2009
Produção Docente
Escola Parque
Rio de Janeiro, 16 de dezembro de 2009.
Por que ensinar Física no Ensino Médio?
Prof. Dr. José Cláudio de Oliveira Reis
Orientador Docente – Ensino Médio/Gávea

“Assim a ciência, através do tecido saturado de tecnologia da vida humana, demonstra diariamente seus milagres ao mundo de fins do século XX. É tão indispensável e onipresente – pois mesmo os mais remotos confins da humanidade conhecem o rádio transistorizado e a calculadora eletrônica – quanto Alá para o muçulmano crente. ...não pode haver dúvida de que o século XX foi aquele em que a ciência transformou tanto o mundo quanto o nosso conhecimento dele.” (Hobsbawm, Era dos Extremos, 1995, p. 510)


Vivemos em um mundo onde a presença da tecnologia é determinante. Consequentemente a ciência que a produziu tem um importante papel a desempenhar na compreensão da sociedade contemporânea.


A educação científica tem se caracterizado por uma abordagem a-histórica da ciência. Os estudantes, de um modo geral, não têm acesso, na escola, à história do processo de produção do conhecimento científico. Em nossa sociedade, onde a tecnologia e a ciência dominam as relações sociais, desconhecer como se engendra o conhecimento científico e como este serve para estruturar as relações sociais que intensificam a exploração do Homem e da natureza significa ter menos recursos para buscar superar os atuais processos de dominação.
Assim como, para colocar-se criticamente no mundo.


A física que se desenvolveu ao longo do século XX contribuiu enormemente para a revolução tecnológica que alterou a lógica produtiva, a organização do trabalho (tornando obsoletas infindáveis atividades profissionais) e a própria organização social. Nesse sentido, a ciência a ser conhecida pelo estudante deve possibilitar-lhe compreender essa organização científica da vida.


Para alcançar os objetivos apontados anteriormente o aspecto cultural da ciência deve ser ressaltado para que o estudante do Ensino Médio possa se apropriar de um conhecimento que não seja estéril e desprovido de um significado social.
O ensino de física tem se caracterizado por uma ordenação didática que privilegia a memorização e a aplicação de um grande formalismo matemático, muitas vezes sendo reduzido à sua mera aplicação sem discussão sobre as diversas implicações que a produção do conhecimento tem para toda a sociedade.


As outras ciências que compõem as grades curriculares do Ensino Médio chegam a tratar de desenvolvimentos mais recentes, como o modelo atômico quantizado em química e a teoria genética em biologia. Talvez caiba uma pergunta: por que o ensino de física não aborda os temas mais recentes da física? Talvez os motivos sejam muitos e complexos, entretanto é fundamental que procuremos responder a essa questão para que possamos entender e avaliar melhor a proposta deste trabalho.


O físico Jean Marc Lévy-Leblond acredita que um saber científico deve transformar-se em um saber escolar na medida em que tenha uma dimensão cultural.

“... se é certo que em seu próprio interesse (relativamente limitado) os pesquisadores e engenheiros têm necessidade de uma abertura histórica muito ampla, essa exigência é ainda mais forte para os profanos, e antes para as crianças, se se quer que o ensino das ciências ajude cada qual a formar para si mesmo uma representação geral do mundo.” (É Possível Ensinar a Física Moderna? In A Religação dos Saberes: o desafio do século XXI, Morin, Edgar (ed.). Rio de Janeiro, Bertrand Brasil, 2001, p. 71) O estudo de física moderna no ensino médio torna-se importante ao reforçar para os alunos que a ciência faz parte da cultura. O início do século XX nos permite fazer uma abordagem da ciência em estreita relação com o ambiente artístico cultural dessa época, o que enriquece e dá um significado mais amplo ao estudo da ciência para os adolescentes que estão no ensino médio. Além disso, os próprios problemas epistemológicos que a física moderna introduziu no pensamento ocidental podem representar um bom momento de reflexão sobre a ciência, visto que mostra como ela não é um conhecimento fechado e acabado. Entretanto, não podemos cometer o erro de introduzir física moderna no ensino médio pela crença de que devemos falar do moderno pelo simples fato de que é moderno. Ao destacar as relações histórico-filosófico-culturais da ciência estaremos buscando subsídios para se trabalhar no Ensino Médio com outra concepção de ensino de física, em particular, e de ciências de forma mais ampla.


