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Livros

capa livro fundamentos 2019.png

Organizadores

 

Luiz O. Q. Peduzzi

Jussara Brigo

Erica de O. Gonçalves

Samuel P. Urban

 

Este livro reúne artigos de doutorandos, que aceitaram o desafio de transformar em capítulos, o trabalho final que desenvolveram no segundo semestre letivo de 2016, para a disciplina “Fundamentos Epistemológicos da Educação Científica e Tecnológica”, do curso de Doutorado do Programa de Pós Graduação em Educação Científica e Tecnológica
(PPGECT) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Acerca das organizadoras e organizadores, Luiz Orlando de Quadro Peduzzi é professor titular do Departamento de Física da UFSC, docente do PPGECT e leciona a disciplina obrigatória para o doutorado “Fundamentos Epistemológicos da Educação Científica e Tecnológica”. Jussara Brigo, Erica de Oliveira Gonçalves e Samuel P. Urban são discentes do PPGECT. Cada autor com sua subjetividade e formação acadêmica, apresenta o desejo e o interesse de sistematizar e comunicar à sociedade as pontencialidades de uma disciplina de doutorado. A união, o empenho, a persistência e o diálogo dos quatro organizadores, possibilitou tornar público uma pequena parte do que se faz numa universidade pública, mais especificamente num Programa de Doutorado em Educação.
A disciplina que gerou os trabalhos contidos no presente livro, tem como objetivo aprofundar a relação entre os fundamentos das epistemologias contemporâneas e a pesquisa em ensino/aprendizagem em ciências; explorar a educação científica e tecnológica, bem como seus limites e possibilidades em favor da melhoria do ensino de ciências. Em um primeiro momento, priorizou-se um conjunto de discussões sobre a Natureza da Ciência através de um questionário introdutório, da leitura de artigos específicos e da problematização desse tema em materiais didáticos. Depois disso, passou-se, por meio de seminários, ao estudo dos seguintes autores: Francis Bacon, Norwood Hanson, Karl Popper, Gaston Bachelard, Thomas Kuhn, Imre Lakatos, Paul Feyerabend, Ludwig Fleck, Larry Laudan e Boaventura de Sousa Santos.
A apresentação de seminários, sempre precedida de leitura prévia de artigos e textos relacionados aos epistemólogos citados acima, favoreceu e estimulou a discussão dos temas e o debate em sala de aula, resultando nos artigos que compõem o livro.

Os 10 artigos estão dividos em três seções: (i) Natureza da Ciência; (ii) Contribuições de Ludwik Fleck e (iii) Pluralismo Epistemológico. O peso conferido à certos temas - e não a outros - na disciplina, evidencia interesses e especificidades, típico de qualquer grupo.

Na primeira seção, “Natureza da Ciência”, o capítulo 1 problematiza este tema na Educação Matemática, por meio de audiovisuais, na perspectiva da formação de professores. O capítulo 2, à luz de Imre Lakatos, busca oferecer subsídios para uma abordagem da matemática como uma ciência em movimento, que se transforma com o tempo, a
professores da Educação Básica e do Ensino Superior.

Na segunda seção, “Contribuições de Ludwik Fleck”, o capítulo 3 discute a questão do que ensinar sobre a natureza da ciência (NdC) a estudantes de disciplinas científicas nos diferentes níveis de ensino. O capítulo 4 apresenta as contribuições da epistemologia de Fleck para a Educação Científica e Tecnológica. O capítulo 5 discute os modelos de formação docente, a origem histórica e a dinâmica evolutiva desses modelos até os dias atuais na concepção epistemológica de Fleck. O capítulo 6 promove reflexões a respeito da possível contribuição do referencial fleckiano para a análise das perspectivas de formação docente desenvolvidas no Curso de Licenciatura em Educação do Campo da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Na terceira seção, “Pluralismo Epistemológico”, o capítulo 7 problematiza algumas das asserções que fundamentam a visão consensual da Natureza da Ciência à luz das Epistemologias do Sul. O capítulo 8 analisa as relações entre a vertente filosófica de Paul Feyerabend e a crítica a Educação Matemática de Ole Skovsmose. O capítulo 9 busca compreender histórica e conceitualmente as escolas populares de saúde no Timor-Leste sob a leitura das epistemologias do sul. O capítulo 10 discute sobre um curso de formação inicial a partir da reconstrução curricular estruturada mediante a abordagem temática no Ensino de Ciências da Natureza (CN), em quatro escolas estaduais de Ensino Médio de Santa Maria/RS.
Enfim, este livro permite pensar diferentes possibilidades para a educação científica a partir de um coletivo de ideias, epistemólogos e conceitos.


