Os ecos do passado : discursos históricos da ciência no ensino de termodinâmica

Abstract

Na presente tese, investigamos o potencial didático do uso de fontes históricas primárias para o ensino de Física a partir do entendimento de uma dimensão discursiva da aprendizagem. De forma mais específica, centramos nossa atenção na elaboração e análise de uma proposta de intervenção didática pautada pelo uso de fontes históricas primárias da Física como meio de estimular a produção de enunciados pelos estudantes, visando possibilitar a apropriação das formas específicas de enunciação do gênero do discurso das comunicações da ciência. Como questão central, tomamos a seguinte pergunta: Quais possibilidades o uso de fontes históricas primárias oferece à aprendizagem em Física? O objetivo geral da presente tese consiste em analisar as contribuições do uso de fontes históricas primárias para o ensino e aprendizagem de Física, compreendendo a aprendizagem como um processo de apropriação de formas específicas de enunciação. Para buscar a essa questão e atingir o objetivo proposto, partimos de um estudo de natureza teórica no qual identificamos diferentes abordagens fundamentadas na História e Filosofia da Ciência para o Ensino de Física ao longo dos anos. Em seguida, direcionamos a investigação para os estudos relacionados ao uso de fontes primárias no ensino e, a partir deles, elaboramos um conjunto de justificativas e indicações para uso destas fontes, que serviram de base para a elaboração da proposta de intervenção desenvolvida nesta tese. A intervenção foi realizada na disciplina de Termoestatística do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e foi estruturada em quatro episódios, totalizando 23 encontros (46 horas-aula). Em cada episódio, utilizamos uma fonte primária distinta: 1) O prefácio da obra ‘Teoria Analítica do Calor’ de J. Fourier; 2) O texto ‘Acerca da Mecânica Estatística’ de L. Boltzmann; 3) O artigo ‘Sobre a Lei de Distribuição de Energia no Espectro Normal’ de M. Planck; 4) O artigo ‘A Teoria da Radiação de Planck e a Teoria do Calor Específico’ de A. Einstein. Para a análise dos dados, recorremos à perspectiva filosófica do Círculo de Bakhtin, em especial à sua teoria comunicativa e às concepções de ato, enunciado e gênero do discurso. As análises realizadas permitiram identificar que, ao entrarem em contato recorrente com as fontes históricas, os estudantes passaram a apropriar-se gradualmente das formas de enunciação específicas do gênero do discurso dessas fontes, o que, nesta investigação, foi interpretado como um indício de aprendizagem em uma dimensão discursiva. Os resultados obtidos indicam que o uso de fontes históricas primárias constitui uma estratégia capaz de favorecer espaços de diálogo e processos de apropriação discursiva no ensino de Física, ampliando as possibilidades de compreensão dos conceitos estudados e das formas pelas quais a ciência é produzida e comunicada.

In this thesis, we investigate the didactic potential of using primary historical sources for teaching Physics based on an understanding of a discursive dimension of learning. More specifically, we focus on the development and analysis of a proposal for a didactic intervention centered on the use of primary historical sources in Physics as a means of stimulating student production of utterances, aiming to enable the appropriation of the specific forms of enunciation characteristic of the discourse genre of scientific communication. As our central question, we address the following: What possibilities does the use of primary historical sources offer for learning in Physics? The general objective of this thesis is to analyze the contributions of using primary historical sources for the teaching and learning of Physics, understanding learning as a process of appropriating specific forms of enunciation. To address this question and achieve the proposed objective, we begin with a theoretical study in which we identify different approaches grounded in the History and Philosophy of Science for teaching Physics over the years. Subsequently, we direct the investigation to studies related to the use of primary sources in teaching and, based on them, we develop a set of justifications and guidelines for using these sources, which served as the basis for the intervention proposal developed in this thesis. The intervention was carried out in the Thermodynamics and Statistical Mechanics course of the Physics Licentiate degree program at the Federal University of Rio Grande do Sul and was structured into four episodes, totaling 23 sessions (46 class hours). In each episode, we used a different primary source:1) The preface to J. Fourier's work Analytical Theory of Heat; 2) The text On Statistical Mechanics by L. Boltzmann; 3) The article On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum by M. Planck; 4) The article Planck's Theory of Radiation and the Theory of Specific Heat by A. Einstein. For data analysis, we adopted the philosophical perspective of the Bakhtin Circle, particularly its communicative theory and the concepts of act, utterance, and discourse genre. The analyses performed revealed that, through recurrent contact with the historical sources, the students gradually began to appropriate the specific forms of enunciation of the discourse genre of these sources, which, in this investigation, was interpreted as an indication of learning in a discursive dimension. The results obtained indicate that the use of primary historical sources constitutes a strategy capable of fostering dialogic spaces and processes of discursive appropriation in Physics teaching, expanding the possibilities for understanding the concepts studied and the ways in which science is produced and communicated.