluxo magnético
Corrente induzida 374 Texto
Informar a conclusão
dos experimentos de
Faraday
Lei de Lenz 374 Texto
Informar a explicação
do sentido da
corrente induzida
Lei de Lenz 375 Texto e
figuras
Detalhes do
experimento
Lei de Faraday 375 Texto Detalhes da f.e.m
induzida
Condutor retilíneo
movendo-se em
campo uniforme
376 Figura
Evidenciar os
detalhes onde há um
campo magnético
uniforme
Condutor retilíneo
movendo-se em
campo uniforme
376 Texto e figura Detalhe do módulo da
força eletromotriz
Condutor retilíneo
movendo-se em
campo uniforme
377 Texto e figura
Informar o sentido da
corrente induzida
sem recorrer as leis
de Faraday e Lenz
Indução
eletromagnética
Campos elétricos
induzidos 378 Texto Informar o conteúdo
da lei de Faraday
115
Livro 3 - Física / Editora Ática
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Fluxo do campo
magnético 241 Texto Informar a unidade do
fluxo magnético
História 241 Texto em
seção
Informar as principais
contribuições de
Weber
Aprofundamento 242 Expressão
em seção
Mostrar a lei de
Gauss para o
magnetismo.
Indução eletromagnética 243 Texto
Relação entre a
corrente elétrica e o
campo magnético
Indução eletromagnética 244 Texto e
figura
Detalhar o
experimento de
Faraday
História 244
Texto em
seção e
figura
Informar os
descobridores da
indução
eletromagnética e as
suas principais
atividades
Indução eletromagnética 245 Texto
Detalhe sobre o sinal
negativo da força
eletromotriz induzida
História 246 Texto em
seção Trajetória de Lenz
História 257 Texto em
seção
Mostrar a diferença
entre os homens que
se preocupavam com
o conhecimento
teórico e os homens
que se preocupavam
com as aplicações
práticas
Indução
eletromagnética
Tecnologia 257 Texto em
seção
Mostrar as aplicações
tecnológicas através
de alguns dispositivos
116
Livro 4 - Física – Série Brasil / Editora Ática
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Introdução 508 Texto
Informar a autoria da
conquista científica ou
tecnológica
Fluxo do campo
magnético 509 Texto Informar a unidade do fluxo
magnético
Indução
eletromagnética-Lei de
Faraday
511 Texto Informar a relação entre o
magnetismo e a eletricidade
Indução
eletromagnética-Lei de
Faraday
512 Texto Mostrar a expressão de
Faraday de forma simplificada
Lei de Lenz 512 Texto Expressar o enunciado da Lei
de Lenz
Lei de Lenz 513
Texto
e
figuras
Relacionar o consumo de
energia e a geração de
corrente elétrica
Geradores
eletromagnéticos e
corrente alternada
513 Figura Informar o sentido da corrente
gerada
Transformador 514 Texto Informar a aplicação da
indução eletromagnética
Transformador 515 Texto Relacionar o número de
espiras com a f.e.m
Transformador 516 Texto
Evidenciar a intensidade das
correntes no primário e
secundário com o número de
espiras nesses enrolamentos
Indução
eletromagnética
Tecnologia 516
Texto
e
figura
Relacionar a importância dos
transformadores na
distribuição da eletricidade
117
Livro 5 - Física - Ciência e Tecnologia / Editora Moderna
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Fluxo magnético 502 Texto
Relacionar o campo
magnético com a corrente
elétrica.
Fluxo magnético 503 Texto Informar a unidade de fluxo
magnético.
Fluxo magnético 503 Figuras Detalhar a experiência
realizada
O sentido da corrente
elétrica induzida 504 Texto
Informar a lei do cientista
que determinou o sentido
da corrente induzida.
Lei de Faraday 507 Texto Mostrar a observação da
experiência de Faraday
Lei de Faraday 507 Texto
Mostrar o valor absoluto da
força eletromotriz induzida
média
Aplicações da indução
eletromagnética 509 Texto
Evidenciar a expressão
máxima da corrente elétrica
induzida
Aplicações da indução
eletromagnética 510 Figuras
Mostra os principais
componentes que
compõem a usina
hidrelétrica
Transformador 511 Texto e
figura
Mostrar a aplicação da
indução eletromagnética.
Transformador 511 Texto
Relacionar o número de
espiras com a tensão nas
bobinas.
Indução
eletromagnética
O detector de metais 517 Texto Detalhar a aplicação
prática.
118
Livro 6 - Física / Editora Scipione
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Introdução 271 Texto e
figura
Informar o descobridor
do fenômeno da
indução
eletromagnética
Condutor em
movimento dentro de
um campo
magnético.