A motivação principal do ensino de física na Escola Parque será o de construir estratégias que possibilitem o entendimento da física como parte da cultura . Ou seja, vamos fazer uma abordagem interdisciplinar da física onde o eixo central não será temático, mas sim histórico-filosófico-cultural.
O conhecimento físico é uma construção histórico-filosófica e como tal deve ser compreendido pelos estudantes. Isso implica que a física que ensinamos deve permitir que nossos alunos sejam capazes de perceber a transitoriedade do conhecimento, bem como sua inter-relação com outros campos do saber.


A adoção da linguagem matemática como a linguagem da física deve ser percebida como o resultado de um processo histórico-filosófico que possibilitou a esta ciência, a partir do século XVII, mudar completamente a forma de compreender e dominar a natureza. Os estudantes precisam compreender que a matemática nem sempre foi usada como forma de representar o conhecimento científico e que a sua utilização propiciou rumos totalmente novos para a física, inicialmente, e para as outras ciências, posteriormente.


Os alunos deverão compreender os problemas energéticos e ambientais que vivemos hoje em dia. Isso será possível a partir de uma apreensão da física em sua relação com outras áreas do conhecimento. Esse aspecto do ensino de física deverá contribuir para a formação de cidadãos mais comprometidos com os seus próprios destinos e com o de toda a humanidade.


O ensino de física poderá permitir aos alunos uma reflexão racional sobre o cotidiano o que permitirá melhor compreensão da realidade que nos cerca.
Nesse sentido a física poderá, juntamente com as outras disciplinas escolares, permitir que os alunos construam um conhecimento significativo para interpretar e atuar no mundo como cidadãos capazes de pensar e lutar por transformações. Optamos, então, por começar pelo estudo da cosmologia grega como forma de introduzirmos os alunos numa visão histórica do conhecimento científico.


A cosmologia Aristotélica possibilitou uma interpretação racional e coerente do mundo por aproximadamente vinte séculos, fazendo com que durante a Idade Média a fosse difícil qualquer mudança de concepção do universo.
O sistema geocêntrico de Ptolomeu serviu para solidificar a cosmologia aristotélica na medida em que apresentava boas previsões para o movimento dos corpos celestes. Desta forma, ao mesmo tempo em que complementava a cosmologia aristotélica apoiava-se em sua física, como forma de sustentar a centralidade da Terra.


A mudança para uma cosmologia heliocêntrica não foi um processo fácil e a partir de Copérnico demorou quase 100 anos para que novos fatos e explicações pudessem ser construídos para sustentar a mobilidade da Terra. Kepler, Galileu e Newton empreenderam essa mudança instaurando uma nova cosmologia e uma nova física. Ambas mudaram completamente a visão do universo e a própria forma de conceber e proceder para construção do conhecimento científico. A física tornou-se matematizável, pois à natureza atribuiu-se a linguagem matemática.


O século XIX foi o palco de um embate científico-filosófico de grande relevância para o entendimento da física posterior. De um lado, a visão mecanicista, com grande influência do Iluminismo e dos laplacianos; de outro, uma postura crítica a essa visão, com forte influência do Romantismo alemão e da Naturphilosophie. Com esse embate, o universo mecanicista começa a modificar-se, primeiro com as teorias dinamicistas do eletromagnetismo da segunda metade do século XIX e com as idéias probabilísticas para interpretar os fenômenos termodinâmicos e depois de forma "definitiva" com a Mecânica Quântica e a Relatividade, no século XX.


Um programa de Física deve apresentar uma ordenação e estratégias que possibilitem aos alunos compreenderem a riqueza do processo de construção dessa ciência.
Nesse sentido, apontamos alguns objetivos a serem perseguidos nas aulas de física para que toda a riqueza apresentada anteriormente possa fazer parte da prática docente na Escola Parque.


- desenvolver a capacidade de análise crítica diante de uma sociedade tecnológica, onde a ciência, como já destacamos anteriormente, exerce importante papel na sua organização.
- desenvolver modelos que expliquem fenômenos observados na natureza. Para tanto os alunos deverão ter uma compreensão de que a produção do conhecimento científico não é aleatória, mas também não segue um método único.
- desenvolver atividades experimentais que levem a uma reflexão sobre a importância e os limites da atividade experimental para a construção do conhecimento científico. Bem como buscar desenvolver habilidades práticas que normalmente nossos alunos não têm.
- encantar os estudantes para o conhecimento da natureza, fazendo com que eles percebam a beleza da ciência, bem como o seu profundo enraizamento em suas vidas.
- identificar no cotidiano aplicações do que foi discutido em sala de aula.
- compreender a física como uma construção histórico-filosófico-cultural.
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