Das palavras aos quanta: analogia como elemento do pensamento e ferramenta didática em aulas de física quântica na educação básica

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Hastenreiter, Roberto Soares da Cruz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Analogia; Analogy; Ensino de física; Epistemologia da ciência; Epistemology of science; FMC no ensino médio; Modern and Contemporary Physics in high school; Physics education
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81131/tde-17122015-113723/

O presente trabalho trata do uso de analogias em atividades didáticas voltadas às aulas de ciências e, mais especificamente, do uso de analogias em aulas sobre temas de física quântica para alunos do ensino médio. Partimos, então, da aparente contradição que resulta da tentativa de abordar conceitos da física quântica, conceitos estes abstratos e sem relação com a realidade sensível, por meio de um mecanismo representativo que é baseado na comparação entre dois domínios do conhecimento, no qual um deles pertence ao repertório do conhecido (familiar) e o outro diz respeito ao que se deseja conhecer. Nossa principal contribuição, ligada à nossa proposição inicial, se dá na medida em que propomos inicialmente reflexões a respeito do conceito de analogia em três dimensões: a primeira, associada à perspectiva da psicologia cognitiva, na qual a analogia se constitui como elemento central do pensamento e assim da formação dos conceitos em toda a história do sujeito; a segunda, relacionada à epistemologia da ciência, especificamente sob a perspectiva de Henri Poincaré, a partir da qual se apontam basicamente três categorias de analogias (figurativas, mecânicas e matemáticas); a terceira, ligada às atividades didáticas que consideram a analogia como ferramenta de aprendizagem, e que busca, a partir de esforços coletivos presentes na literatura especializada em ensino de ciências, sistematizar o seu uso. A partir de uma ampla leitura das três dimensões supracitadas, propomos uma síntese que nos permita um olhar específico para nosso objeto de pesquisa. A fim de analisar o potencial de nossa síntese teórica, realizamos um ensaio empírico que consistiu na elaboração de episódios criados a partir de aulas de temas de física quântica ministradas a alunos do ensino médio (modelos atômicos, efeito fotoelétrico, dualidade onda-partícula, interpretações da Mecânica Quântica). A metodologia usada na interpretação dos episódios pressupõe que analogias em atividades didáticas podem ser classificadas quanto ao seu nível de elaboração, assim como em aspectos ligados ao seu uso, como o formato de apresentação e de ações prévias. Os resultados nos ajudam a perceber situações de uso de analogias prioritariamente figurativas com alguns casos de analogias mecânicas. A ausência de uso de analogias matemáticas, assim como do formato de apresentação matemático-representativo, nos permite reafirmar o caráter crucial de se investigarem novos \"formatos\" de analogias que sejam adequados à comunicação e ao ensino de conceitos da física quântica.