ALEXANDRE CAMPOS A Conceitualização do Princípio de Conservação da Energia Mecânica

541 Pages·2014·8.21 MB·Portuguese

by  Alexandre Campos

ALEXANDRE CAMPOS

A Conceitualização do Princípio de Conservação da Energia
Mecânica: os processos de aprendizagem e a Teoria dos
Campos Conceituais

São Paulo
2014
ALEXANDRE CAMPOS

A Conceitualização do Princípio de Conservação da Energia
Mecânica: os processos de aprendizagem e a Teoria dos
Campos Conceituais

Tese apresentada ao Programa
de Pós-Graduação Interunidades
em Ensino de Ciências, como
requisito parcial para obtenção
do título de doutor em Ensino de
Ciências. Área de concentração:
Ensino de Física

Orientador: Dr. Élio Carlos Ricardo

São Paulo
2014
Autorizo a reprodução e divulgação, total ou parcial, deste
trabalho por qualquer meio convencional, eletrônico ou digital,
para fins de estudo ou pesquisa, desde que citada a fonte.

FICHA CATALOGRÁFICA

Preparada pelo Serviço de Biblioteca e Informação

do Instituto de Física da Universidade de São Paulo

Campos, Alexandre

A Conceitualização do Princípio de Conservação da Energia Mecânica:
os processos de aprendizagem e a Teoria dos Campos Conceituais. São
Paulo, 2014.
299 f. + (anexo 242 f.)

Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo. Faculdade de Educação,
Instituto de Física, Instituto de Química e Instituto de Biociências.

Orientador: Prof. Dr. Élio Carlos Ricardo

Área de Concentração: Ensino de Física

Unitermos: 1. Física (Estudo e ensino) ; 2. Educação;
3. Ensino; 4. Ensino e aprendizagem; 5. Didática.

USP/IF/SBI-041/2014
Campos, Alexandre. A Conceitualização do Princípio de Conservação da
Energia Mecânica: os processos de aprendizagem e a Teoria dos Campos
Conceituais. Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação
Interunidades em Ensino de Ciências da Universidade de São Paulo como
requisito parcial para obtenção do título de doutor em Ensino de Ciências.
Aprovado em: _____/_____/________

Banca Examinadora

Prof. Dr. ____________________________________ Instituição ___________
Julgamento: __________________ Assinatura: _________________________

Prof. Dr. ____________________________________ Instituição ___________
Julgamento: __________________ Assinatura: _________________________

Prof. Dr. ____________________________________ Instituição ___________
Julgamento: __________________ Assinatura: _________________________

Prof. Dr. ____________________________________ Instituição ___________
Julgamento: __________________ Assinatura: _________________________

Prof. Dr. ____________________________________ Instituição ___________
Julgamento: __________________ Assinatura: _________________________
DEDICATÓRIA

Ao tempo passado e ao tempo futuro.

Dedicado à Maria da Conceição Leme Camacho (in memoriam),
Alice de Paula Campos, Ygor Lopes Campos e Arthur Sena