272 Texto e
figura
Relacionar o campo
magnético com a força
eletromotriz induzida
Outros exemplos de
f.e.m induzida 272 Texto e
figura
Informar que Faraday
realizou um grande
número de
experiências
Outros exemplos de
f.e.m induzida 273 Figura e
texto
Informar que Faraday
analisou as
experiências realizadas
até descobrir um fato
em comum
A lei de Faraday 274 Texto Informar a unidade do
fluxo magnético
Nota histórica 274 Texto e foto Informar as principais
contribuições de Weber
A lei de Faraday 275 Texto Mostrar o enunciado da
lei de Faraday
A lei de Faraday 276 Texto em
quadro
Mostrar a equação da
Lei de Faraday (da
indução
eletromagnética)
O sentido da
corrente induzida 281 Texto
Apresentar a
descoberta realizada
por Lenz
Nota histórica 282 Texto e foto Mostrar as principais
contribuições de Lenz
O transformador 284 Figuras, fotos
e texto
Mostrar a utilidade do
transformador nas
instalações elétricas
Força
eletromotriz
induzida
Relação entre as
voltagens no primário
e no secundário
285 Texto
Destacar a relação do
número de espiras no
primário e secundário
com as voltagens
119
Livro 7 - Física - de olho no mundo do trabalho / Editora Scipione
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Introdução 247 Texto
Relacionar correntes
elétricas com campos
magnéticos
Introdução 247 Texto Mencionar o fenômeno
observado por M.Faraday
Nota histórica 247 Foto e
texto
Mostrar uma breve
trajetória de M.Faraday
Corrente induzida 247 Figuras Detalhes do experimento
realizado por Faraday
Fluxo magnético 248 Texto e
figuras
Mostrar a importância do
conceito de fluxo magnético
Lei de Faraday 248 Texto Mostrar a conclusão
realizada por Faraday
O gerador de corrente
induzida 249 Texto
Mostrar a relação da
indução eletromagnética
com a energia elétrica
O gerador de corrente
alternada 249 Figura Mostrar os detalhes da
corrente alternada
Usinas geradoras de
energia elétrica 250 Figuras Relacionar a teoria com a
aplicação tecnológica
Indução eletromagnética
geradores de
corrente
alternada
O transformador 251 Texto
Mostrar a relação entre a
voltagem e o número de
espiras
120
Livro 8 - Física- para o ensino médio / Editora Scipione
Tópico Assunto Página Forma Intenção
Será que um campo
magnético externo pode
produzir uma corrente
elétrica num fio?
367 Texto Informar o objetivo de
Faraday
Será que um campo
magnético externo pode
produzir uma corrente
elétrica num fio?
367 Texto
Evidenciar o bom
resultado obtido por
Faraday
Será que um campo
magnético externo pode
produzir uma corrente
elétrica num fio?
367 Texto Mostrar a reflexão do
trabalho de Faraday
Será que um campo
magnético externo pode
produzir uma corrente
elétrica num fio?
368
Texto
e
figura
Detalhes do
experimento de
faraday
Será que um campo
magnético externo pode
produzir uma corrente
elétrica num fio?
368 Texto
Relacionar a corrente
elétrica com o campo
magnético
Linhas de campo 369 Texto
Mostrar o campo
magnético por meio de
desenhos
A lei de Lenz e a lei de
Faraday 372 Texto
Mostrar que há
indícios de um
trabalho colaborativo.
A lei de Lenz e a lei de
Faraday 372 Texto
Evidenciar a
observação de Lenz
com relação a
corrente elétrica
induzida
A lei de Lenz e a lei de
Faraday 373 Texto
Associa a lei de Lenz
ao princípio da
conservação da
energia
Faraday e o
fenômeno da
indução
eletromagnética
A lei de Lenz e a lei de
Faraday 374 Texto
Mostrar a equação
que relaciona a força
eletromotriz induzida
com a variação do
fluxo magnético e o
intervalo de tempo
transcorrido
121
Anexo II: A História da Indução Eletromagnética
O texto abaixo é de autoria de Roberto Martins e Valéria Silva Dias, foi
publicado na revista Ciência & Educação, v. 10, n. 3, p. 517-530, 2004 e tem a
função de apresentar alguns aspectos da história de Faraday e da descoberta
da indução eletromagnética.
MICHAEL FARADAY: O CAMINHO DA LIVRARIA À DESCOBERTA DA
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
A história de Faraday na sala de aula
Embora existam bons exemplos do uso da história em livros texto, isso
ainda não se constitui a regra e sim exceção. Na grande maioria das vezes em que
elementos da história de uma determinada Ciência são levados à sala de aula
incluídos nos livros didáticos do Ensino Médio (alguns livros não fazem referência à
História da Ciência que abordam), isso se dá por meio da apresentação do
"surgimento" (normalmente descontextualizado) de uma grande teoria que "derruba"
a teoria anteriormente vigente; de alguns aspectos da biografia de cientistas,
descritos de forma caricatural, ou somente com fotos dos mesmos.
É no estudo de eletromagnetismo que o nome de Michael Faraday surge
como um personagem importante. Freqüentemente repete-se nestes momentos que
Faraday era um garoto pobre, que muito pequeno já trabalhava como ajudante de
um livreiro e que foi lendo
os livros da livraria e percebeu que tinha algo especial, algo como uma
genialidade escondida, cujo despertar permitiu torná-Io, posteriormente, um grande
cientista. Em uma mesma frase,
Faraday passa de ajudante em uma livraria ao "descobrimento" da lei da
indução. Mas, o que existe entre esses dois momentos?