Jussara Brigo
Samuel Penteado Urban

2019

 

Temas de História e Filosofia da Ciência no Ensino

Organizadores

 

Luiz O. Q. Peduzzi

André Ferrer P. Martins

Juliana Mesquita Hidalgo Ferreira

 

O Projeto Ensino de Ciências e Cultura: revelando novas fronteiras,apoiado pelo Edital Casadinho do Conselho Nacional de DesenvolvimentoCientífico e Tecnológico (CNPq), tem estabelecido desde2008 uma parceria entre pesquisadores do Programa de Pós-Graduaçãoem Ensino de Ciências Naturais e Matemática da Universidade Federal doRio grande do Norte (PPGECNM-UFRN) e pesquisadores do Programade Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica da UniversidadeFederal de Santa Catarina (PPGECT-UFSC). O programa da UFRN, avaliadopela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior(CAPES) com nota 4 no último triênio, tem recebido apoio do programada UFSC, avaliado com nota 5, buscando a sua consolidação. Os pesquisadores participantes desse projeto vêm atuando na área depesquisa em Ensino de Ciências Naturais, sendo a utilização da Históriae da Filosofia da Ciência no Ensino um dos interesses mais fortes dessesprofessores. A iniciativa e o fortalecimento das interações previstas peloprojeto têm sido profícuas no âmbito da linha de pesquisa Epistemologiae História da Ciência e da Matemática, do PPGECT, que possui estreitarelação com as ações e os interesses dos docentes do PPGECNM. O livro Temas de História e Filosofia da Ciência no Ensino, que comgrande satisfação apresentamos, insere-se nas ações previstas pelo projetocom apoio do CNPq. Esta publicação reúne trabalhos dos participantesdo projeto e de reconhecidos profissionais com os quais esses pesquisadoresmantêm profícuo diálogo. As reflexões dos professores do Casadinho UFSC-UFRN os encaminharampara a organização de uma publicação que reunisse contribuições dehistoriadores da ciência, filósofos da ciência e educadores interessadosno uso da História e da Filosofia da Ciência no Ensino. Quem percorrer os capítulos deste livro, certamente, notará o quão diferentesentre si são as contribuições ao uso de História e da Filosofia da Ciênciano Ensino, oriundas de historiadores, filósofos da ciência e educadores. Há anos vem se falando na aproximação entre a História e a Filosofiada Ciência e o Ensino. Acreditamos na  necessidade de falar numa aproximaçãomaior e aprofundamento do diálogo e do tratamento de questõesde pesquisa abrangentes e de ordem geral entre historiadores daciência, filósofos da ciência e educadores interessados no uso de Históriae da Filosofia da Ciência no Ensino. Possivelmente, o próprio perfil deformação dos pesquisadores, organizadores desta publicação, tenha-ossensibilizado para a necessidade de fomentar o diálogo. Quem produz os materiais voltados para o uso da História e da Filosofia da Ciência no Ensino? Quem se debruça sobre as questões teóricas referentes a esse tipo de abordagem? Historiadores da ciência realizam pesquisas em sua área pura, as quais não, deliberadamente, precisam trazer consequências à educação, no entanto, há anos o interesse pelo uso da História da Ciência no Ensino tem aumentado entre os historiadores. Trabalhos com esse direcionamento têm sido apresentados em congressos da área, antes restritos a pesquisas historiográficas.Embora aos historiadores, na maior parte dos casos, possa faltar a formação como educadores, seu papel quanto à História da Ciência no Ensino é importante tanto no que diz respeito à pesquisa de fontes históricas primárias quanto à produção de material histórico secundário de boa qualidade que possa servir como subsídio para esse tipo de abordagem.Para os educadores, que muitas vezes carecem da formação em História da Ciência, a aproximação com os historiadores, o contato com as atuais reflexões da área pura é imprescindível. Onde são publicados os trabalhos dos historiadores da ciência? O que caracteriza um bom trabalho em História da Ciência? Para falar sobre o uso da História da Ciência no Ensino é preciso saber o que é a História da Ciência atualmente, quais são os seus referenciais teóricos, suas tendências temáticas, seus problemas, etc.Acreditamos que as diferentes perspectivas mostradas aqui pelos diferentes profissionais devam ser compreendidas e contextualizadas como contribuições de inestimável valor, provenientes das especificidades desses profissionais. A riqueza desse diálogo pode fazer muito bem ao uso da História e da Filosofia da Ciência no Ensino.