Campos.
Agradecimentos
Algumas pessoas podem dizer que a parte mais delicada de uma tese
costuma ser a delimitação do objeto a ser pesquisado. Outras diriam que a
construção do problema a ser tratado é a parte mais delicada, por indicar o
objetivo a ser alcançado; ainda para outras, as questões metodológicas e a
análise dos dados podem ser delicadas, ao lidarem com as subjetividades
inerentes das pesquisas da área das Ciências Sociais. Essa delicadeza,
certamente, traz consigo os esforços que cada parte da tese requer, para sua
devida finalização. No meu caso, posso afirmar que todas essas partes foram
delicadas. Todas exigiram muito esforço: a dificuldade na compreensão do
referencial teórico, a construção do problema, o conceito físico considerado, a
construção teórica, a metodologia e a análise dos dados. Algumas partes,
como a análise dos dados, demandaram maiores cuidados; mas a construção
metodológica também não foi fácil. Talvez, a maior dificuldade mesmo tenha
sido a de me debruçar nas discussões filosóficas, acerca do que seja o
conceito. É difícil apontar qual parte exigiu maior ou menor esforço!
Para muitas pessoas, provavelmente, não faz sentido tentar entender
qual parte da tese demandou maior ou menor esforço, tendo em vista a
unicidade do trabalho. Podemos até concordar com essa ideia, mas, se assim
for, podemos perguntar: Qual a finalidade de escrever uma tese? O que levaria
uma pessoa dedicar tanto esforço numa pesquisa? Qual é o verdadeiro ganho
para a pessoa que escreve? As respostas não são tão óbvias quanto parece!
Numa analogia à Física aristotélica, eu responderia que o que moveria as
pessoas é a busca pelo repouso. Nesse sentido, um movimento forçado, ou
contra a natureza, seria a produção do conhecimento e os caminhos
percorridos para a produção da tese. É a inquietação, a curiosidade, a busca
pelo novo, pelo diferente que leva a pessoa ao movimento, em busca do
repouso, do prazer, da satisfação e gozo! Mas não é só isso que ela ganha em
troca. Além desse produto final, do repouso infinitesimal alcançado (antes
ainda da busca pelo próximo repouso), há outros ganhos que ocorrem durante
o processo e que, nem sempre, podem ser racionalizados. Em contraponto ao
movimento forçado, poderíamos comparar esses ganhos ao movimento
natural, ou seja, aquele que ocorre na busca de seu lugar natural.
São esses ganhos que, para mim, constitui a parte mais delicada de
uma tese. Os ganhos que temos durante o processo de maturação das ideias,
o convívio social, a aprendizagem e o desenvolvimento pessoal. É um
processo quasi-estático e que, por isso, pode passar despercebido ao final do
trabalho. Faz parte desse processo todas as leituras, reuniões, encontros,
simpósios, discussões, entendimentos e desentendimentos, tão comuns na
vida acadêmica. Ainda, mais importante que isso são as pessoas que, de
alguma forma, passam por esse nosso caminho. De certa maneira, poderíamos
narrar nossas ideias, a pesquisa, as conclusões etc. Contudo, é indescritível a
relevância que cada pessoa, a seu modo, teve para a finalização do trabalho.
Pelo fato de, eu considerar os agradecimentos a parte mais delicada de uma
tese, quero direcionar meu agradecimento a uma única figura: Os Professores
(ou os Mestres)! É com eles que sempre aprendemos, são eles quem guia nos
momento de escuridão. São eles quem nos carrega para um caminho seguro,
quem nos ensina! Nesse sentido, não me refiro apenas aos professores
formais, mas a todos aqueles que em algum momento de minha vida foram
Professores.
O primeiro Mestre que me recordo não foi realmente um Mestre, do
gênero masculino. Com essa Mulher aprendi minhas primeiras palavras, meus
primeiros passos, minha primeira educação e primeiras lições. Ela acreditou
em mim, levou-me pra escola precocemente e fazia questão de tomar tabuadas
todos os dias, quando meus coleguinhas de sala ainda estavam aprendendo os