Além disso, o que foi que Faraday descobriu? Seu trabalho foi
122
essencialmente experimental (o que não significa que ele não tivesse pressupostos
teóricos emergentes da produção científica na área) e qualitativo (sem medidas), e
ele não chegou a nenhuma lei quantitativa da indução. Costuma-se apresentar,
didaticamente, a indução eletromagnética falando sobre a corrente elétrica que é
induzida em uma bobina quando se move um ímã em sua proximidade, mas não foi
esse tipo de fenômeno que Faraday estudou, inicialmente.
A trajetória percorrida por Faraday até chegar à elaboração de lei da
indução mostra que seus progressos dependeram muito mais de trabalho de
pesquisa, de leitura e estudo, de seu interesse e esforços, do que de uma
superioridade intelectual incomum. A próxima seção relata uma parte dessa
trajetória visando esclarecer essas convicções.
A história de Faraday segundo uma pesquisa histórica
Para estudar o trabalho de Faraday sobre eletromagnetismo, foram
utilizados os trabalhos publicados pelo próprio Faraday, no período; além disso, foi
consultado seu diário de laboratório 8 que contém anotações de setembro de 1820
até março de 1862. Foi utilizado apenas o primeiro de sete volumes,
compreendendo o período de setembro de 1820 a junho de 1832. Também foi
empregado somente o primeiro volume da correspondência de Faraday editado por
Frank A. J. L. James, abrangendo o que foi mantido do período de 1811 a 1831.
A correspondência que foi conservada do período aqui estudado é bastante
incompleta; aparentemente Faraday não guardava rascunhos ou cópias das
correspondências que escrevia e enviava, assim muitas se perderam. Foi
conservada maior quantidade de correspondência passiva (recebida) do que ativa
(escrita pelo próprio Faraday).
Com este material foi possível tentar acompanhar e compreender quais as
idéias que guiaram as pesquisas de Faraday sobre eletromagnetismo, que
resultaram na publicação de seis artigos em revistas e jornais conceituados no meio
científico da época e no crescimento de sua reputação neste meio.
A história aqui apresentada será dividida em quatro partes. A primeira fará
um breve retrato biográfico, apresentando a trajetória de Faraday através das datas
123
mais relevantes de sua história. Depois o artigo focalizará o ano de 1820 e os
desdobramentos da descoberta do eletromagnetismo. As pesquisas de Faraday
nesta área podem ser divididas em três períodos: 1820 a 1821, retratando as
pesquisas iniciais, prioritariamente baseadas na reprodução de experimentos
publicados por outros pesquisadores; 1821 a 1823, enfocando o começo de uma
atividade inovadora, que passou a contribuir com o desenvolvimento da área; 1825 a
1832,
onde será mostrada a trajetória de investigações e questionamentos das
teorias da época até a experiência da indução eletromagnética.
Um breve relato biográfico
Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791, em Newington Butts,
Surrey.
Seus pais, James Faraday (que trabalhava como ferreiro) e Margaret
Hastwell, já tinham dois filhos: Elizabeth e Robert. A família se mudou para Londres
quando Faraday tinha cinco anos, época em que a Inglaterra sofria as
conseqüências da Revolução Francesa. A situação fmanceira da família era ruim e
Michael teve uma precária formação básica, aprendendo somente o necessário para
ler, escrever e um pouco de Matemática.
Em 1804, com 13 anos, Faraday começou a trabalhar para G. Riebau, como
ajudante em sua livraria. Sua função era transportar o material e ajudar nas
encadernações. Nesse contato com os livros ele teve a oportunidade de melhorar
sua formação, lendo com grande interesse todos os livros que podia.
Em 1812" através da ajuda de um cliente da livraria, assistiu a uma série de
quatro conferências do químico Humphry Davy, na Royal lnstitution. Anotou
cuidadosamente essas conferências e enviou uma cópia para Davy, pedindo-lhe um
emprego em qualquer função relacionada à Ciência. Em março do ano seguinte,
com a demissão de um assistente, Faraday conseguiu o emprego. Então, aos 22
anos, Faraday tomou-se auxiliar de laboratório de Humphry Davy na Royal lnstitution
de Londres.
Em outubro de 1813, Faraday acompanhou Davy em uma viagem pela
França, Itália e Suíça, onde manteve contato com cientistas de diferentes áreas e
124
aprendeu a "ver" e "pensar" os problemas científicos. Durante vários anos, apenas
auxiliou Davy em seus estudos em Química e foi assim que adquiriu um enorme
traquejo experimental. Davy foi um químico brilhante e seu laboratório
era um dos mais bem equipados da Inglaterra. Com ele, Faraday fez um
estudo sobre o cloro, experiências sobre difusão de gases e liqüefação, dentre
tantas outras atividades sobre Química.
Até 1820 Faraday não havia se dedicado a pesquisas fisicas. Neste ano,
Hans Christian 0rsted divulgou a descoberta do eletromagnetismo {M:~U'tins, 1986},
e o novo fenômeno despertou o interesse de muitos investigadores - incluindo
Humphry Davy. Motivado por esses estudos, aos 29 anos Faraday iniciou uma série
de trabalhos independentes sobre eletromagnetismo, sempre intercalados pelos
estudos sobre Química.