 

Florianópolis/SC; Natal/RN, julho de 2012

Os organizadores 

Evolução dos Conceitos da Física, História da Ciência

Luiz O. Q. Peduzzi

 

Uma história da física: o referencial teórico e a formatação dolivro-textoA história da física é uma grande ausente no ensino dessa ciência. Em geral, as disciplinasregulares dos cursos de física não contemplam a discussão de aspectos históricosdos conteúdos abordados. Em muitos cursos, também não há uma disciplina específicasobre a história da física na grade curricular. Por certo, essa realidade nãodesqualifica, per si, o conteúdo histórico. A primazia absoluta conferida aos produtosdo conhecimento em detrimento de seus processos pode ser uma opção consciente,fundamentada, e como tal deve ser respeitada. O que, sem dúvida, merece crítica é adicotomia existente entre ensino e história da física sob o véu da ignorância.No primeiro capítulo, intitulado “Sobre a história e o ensino da física”, discute-seo potencial didático, cultural e epistemológico da história da física para o ensino.Contudo, apresentam-se também argumentos contrários a essa inserção. Com isso,objetiva-se não apenas oferecer subsídios para um posicionamento inicial do alunosobre esse assunto, mas gerar expectativas para o seu envolvimento crítico e conscientecom as matérias abordadas na disciplina Evolução dos Conceitos da Física.Os capítulos 2, 3, 4, 5 e 6 do livro-texto relacionam-se, respectivamente, aos textos“Força e movimento: de Thales a Galileu” (PEDUZZI, 2008a), “Da física e dacosmologia de Descartes à gravitação newtoniana” (PEDUZZI, 2010a), “Do átomogrego ao átomo de Bohr” (PEDUZZI, 2008b), “A relatividade einsteiniana:uma abordagem conceitual e epistemológica” (PEDUZZI, 2009) e “Do próton deRutherford aos quarks de Gell-Mann, Nambu...” (PEDUZZI, 2010b), utilizados nadisciplina Evolução dos Conceitos da Física (FSC 5602) do Curso de Física (modalidadepresencial) da Universidade Federal de Santa Catarina. Dada a extensão dessesmateriais, eles estão disponibilizados em um DVD, integrados a uma ferramentahipermídia elaborada para a disciplina.Nesses termos, os capítulos de 2 a 6 contemplam uma descrição dos assuntos abordados,a divisão dos conteúdos e os objetivos da aprendizagem dos textos. Ao mesmotempo que se enseja um panorama geral dos conteúdos, procura-se valorizar opormenor das discussões propostas na hipermídia, viabilizando o estudo de umahistória passível de reflexão e não meramente cronológica, de viés positivista.O referencial epistemológico que orienta o desenvolvimento dos conteúdos é a filosofia da ciência contemporânea. Conforme Massoni (2010), uma das principais característicasdessa epistemologia é a multiplicidade de escolas, ora similares e complementares,ora contraditórias e até excludentes. Explorando-se a objeção comumque autores como Gaston Bachelard (1996), Karl R. Popper (1982), Thomas S. Kuhn(2000), Imre Lakatos (1989), Paul Feyerabend (1977) e Norwood R. Hanson (1985)têm à concepçãoempírico-indutivista do conhecimento científico (mais precisamente,ao empirismo lógico), apresenta-se um posicionamento teórico contundente contraessa visão de ciência. Já no que se refere a outras questões sobre a natureza daciência e do trabalho científico, busca-se oferecer ao estudante os subsídios necessáriospara uma reflexão crítica fundamentada e uma decisão pessoal. O último capítulodo livro-texto exercita mais explicitamente essa postura epistemológica.Assim, o capítulo 7, “Sobre continuidades e descontinuidades no conhecimento científico:uma discussão centrada na perspectiva kuhniana”, trata da problemática dasrevoluções na ciência, apresentando a epistemologia de Thomas S. Kuhn e críticas aela. Na última seção, analisa-se as respostas dadas por alunos da disciplina Evoluçãodos Conceitos da Física à pergunta: O conhecimento evolui ou é substituído?Do ponto de vista educacional, o texto apoia-se no conceito de aprendizagem significativada teoria de David P. Ausubel.A aprendizagem significativa requer materiais potencialmente significativos, comsignificado lógico. Estando os textos voltados para uma disciplina de história dafísica situada ao final da grade curricular, espera-se que os conceitos físicos disponíveisna estrutura cognitiva do estudante que a cursa sirvam de subsunçores parao seu envolvimento não apenas com os produtos dessa ciência, mas também com osprocessos relativos à gênese das teorias.Por certo, todo o material instrucional disponibilizado ao estudante, tanto em cursosde física na modalidade presencial quanto de ensino a distância, não prescinde dasações do professor e de tutores construtivistas em sintonia com os seus objetivos, quese empenham no sentido de auxiliar o estudante no esclarecimento de suas dificuldades.Afinal, é na raiz da relação triádica entre professor (tutor), aluno e materialinstrucional que o ensino se consuma, quando o significado do material que o alunocapta é o significado que o professor (tutor) pretende que esse material tenha para oaluno (GOWIN, 1981). De qualquer modo, é importante ressaltar que a aquisição designificados é uma experiência idiossincrática, que demanda esforço e dedicação.

