Influências das concepções de estética e simetria de licenciandos em Ciências no ensino da Mecânica Newtoniana

Abstract

Taking into account a conception of education aimed at the promotion of the human being, this work highlights a search for the aesthetic and symmetrical bases of the phenomena observed and studied throughout the historical construction of physics, in the context of Newtonian mechanics. These bases, of epistemological nature, related to homogeneity and isotropy of space, as well as to irreversibility of time, are essential to understand its fundamental principles: conservation of linear and angular momentum and energy, which are involved the Newton's laws, fundamental in mechanics. These bases, however, do not seem to be taken into account in the initial physics teacher training. This work aims to contribute to the initial training of science teachers, more specifically focused on physics teaching, through an investigation of the concepts of aesthetics and symmetry and their possible implications for the teaching of Newtonian mechanics, which appear as where such concepts are taught to training teachers. Thus, we performed a bibliographical research on the concepts of aesthetics and symmetry and a historiographical review, with secondary sources, to identify the aesthetic assumptions used in the foundation of Newton's laws. From there, we developed a didactic approach to a discipline of physics in higher education. This approach took into account the misconceptions of teachers, to make relations between them and the concepts of aesthetics and symmetry developed throughout the sequence of classes, to study the interpretations that training teachers make of the concepts of Newtonian mechanics. The data were collected through textual productions, recordings of classes and notes in the logbooks. The analysis was made based on categorizations and inferences, following the content analysis method. The results suggest that aesthetic and symmetrical concepts are highly influenced by the senses. The focus of this research is to contribute to the discussion of how some of these concepts influence the teachers' understanding of physical concepts and phenomena, as well as the understanding of the construction of a physics in which the human role is essential.

Levando-se em consideração uma concepção de educação voltada para a promoção do ser humano, este trabalho destaca a busca das bases estéticas e simétricas dos fenômenos observados e estudados ao longo da construção histórica da física, no contexto da mecânica newtoniana. Essas bases, de natureza epistemológica, relacionadas à homogeneidade e à isotropia do espaço, bem como à irreversibilidade do tempo, são fundamentais para que se compreendam os três princípios físicos fundamentais: conservação da quantidade de movimento linear, angular e da energia, em que estão envolvidas as leis de Newton, fundamentais na mecânica. Essas bases, contudo, não parecem ser levadas em consideração na formação inicial do professor de física. Este trabalho tem como objetivo contribuir com a formação inicial dos professores de ciências, mais especificamente voltada ao ensino de física, por meio de uma investigação dos conceitos de estética e simetria e de suas possíveis implicações para o ensino de mecânica newtoniana, que aparecem à medida em que tais conceitos são ensinados a licenciandos em ciências. Para isso, realizamos uma pesquisa bibliográfica acerca dos conceitos de estética e de simetria e uma revisão historiográfica, com fontes secundárias, buscando identificar os pressupostos estéticos utilizados na fundamentação das leis de Newton. A partir daí, desenvolvemos uma abordagem didática, que considerasse as bases estéticas e simétricas da mecânica newtoniana, para uma disciplina de física no ensino superior. Essa abordagem levou em consideração as concepções espontâneas dos professores, buscando fazer relações destas com as concepções de estética e simetria desenvolvidas ao longo da sequência das aulas, a fim de estudar as interpretações que os licenciandos fazem dos conceitos de mecânica newtoniana. Os dados foram colhidos por meio de produções textuais, gravações de aulas e anotações em diários de bordo. A análise foi feita a partir de categorizações e inferências, seguindo o método de análise de conteúdo. Os resultados sugerem que as concepções estéticas e simétricas são altamente influenciadas pelos sentidos. Do destaque dessa pesquisa, pretendeu-se contribuir com a discussão de como algumas dessas concepções influenciam a compreensão dos professores acerca dos conceitos e fenômenos físicos, bem como a compreensão da construção de uma física em que se mostra essencial o papel humano.