Em 1821, Faraday fez suas primeiras conferências e começou a publicar
seus trabalhos independentes. Casou-se com Sarah Bamad neste mesmo ano, e foi
recomendado por Davy para sucedê-lo na superintendência do laboratório. A partir
desse período, o trabalho de Faraday já era independente. Em 1824 ele se tomou
membro da Royal Society, por seus trabalhos sobre Química. Em 1825 ele se tomou
diretor do laboratório, e no ano seguinte iniciou uma série de conferências semanais,
às sextas-feiras. Até 1830 os trabalhos principais de Faraday foram sobre Química.
Em 1831, com a descoberta da indução eletromagnética, Faraday iniciou um
período em que se envolveu cada vez mais com pesquisas fisicas, sem nunca
abandonar, no entanto, a Química.
Durante sua vida, foi chamado para consultoria em diversos trabalhos
públicos e por 30 anos foi conselheiro da Trinity House. Sem nunca ter cursado uma
universidade, recebeu titulos honorànos e homenagens de toda parte do mundo, e
ambos, RoyaL Society e RoyaL Institution, tentaram persuadi-Io a aceitar a
presidência, sem sucesso.
No verão de 1858, Faraday se aposentou, após 38 anos de trabalho na
Royal Institution. Morreu em 25 de agosto de 1867, em Hampton Court Green,
Londres.
125
Primeira fase de pesquisas: 1820 -1821
A descoberta de 0rsted, publicada em artigo datado de 21 de junho de 1820
(0rsted, 1986), desencadeou um grande interesse na comunidade científica da
época e também Davy começou a investigar o assunto. Ele realizou uma série de
experimentos e Faraday foi seu assistente, tendo desta forma seu primeiro contato
com o eletromagnetismo.
Em setembro daquele ano, Faraday descreveu uma série de experimentos
realizados em sete dias, sobre rotações eletromagnéticas, mas sua correspondência
traz evidências de que outros experimentos foram anteriormente realizados. Em 11
de agosto de 1821, Faraday recebeu uma carta 1/ de Richard Phillips, onde o autor
indagava a Faraday sobre suas pesquisas em eletromagnetismo e sobre um artigo
que teria sido encomendado por ele a Faraday.
Numa outra carta, também de R. Phillips para Faraday, esta datada de 4 de
setembro, Phillips acusou o recebimento do artigo, citado anteriormente, e
assegurou que sua publicação seria feita anonimamente, como pedido por Faraday:
Eu li hoje o artigo sobre eletromagnetismo, e nem necessito dizer que este tem minha inteira
aprovação, sendo exatamente o que eu queria. [ . .] Eu tomarei todos os cuidados para manter seu
nome privado, mas não tenho a minima objeção de tornar este conhecido quando você desejartout au
contraire - quanto mais cedo, melhor
Esses dados revelam que, embora não esteja claro em quais circunstâncias,
Faraday foi convidado a escrever um artigo de revisão sobre o eletromagnetismo,
para a revista Annals of Philosophy. Sabemos que ele aceitou o convite e preferiu
que seu nome não aparecesse na publicação; a carta citada não traz qualquer
indicação a respeito do motivo, e as cartas de Faraday para Phillips se perderam.
Sabemos também que Faraday se dedicou a ler um grande número dos
trabalhos que haviam sido publicados até então e redigiu um artigo que foi publicado
em três partes, sob o título de "Historical sketch of electro-magnetism"
Na primeira parte do artigo Faraday fez um resumo do trabalho realizado por
0rsted, suas considerações e hipóteses que levaram à descoberta do
eletromagnetismo. Na segunda parte, ele descreveu a contribuição dos
pesquisadores posteriores a 0rsted, centralizando-se apenas nos fenômenos
126
descobertos e evitando fazer considerações sobre os fatos. Ele analisou
principalmente o trabalho de pesquisadores franceses, mencionando Arago, que foi
o primeiro fisico francês a tomar conhecimento da descoberta de 0rsted e a
comunicá-Ia à Academia de Ciências de Paris, permitindo desta forma que Ampere
tomasse conhecimento desse trabalho.
Ampere logo se tornou um dos pesquisadores mais ativos na área,
repetindo, variando e aplicando os resultados dos experimentos de 0rsted. Em seu
trabalho propôs a redução dos fenômenos magnéticos a efeitos puramente elétricos
e descobriu e analisou a interação entre duas correntes elétricas. Faraday
comentou os resultados alcançados por Ampere:
Duas correntes elétricas se atraem quando se movem paralelas entre si e
na mesma direção, e se repelem quando elas se movem paralelas entre si em
direções contrárias.
Nesses dois primeiros artigos sobre eletromagnetismo, Faraday não
apresentou nenhuma contribuição original. Mas, estimulado pela leitura dos artigos
que precisou consultar e intrigado, talvez, por alguns resultados estranhos
encontrados na repetição dos experimentos começou a fazer novas investigações
na Royal lnstitution que o conduziram a novas descobertas.