 

Luiz O. Q. Peduzzi

 

 

Física Básica A

Com o presente texto, inicia-se o estudo da mecânica em nível universitáriobásico. Os assuntos estão distribuídos em sete capítulos.O capítulo 1 discute vetores, um conteúdo matemático essencial àfísica.O capítulo 2 faz uma abordagem histórica do tema força e movimento.Mostrando que é bastante antiga a preocupação da ciência como movimento dos corpos e suas (possíveis) causas, coloca no centrodas discussões o movimento de projéteis e a controvertida questãode um movimento sem resistência. De Aristóteles a Galileu, há umaprofusão de conceitos que refletem diferentes visões de mundo e queensejam a base necessária à comprensão, com Newton, mais adiante,da mudança do “tudo que se move é movido por alguma coisa” para“todo corpo continua em seu estado de repouso ou movimento retilíneouniforme a menos que seja compelido a alterar um destes estadospor uma força resultante a ele aplicada”.O capítulo 3 apresenta a estrutura conceitual da cinemática, atendosea um formalismo matemático acessível ao aluno. Para enfatizar oindispensável dialógo entre teoria e problema, na resolução de problemasde Física, todas as seções do texto (e não apenas a desse capítulo)que discutem problemas exemplares têm em seus títulos a frase“o relacionamento teoria-problema”. Além dos problemas de enunciadosfechados, os “tradicionais”, que partem de um conjunto de informaçõesbastante específicas sobre a situação problema e colocamum questionamento ao solucionador, propõe-se e discute-se nestecapítulo um tipo de problema que também permeará os demais – umproblema aberto, cujo equacionamento e solução vai exigir do solucionadoruma postura ativa e bem distinta dos problemas usuais.Já o capítulo 4 trata o movimento de projéteis em uma e em duasdimensões. Talvez o desenvolvimento histórico desse assunto, noâmbito das discussões realizadas no capítulo 2, possa dar uma dimensãoda conquista que vem a ser a descrição cinemática dessesmovimentos.O capítulo 5 faz uma abordagem didática das leis de Newton. A físicaaristotélica, a física da força impressa e a física do impetus, tratadasno capítulo 2, subsidiam o questionamento de concepções do senso comum, e presentes na “física intuitiva” do aluno, em geral, que dificultamo aprendizado conceitual da dinâmica newtoniana.Nos capítulos 6 e 7, as leis de Newton continuam sendo estudadas, mas,agora, contemplando também o atrito e o movimento circular.O anexo contempla uma discussão sobre a resolução de problemasde lápis e papel em Física, com o objetivo de levar o aluno a um posicionamentomais crítico sobre essa importante área de sua aprendizagem.Considerando relevantes as contribuições da história da ciência parao ensino da mecânica, atentando para possíveis concepções alternativasdo aluno em relação aos tópicos estudados e propondo e incentivandoa resolução de problemas abertos, o texto leva em contaimportantes resultados da pesquisa em ensino de Física, em geral ausentesnos materiais didáticos.