segredos da soma e da subtração. Confiava naquela Professora! Ela sabia
tudo! Foi meu primeiro porto seguro. Alguns anos depois, percebi que aquela
Professora tinha problemas na sua formação inicial. Certa vez, sem entender
equações do primeiro grau, solicitei sua ajuda de modo a me explicar o razão
pela qual o “x” assumir o sinal “negativo” ao “trocar de lado”. Ela não soube
explicar. E eu estava em apuros, pois tinha que entender aquela lógica para
prosseguir. Como poderia avançar para o próximo exercício, sem entender a
lógica do anterior? Fiquei dias tentando entender aquela coisa inexplicável, e
minha Professora, aflita e sem poder me ajudar, tentava me acalmar. Lembro
ter por volta de 10 anos e, inconformado com os problemas da formação inicial
da minha Professora, ter dado um violento soco na mesa de centro da sala. Era
um dos poucos móveis naquela sala, adquirido a muito custo e xodó da
Professora. Ela olhou pra mim, viu os pedações de vidro sobre o tecido verde,
pediu calma que daria tudo certo sem me colocar de castigo no milho, ou em
pé no canto da sala. Estava raivoso com ela. Como uma pessoa que me
ensinava tão bem tabuadas não sabia o mistério do “x”? Mais tarde, algumas
décadas depois, essa Professora foi concluir sua formação inicial, num curso
de Ensino de Jovens e Adultos, retomando seus estudos ainda na antiga quinta
série, sendo, inclusive minha aluna durante o Ensino Médio. Foi uma realização
ter minha maior Mestra comigo! Devo reconhecer, contudo, que tenho uma
grande dívida com ela. É a mesa de centro com vidro! Antes disso quero
agradecê-la por tudo, principalmente por acreditar em mim e em meus irmãos!
Obrigado Mamãe!
Da mesma maneira quero agradecer os outros Mestres dessa minha
primeira escola, chamada Lar: Meu Papai, com sua teimosia de sempre e
escolha equivocada pelo Palmeiras; minha Branca e a Nega, dupla de brigas
na infância sem esquecer o Spock, ou seja, minhas lindas e amadas irmãs
Adriana e Andréia de quem hoje sinto tanta saudade e de meu irmão, amigo e
companheiro de todas as horas Cleber. Minha avó Maria que, infelizmente, não
quis esperar eu terminar e a dona Alice que resolveu esperar! Minhas primas
mais próximas Ana Alice e Ligia. A todos eles devo meus primeiros esforços e
a vontade de prosseguir. Devo adicionar aqui todos os agregados: Marcos
Antônio, Vanessa Sena, Nelson, Elias, Robson e Gisele.
Entre tantos Mestres e Mestras há uma Mestra especial em minha vida.
Com essa mulher aprendi a ousar mais. Também aprendi a ser mais comedido
com o uso das palavras. Se estive num aparente afastamento ou introspectivo,
saiba que meus pensamentos e mais puros sentimentos estavam direcionados
a você, que sempre soube me apoiar. Tenho orgulho de nossas conquistas
individuais e em conjunto. Muito obrigado Mestra Denise.
No caminho tive ainda outros Mestres e Mestras. Lembro alguns que me
ajudaram na escolarização formal e a eles e elas meus sinceros
agradecimentos. Recordo-me, em especial, de duas professoras que tinham
posturas exemplares: uma de Língua Portuguesa, professora Nadir e outra de
História, professora Marlise. Agradeço a elas pelas várias leituras e resenhas
exigidas, pelas chamadas orais e aulas que me envolvia plenamente. Hoje
minha relação com a escolarização formal é de muita proximidade e, por isso,
vejo na figura de alguns colegas professores as figuras das “Nadires” e
“Marlises” na seriedade e dedicação com que tratam seus “Alexandres”. Meus
agradecimentos à todos eles.
Num nível pouco acima, no que posso chamar de meu "pré-doutorado",
devo agradecer dois Mestres com influência direta no meu ingresso na vida
acadêmica. Refiro-me aqui, ao professor Ivã Gurgel e ao professor Guilherme
Bronckington. Devo um agradecimento todo especial a eles. Lembro, como se
fosse hoje o dia em que estive no processo seletivo, na tentativa de ingressar