Segunda fase de pesquisas: 1821-1823
As primeiras experiências foram guiadas pela idéia (que, atualmente,
sabemos estar errada) de que um fio conduzindo corrente deveria atrair ou repelir os
pólos magnéticos de uma agulha magnética. Faraday colocou o fio condutor em uma
posição vertical.
Aproximando uma agulha para verificar as posições de atração e repulsão,
Faraday encontrou que para cada pólo existiam duas posições atrativas e duas
repulsivas, permitindo que a agulha tomasse sua posição original em relação ao fio.
Esse resultado não era o mesmo encontrado por 0rsted, para quem não
existia uma posição atrativa e uma repulsiva para cada pólo. Na descrição dos
resultados apresentados no artigo, Faraday escreveu:
127
Aproximando o fio, perpendicularmente, na direção de um pólo de uma agulha, este se desviará para um lado,
segundo a atração ou repulsão dada na extremidade do pólo; mas, se o fio é continuamente aproximado do
centro do movimento [o meio da agulha magnética], por um lado ou pelo outro da agulha, a tendência da agulha
de mover-se na direção anterior diminui até anular-se, de forma que a agulha torna-se indiferente ao fio.
Finalmente, o movimento se inverte e a agulha é fortemente forçada a passar pelo caminho oposto
A partir de experimentos como este, Faraday se convenceu, primeiramente,
de que os pólos da agulha magnética não estavam exatamente nas suas pontas,
mas a uma certa distância das extremidades, no eixo da agulha. Porém, o resultado
mais importante dos experimentos foi que, repetindo-os e observando os
movimentos, Faraday se convenceu de que, ao invés de sofrer atração e repulsão, o
pólo magnético da agulha tendia a girar em tomo do fio condutor.
Esses resultados eram compatíveis com a interpretação de 0rsted que, ao
invés de descrever atrações e repulsões, descrevia os movimentos de rotação da
agulha magnética, ou seja, estava preocupado com questões de direcionamento e
não de forças. Faraday elaborou, então, vários experimentos para verificar tais
conclusões.
Faraday conseguiu, inicialmente, produzir a rotação de um fio condutor em
tomo de um ímã e, posteriormente, conseguiu fazer o pólo girar ao redor do fio. Nos
dois experimentos ao inverter a corrente elétrica, observou que a rotação mudava de
sentido.
As rotações eletromagnéticas se constituíram numa contribuição importante
ao desenvolvimento da nova área e o artigo de Faraday bastante longo e repleto de
experimentos e discussões, foi rapidamente traduzido para o francês e acrescido de
comentários escritos por Ampere.
Estes experimentos levaram a uma intensa correspondência entre os dois e
logo no início do ano seguinte, em carta datada de 23 de janeiro de 1822, Ampere
escreveu para Faraday descrevendo a repetição e analisando os experimentos de
rotação eletromagnética, sugerindo que tais experimentos poderiam ser utilizados
como provas da existência das correntes elétricas no interior dos ímãs. Em resposta,
Faraday escreveu uma carta para Ampere em 2 de fevereiro, onde disse:
A rotação do ímã me parece ocorrer em conseqüência das diferentes partículas, das quais este é composto,
serem colocadas, pela passagem da corrente, no mesmo estado que o fio de comunicação entre
os pólos voltaicos assume em relação à posição do pólo magnético
Em seguida, Faraday explicou o que queria dizer: o motivo básico da
128
rotação do ímã Em torno de seu eixo não seria a existência de correntes circulares
em seu Interior, mas sim uma interação entre a corrente elétrica que passa por ele
e os pólos magnéticos do próprio ímã.
A descoberta dos novos fenômenos de rotação havia desviado Faraday de
seu trabalho de revisão bibliográfica para os Annals of Philosophy. No entanto,
pouco depois ele completou a terceira parte desse trabalho. Neste artigo, ainda
publicado anonimamente, Faraday inicialmente fez um relato das teorias existentes
sobre eletromagnetismo, que ele considerava serem as mais significativas. Neste,
cita: 0rsted, Berzelius, Wollaston, Schweigger, Ridolfi e Ampere, apontando que as
idéias deste último seriam as mais completas e precisas, embora necessitando ser
desenvolvidas em maior profundidade.
A última publicação de Faraday desta seqüência se deu em 1823, no
Quarterly Journal ofScíence, com o título: "Historical statement respecting electromagnetic
rotation". O artigo apresentou sua argumentação contra acusações de terse
apropriado indevidamente das idéias de Wollaston na questão da rotação
eletromagnética. Como Wollaston era um importante personagem da época, além
de ser amigo de Davy, é provável que Faraday estivesse em grandes apuros por
causa dessa acusação.
Mesmo após essas acusações, em 18 de janeiro de 1823, Faraday voltou a
trabalhar nos experimentos eletromagnéticos, começando uma seqüência de vinte e
quatro experimentos sobre rotações, com um enfoque bastante diferente do que
tinha feito anteriormente. Todos eles estão relacionados a fenômenos de rotação de
fios ou ímãs em tomo de seus próprios eixos - um problema importante sob o ponto
de vista da discussão entre Faraday e Ampere.