 

Os Autores

 

 

Física Básica B

Com o seu “Philosophiae naturalis principia mathematica” (“Princípios matemáticosde filosofia natural”), publicado em 1687, Newton protagoniza umdos mais importantes capítulos na história da física ao promover a grandetransformação intelectual que deu origem à ciência moderna.O “Principia” está dividido em três partes ou livros: no Livro 1, Newton desenvolveos princípios gerais da dinâmica dos corpos em movimento. Nele,aparecem as suas famosas três leis; o Livro 2 trata da mecânica dos fluidos,isto é, do movimento dos corpos em meios resistentes (líquidos e gases) e domovimento desses meios; o Livro 3 aplica a mecânica newtoniana ao movimentodos corpos celestes.Este texto emerge em uma ciência agitada por uma nova postura filosófica.As hierarquias e qualidades finalísticas e ocultas da filosofia natural aristotélicanão fazem mais sentido à discussão. É nas leis da matéria em movimentoe do choque mecânico que se supõe residir a chave para a compreensão detodos os fenômenos. O artífice maior desta nova corrente de pensamento é ofilósofo e matemático francês Renê Descartes (1596-1650).Assim, e como forma de resgatar o contexto histórico que levou Newton àssuas leis, inicia-se o primeiro capítulo com uma discussão sucinta do mecanicismocartesiano, mostrando como Descartes estabelece o princípio dainércia (linear, “newtoniana”, e não circular, galileana). Contudo, é a lei daconservação da quantidade de movimento, enunciada por Descartes a partirdo seu entendimento sobre como se deve investigar a ciência, e não o princípioda inércia, que atrai o interesse dos cientistas do século XVII. O que,afinal, se conserva em uma colisão é a tônica dos assuntos explorados nestecapítulo. Os estudos de alguns cientistas, nessa direção, terminam por estabelecernoções precursoras do moderno princípio da transformação e conservaçãoda energia. A falta, ainda, de uma noção clara do conceito de força(que vem com Newton) é, em última instância, o que precipita estas idéias.Demonstrando, experimentalmente, em que condições ocorre a conservaçãoda quantidade de movimento em uma colisão, Newton identifica uma forçacom a taxa da variação temporal da quantidade de movimento de um corpo(segunda lei) e conclui que as forças envolvidas em um choque mecânico possuem a mesma intensidade, a mesma direção e sentidos opostos (terceira lei).No capítulo 2, examina-se, didaticamente, a conservação e a não conservaçãoda quantidade de movimento em diversas sistemas físicos.O capítulo 3 atém-se, basicamente, a uma abordagem didática da conservaçãoda energia. O desenvolvimento histórico desse tema extrapola os objetivosdo presente texto.

 

Os Autores

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