O conceito de simetria em física e sua importância para a aprendizagem da disciplina de física

Abstract

Este trabalho sobre a “importância do conceito de simetria para o ensino de Física” consistiu na pesquisa em livros didáticos, e em publicações, de testes com alunos, e da elaboração de uma sugestão de material instrucional sobre simetria em vários campos da Física, utilizando duas teorias de aprendizagem como referente teórico em ensino e aprendizagem (Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud e Teoria da Aprendizagem Cognitiva de Ausubel). A pesquisa em livros didáticos e em publicações serviu para verificar se o conceito de simetria está sendo divulgado, em que campos da Física e qual o significado atribuído à simetria. O mesmo teste foi a aplicado para alunos da 7° série do Ensino Fundamental, do 3° ano do Ensino Médio e da disciplina de Física IV do Ensino Superior. Com este teste foi possível comparar vários graus de conhecimento de simetria em cada grau de ensino, chegando à constatação que os alunos reconhecem operações de simetria, ou seja, reconhecem simetrias relacionadas com as suas vivências mais recentes, sendo que apenas os alunos do ensino superior souberam definir o conceito de simetria e, para eles, simetria está relacionada com operações de rotação e reflexão de objetos geométricos, a definição usual do dia-a-dia.

This work about “the importance of the concept of symmetry for the teaching of physics” consisted of a review on educational books and publications, of students tests and the elaboration of an instructional material proposal about symmetry in several physics fields, using two learning theories (Theory Conceptual of Fields of Vergnaud and Theory Cognitive Learning of Ausubel) as theoretical framework. The research in books and publications was useful to check if the symmetry concept has been spread out, in what physics fields and what meaning is assigned to the concept of symmetry. The same test was applied to students of seventh grade of elementary school, to third grade of high school as well as to students taping Physics IV at college level. It was possible to compare the several levels of symmetry knowledge in each level of school learning, getting to the conclusion that students recognize symmetry operations, that is, they recognize symmeties related with their most recent experiences, but only college students were able to define the symmetry concept, and for them it is related with geometric objects rotation and reflection operations, the usual day-by-day definition.