Terceira fase de pesquisas: 1825 - 1832
Depois de uma pausa, Faraday voltou a publicar sobre o assunto em 1825,
no Quarterly Journal ofScience, um trabalho bem curto, onde apresentou resultados
negativos de sua primeira tentativa de influenciar a intensidade de correntes
elétricas através de um ímã.
129
Como a corrente elétrica [ . .] afeta poderosamente um ímã, tendendo afazer seus pólos passarem ao
redor do fio [ . .] a esperança era, por várias razões, que a aproximação de um pólo de um poderoso
ímã diminuiria a corrente de eletricidade [ . .]
O experimento consistiu em conectar os pólos de uma bateria por um fio
metálico, em forma de solenóide, com a extremidade ligada a um galvanômetro.
Dentro do solenóide foi inserido um ímã e procurou-se observar alguma deflexão na
agulha do galvanômetro. Sabemos que deveria ter ocorrido algum efeito nesses
experimentos (durante os instantes em que Faraday movia os ímãs), mas esses
efeitos não foram observados.
Uma carta 18 enviada a Faraday por Peter Barlow mostra que Faraday
também esteve interessado, nesta época, nos experimentos apresentados por
Arago na Academia de Ciências de Paris.
o fenômeno com o qual ele entreteve a Academia hoje é, por assim dizer, o inverso do anterior. Já
que uma agulha em movimento é freada por uma placa em repouso, o Sr. Arago pensou que deveria
seguir-se que uma agulha em repouso seria arrastada por uma placa em movimento ~ lB25 p 325j.
Antes porém, da realização de experimentos semelhantes aos de Arago
(intitulados em seu diário por "Experimentos de indução elétrica em imitação aos
experimentos de Arago na rotação de ímãs"), Faraday realizou outros em 28 de
novembro de 1825: "Experimentos de indução pela conexão de fio na bateria
voltaica". Aparentemente ele utilizou aqui a palavra "indução" em analogia ao que
se observa no caso da eletricidade estática, em que a presença de uma carga
elétrica induz uma carga oposta em corpos próximos.
Durante os anos seguintes, ele afastou-se quase totalmente das pesquisas
eletromagnéticas, como mostra a ausência completa desse assunto em seu diário
de laboratório e em suas publicações. Porém, um registro no diário, realizado em 22
de abril de 1828, mostra que Faraday não tinha abandonado sua busca. Nessa
anotação ele descreveu um experimento em que fez um anel com fio de cobre
(soldando suas extremidades) e fixou-o com um pedaço de fio para sustentá-lo com
numa balança de torção. Introduziu no anel o pólo de um ímã em barra, depois
aproximou outros ímãs em diferentes posições e não observou nenhum efeito.
Aproximou um ímã em forma de ferradura do fio, conectando seus pólos, mas esse
circuito fechado também não apresentou efeito observável. Repetiu o experimento
130
torcendo as extremidades do fio para formar o anel (no lugar da solda) e usando
platina e prata no lugar de cobre. Não obteve resultados.
Foi um experimento isolado em meio a suas experiências de Química e o
resultado negativo parece não tê-lo motivado a prosseguir naquele momento. Uma
nova fase de pesquisas sobre eletromagnetismo se iniciou somente em 1831,
quando Faraday encontrou o que parece ter buscado desde o final de 1825: a
indução eletromagnética.
Essas considerações, com suas conseqüências, a esperança de obter eletricidade do magnetismo
comum, estimulou-me várias vezes a investigar experimentalmente o efeito indutivo das correntes
elétricas. Eu, ultimamente, cheguei a resultados positivos, e não apenas tive minhas expectativas
realizadas, mas obtive a chave que parece abrir várias explicações dos fenômenos magnéticos de
Arago e, também, descobrir um novo estado que pode, provavelmente, ter irifluência em alguns dos
mais importantes efeitos das correntes elétricas
O Diário de Faraday não dá nenhuma indicação do motivo pelo qual ele
iniciou os novos experimentos. Do início de 1831 a julho do mesmo ano, Faraday
estudou figuras acústicas em sólidos e líquidos. Em maio ele retomou rapidamente
ao estudo do efeito termoelétrico, e nos dia 18 e 19 de agosto de 1831 ele estava se
dedicando a experimentos sobre elaboração de chapas de cobre para impressão de
figuras.
Sem nenhuma explicação prévia, nas anotações relativas ao dia 29 de
agosto de 1831, Faraday começou por descrever um anel de ferro doce~ue
construiu para o experimento e foi preservado até hoje.
Foi feito um anel de ferro (ferro doce) circular, com 7/8 de polegada de espessura e 6 polegadas de
diâmetro externo. Várias espiras de fio de cobre foram enroladas ao redor de uma metade do anel,
as espiras sendo separadas por barbante e algodão - existiam três extensões de fio, cada um com
aproximadamente 24 pés de comprimento e eles poderiam ser ligados como uma só extensão ou
usados como pedaços separados, cada um isolado do outro. Chamarei este lado do anel de A. No
outro lado, mas separado por um intervalo, foram enrolados fios em dois pedaços juntos, contabilizando
aproximadamente 60 pés em comprimento, a direção sendo como das primeiras espiras;
este lado chamarei B.