como membro no Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física (LaPEF), da
Faculdade de Educação. A entrevista ainda é viva em minhas lembranças,
assim como a ansiedade antes de saber da decisão final. Quero que saibam
que fiquei muito feliz pela escolha e, sempre tive muito prazer em trabalhar
com vocês.
Terei que ter cuidado para não me esquecer de ninguém. Essa é a
verdadeira dificuldade ao escrever os agradecimentos. Antes de prosseguir,
preciso deixar claro que esse projeto foi desenvolvido em oito anos e não em
quatro. Os primeiros quatro, realizado no LaPEF, colocou-me em contato com
grandes Mestres que muito me ensinaram. Professor Tadeu Nunes com sua
seriedade e obsessão pelo raciocínio analítico; professor Wellington com sua
paciência; professor Armando e sua calma oriental; professora Guaraciaba e
sua capacidade de síntese. Em nossa companhia havia outros Mestres que
jamais me esquecerei: querido Jorge Nicolau e sua inteligência extrema; Talita,
sempre doce; Milton Schiavone, homem da informática; o tímido Márlon. Não
posso me esquecer de Nicolli Bernardo que sempre me ajudou, seja separando
materiais, seja agendando o uso de espaços para pesquisa ou cursos de
formação. Além deles, há aqueles que nem podem ser chamados de Mestres
nem de professores, mas de Meta-Mestres por sempre serem visionários. Seria
fácil adjetivar esses Meta-Mestres como novos alquimistas, como magos do
Ensino de Ciências ou como videntes (algo assim); são eles: professora
Nobuko Ueta, a quem serei eternamente grato seja pelas explicações de física
(sem esquecer os biscoitinhos); professora Lúcia Helena Sasseron, por sua
sensatez e inteligência incomum; professora Thais Fortunato, pelos frutíferos
momentos de conversa; professor Maxwell, pelas conversas sobre formação de
professores. Ainda acima desses seres estranhos, e não terráqueos, há
aqueles que são os Primeiros Motores, por moverem os outros sem serem
movidos. Quero agradecer, em especial, ao Mestre Maurício Pietrocola por
tudo que sempre fez, pelas diversas oportunidades, por acreditar e,
principalmente, por aquilo que julgo ser sua maior qualidade: a generosidade.
Muito obrigado a todos vocês!
Após esse período, de "pré-doutorado", fui aceito formalmente como
aluno do Programa de Pós-Graduação Interunidades em Ensino de Ciências.
Fiquei muito feliz com essa admissão. Ainda mais feliz eu fiquei ao descobrir
quem me orientaria. Era um professor com que havia acabado de ingressar na
Faculdade de Educação, de fala mansa, muito paciente, sempre tranquilo e
dono de um vasto repertório de piadas e “causos”. Confesso agora que tive
alguma dificuldade de adaptação, principalmente pela liberdade que esse
Mestre sempre me deu. Ele me deixava solto, livre, fazendo minhas próprias
escolhas e deixando que eu aprendesse com meus próprios erros sem, ao
mesmo tempo, me expor a riscos excessivos. Hoje percebo a lição que me
ensinou e que, por sinal, é uma das mais valiosas que podemos receber de um
verdadeiro Mestre: a da autonomia intelectual. Poderia facilmente escrever
sobre o que aprendi com sua inteligência, com sua postura humilde, discreta e
com sua sensatez, mas, nesse período, nenhuma outra aprendizagem foi tão
importante quanto a da autonomia intelectual. Para isso, ele não proferiu
nenhuma palavra, foi tudo conduzido magistralmente, na batuta de nossos
encontros. Eu o admiro imensamente e tenho Orgulho (com “O” maiúsculo) de
ter sido seu orientando. Obrigado Mestre Élio Carlos Ricardo.
Nesse processo do doutoramento conheci alguns outros Mestres, que
também agregaram valor a minha conduta com algumas reflexões pontuais,
seja para a vida, seja para a pesquisa. Quero agradecer, em especial, ao
Mestre dos Magos Djalma Nunes Paraná, pelos momentos de conversa que
tivemos sobre os mais variados assuntos; ao ex-Mestre da rede pública e
companheiro Jucivagno e; a Mestra escritora Tassiana. Meu agradecimento