Faraday acreditava que a passagem de corrente elétrica em um dos
enrolamentos poderia induzir uma corrente elétrica no outro enrolamento. Os dois
enrolamentos do lado B foram unidos para formar um único, e sua extremidade foi
conectada a um fio de cobre passando sobre uma agulha magnética a uma distância
de 3 pés do anel. Deste modo, a agulha ao mover-se indicaria a passagem de uma
corrente pelo lado B do anel. Uma das espiras do lado
131
A foi conectada com uma bateria de 10 pares de placas, de 4 polegadas
quadradas e, com a passagem da corrente pelo lado A, vinda da bateria, uma
corrente foi detectada no lado B do anel.
Imediatamente um efeito sensível apareceu na agulha. Esta oscilou e estabeleceu-se por fim na
posição inicial. Quebrando a conexão do lado A com a bateria, novamente houve uma perturbação
na agulha
Faraday havia encontrado um efeito e, para confirmá-Ia, juntou as
extremidades das espiras do lado A em um enrolamento único e conectou com a
bateria. Um efeito ainda mais forte foi observado na agulha. A corrente somente
surgia em B imediatamente após conectar o lado A com a bateria ou imediatamente
ao desconectá-lo. Quando a corrente estava fluindo continuamente no lado A, nada
ocorria no lado B.
Note-se que, neste primeiro experimento bem sucedido, depois de anos de
tentativas, o que Faraday encontrou foi o efeito de uma corrente elétrica sobre outra,
e não de um ímã sobre uma corrente elétrica. Sob o ponto de vista didático,
geralmente se introduz a indução eletromagnética de outra forma.
Na seqüência do mesmo dia (29 de agosto de 1831) Faraday procurou obter
efeitos químicos e fagulhas, indicações de que estava tentando verificar se o efeito
obtido era realmente elétrico (como a corrente obtida através de uma pilha) ou de
algum outro tipo.
No dia seguinte, Faraday fez outras experiências sempre com resultados de
mesmo caráter, ou seja, só ocorrendo quando se estabelecia ou se interrompia a
conexão com a bateria. Isso levou Faraday à seguinte indagação:
Não poderiam esses efeitos temporários estarem conectados com as causas
da diferença entre os efeitos de metais em repouso e em movimento, nos
experimentos de Arago?
Faraday parece ter começado a entender que o disco estacionário, nos
experimentos de Arago, não poderia produzir qualquer efeito sobre o ímã, sendo
esses efeitos indutivos como no experimento do anel e, portanto, obtidos somente
quando o disco estava em movimento relativo ao ímã. Uma evidência disso é que
em 23 de setembro de 1831, Faraday escreveu
seu amigo R. Phillips contando que havia voltado a se ocupar com o
132
e1etromagnetismo e que tinha uma idéia, embora ainda não a pudesse confirmar,
de que sabia por que metais eram magnéticos quando em movimento, apesar de
não o serem (geralmente) quando em repouso. Evidentemente, essa idéia motivou
Faraday em suas atividades e certamente direcionou alguns dos experimentos
seguintes.
Em um deles utilizou um cilindro de ferro e a hélice L [o pequeno cilindro de
ferro de 7/8 de espessura e 4 polegadas de comprimento, envolvido com quatro
pedaços de fio de 14 pés de comprimento cada].
Todos os fios foram unidos em uma única hélice e conectados à hélice indicadora, a distância, pelo
fio de cobre: depois o ferro foi colocado entre os pólos da barra magnética, como em um dos
primeiros experimentos e najigura anterior. Toda vez que o contato magnético no norte ou sulfoi
estabelecido ou quebrado, existiu movimento magnético na hélice indicadora, o efeito sendo como
nos primeiros casos, não permanente, mas meramente empurrando ou puxando. Mas, se o contato
elétrico (isto é, através do fio de cobre) era quebrado, então as disjunções e contatos não
produziram qualquer efeito. Assim, distinta conversão de magnetismo em eletricidade
Este último experimento foi um grande sucesso, pois Faraday obteve (pela
primeira vez) corrente elétrica induzi da pela ação de um imã permanente,
produzindo através desse dispositivo uma rápida variação magnética no cilindro de
ferro. Nenhuma bateria foi utilizada. A "pinça" formada pelos dois ímãs produzia o
efeito desejado. Deve-se notar que esse tipo de experimento é muito mais fácil de
reproduzir do que o experimento descrito nos livros didáticos, de aproximar e afastar
rapidamente um ímã de uma bobina.
Após esses resultados, Faraday parece ter ficado em dúvida sobre a causa
dos fenômenos. Nos experimentos iniciais com o anel, havia uma corrente elétrica
que produzia um efeito no segundo enrolamento. No último experimento descrito, o
efeito era produzido apenas por uma variação magnética. Seriam dois fenômenos
diferentes? Seria possível obter algum efeito sem a presença de um núcleo de
ferro?
Ele confirmou essa hipótese com experimentos realizados no dia 29 de
setembro de 1831, nos quais, pela primeira vez, utilizou a expressão "efeito
induzido" para descrever o fenômeno.
Os resultados que eu havia obtido nessa época com ímãs, levaram-me a acreditar que a corrente da
bateria através de um fio induzia realmente uma corrente semelhante através do outro fio, mas que
ela continuava apenas durante um instante, e tinha a mesma natureza da onda elétrica que passa
através do choque de uma garrqfa de Leyden, e não como a corrente de uma bateria voltaica, e por
isso poderia magnetizar uma agulha de aço, embora qfetasse pouco o galvanômetro
133
Nesse momento, Faraday já estava ciente de que era possível produzir
correntes elétricas tanto a partir de uma outra corrente elétrica (a indução voltaelétrica)
como pela variação magnética brusca (no experimento com a "pinça"
formada por dois ímãs). Embora ele já tivesse tentado obter efeitos pela
aproximação e afastamento de ímãs, não tinha obtido resultados, mas tais efeitos
deviam existir. Por isso ele insistiu e no dia 17 de outubro de 1831 Faraday realizou
o seu experimento mais conhecido, a indução de corrente pela movimentação de
uma barra magnética dentro de uma bobina.
A descrição dada no diário se refere a um cilindro de papel, oco, coberto por
8 enrolamentos [todos com mesma direção] de fio de cobre, com aproximadamente
220 pés de comprimento, separados por algodão - identificado como "arranjo O".
As oito extremidades das hélices, em uma extremidade do cilindro, foram
limpas e rapidamente unidas como um feixe. O mesmo foi feito na outra
extremidade. Essas extremidades compostas foram conectadas a um galvanômetro
por longos fios de cobre..
Depois, um ímã cilíndrico de 3/4 de polegadas de diâmetro e 8 1/2 polegadas de comprimento, teve
uma extremidade inserida dentro da hélice - depois foi rapidamente empurrada em todo seu comprimento,
e a agulha do galvanômetro moveu-se - depois, foi empurrada para fora e novamente a
agulha se moveu, mav em direção oposta. Este efeito se repetiu todas as vezes que o ímã era colocado
dentro ou retirado e portanto, uma onda de eletricidade joi assim produzida pela mera aproximação
de um ímã e não por suaformação in situ
Ou seja, o princípio descoberto era que o movimento de um ímã gera uma
corrente elétrica no condutor. O trabalho realizado por Faraday no final de 1831
complementou a descoberta do eletromagnetismo por 0rsted, mostrando a
existência de um fenômeno inverso (produção de efeitos elétricos pelo magnetismo)
e fornecendo a base necessária para o desenvolvímento de uma nova área de
pesquisas.
Considerações finais
Passaram-se 10 anos desde as primeiras investigações de Faraday sobre
eletromagnetismo até a elaboração da lei da indução. Além disso, foram 9 anos
desde sua entrada na livraria até sua chegada aos laboratórios da Royal Institution,
134
e 8 anos aprendendo a fazer pesquisa experimental sob a tutela de Humphry Davy.
Essa longa história construída por Faraday dificilmente pode ser contada
em uma única frase. Este trabalho enfocou apenas alguns fragmentos dessa
história, aqueles que nos parecem essenciais para a compreensão da dimensão
das primeiras contribuições de Faraday ao desenvolvimento do eletromagnetismo.
A fase de dependência intelectual de seu mentor, as primeiras pesquisas
independentes, o estudo teórico e experimental do trabalho de outros cientistas, os
pressupostos teóricos, o diálogo e a troca com outros cientistas, etapas que
antecederam a produção autônoma que resultou na Lei da Indução, mostram que
tempo e dedicação foram elementos fundamentais no trabalho desse cientista.
O trabalho de Faraday mostra-se assim um bom exemplo de que a evolução
científica se faz com muita pesquisa, com resultados positivos e negativos, com
debates dentro da comunidade, com conflitos e, principalmente, com investigações
em tomo de hipóteses e idéias. Elementos importantes para uma discussão sobre a
Ciência que devem ser levados para as salas de aula, juntamente com a valorização
do trabalho experimental.
Salientamos ainda que, se a evolução da Ciência não se conquista de
maneira simples e linear, tampouco é fácil conhecer a História da Ciência. O longo
tempo e a diversidade de tarefas despendidas nessa pesquisa mostram que é
ilusório acreditar que os professores, de forma geral, estão capacitados para levar a
História da Ciência à sala de aula.
Acreditamos que esse objetivo só poderá ser alcançado com parcerias entre
investigadores e professores de Ciências, através do esforço daqueles professores
que tiverem interesse e disponibilidade para enfrentarem a busca independente por
tais conhecimentos, e pela luta de melhoria na formação específica. Em resumo, se
a prática de ensino e pesquisa em História e Filosofia da Ciência fizerem parte do
currículo de formação dos professores de Ciências em uma abordagem crítica do
fazer científico e de sua história.



COPYRIGHT DEVIDO AOS AUTORES DO TEXTO.