História e epistemologia da Física/Porque História e Epistemologia da Física?: diferenças entre revisões
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= Realidade e Ciência =
== O salto do cavalo ==
Com a fotografia, descobriu-se que o cavalo não saltava como se pensava desde que se domesticou o cavalo no Neolítico(10.000 anos atrás)
Não é uma questão de percepção mas de convicção!
== Hinduísmo ==
O deus Brahman teria tido um sonho em que gotículas saíam do seu corpo, cresciam, transformando-se e evoluindo no cosmo, nas galáxias, nos planetas, nos homens, nos animais, na natureza...
tudo o que hoje conhecemos como o mundo fisicamente real não passaria de um sonho do deus Brahman
viveríamos, então, em uma ilusão (maya) criada por Brahman
== Realidade ==
“Até onde as leis da Matemática se refiram à realidade, elas estão longe de constituir algo certo; e, na medida em que constituem algo certo, não se referem à realidade.”
(Albert Einstein)
“A Natureza não se interessa pela nossa lógica, a lógica humana; ela tem a sua própria, que nós não reconhecemos e da qual não nos damos conta até sermos esmagados pelas suas rodas”
(Ivan Turgenev (1818-1883), escritor russo)
“Não importa quanto você bata na porta da Natureza, ela nunca vai te responder em palavras que você compreenda.”
(Ivan Turgenev (1818-1883), escritor russo)
“A Natureza não esconde seus segredos por malícia, mas sim por causa da sua própria altivez.”
(Albert Einstein)
O que eu vejo na Natureza é uma magnífica estrutura que podemos compreender só muito imperfeitamente, e que deve preencher o pensamento de uma pessoa com um sentimento de humildade. Trata-se de um verdadeiro sentimento religioso que não tem nada a ver com o misticismo."
(Albert Einstein)
= P03M4 M4T3M4T1C0 ==
4S V3235 3U 4C0RD0 M310 M4T3M4T1C0.
D31X0 T0D4 4 4857R4C40 N47UR4L D3 L4D0 3 M3 P0NH0 4 P3NS4R 3M NUM3R05, C0M0 53 F0553 UM4 P35504 R4C10N4L.
540 5373 D1550, N0V3 D4QU1L0...
QU1N23 PR43 0N23...
7R323NT0S 6R4M45 D3 PR35UN70...
M45 L060 C410 N4 R34L 3 C0M3Ç0 4 F423R V3R505 1NDU-4R481C05.
== Você Sabe Ler? ==
De aorcdo com uma pqsieusa de uma uinrvesriddae ignlsea, não ipomtra em qaul odrem as lrteas de uma plravaa etãso, a úncia csioa iprotmatne é que a piremria e utmlia lrteas etejasm no lgaur crteo. O rseto pdoe ser uma bçguana ttaol que vcoê pdoe anida ler sem pobrlmea. Itso é poqrue nós não lmeos cdaa lrtea isladoa, mas a plravaa cmoo um tdoo. Enetedu?
Realidade?
“Realidade é meramente uma ilusão, embora uma ilusão muito persistente."
(Albert Einstein)
Realidade?
“O simples fato do caráter indireto das determinações do real científico já nos coloca num reino epistemológico novo. Por exemplo, enquanto se tratava, num espírito positivista, de determinar os pesos atômicos, a técnica - sem dúvida muito precisa - da balança bastava.
Realidade?
Mas, quando no século XX se separam e pesam os isótopos, é necessária uma técnica indireta. O espectroscópio de massa, indispensável para esta técnica, fundamenta-se na ação dos campos elétricos e magnéticos. É um instrumento que podemos perfeitamente qualificar de indireto se o compararmos à balança. […]
Realidade?
Na realidade, os dados são aqui resultados. As trajetórias que permitem separar os isótopos no espectroscópio de massa não existem na natureza; é preciso produzi-las tecnicamente. São teoremas reificados.” (BACHELARD, 1983)
Realidade?
“Depois de Poincaré demonstrar a equivalência lógica das várias geometrias, afirmou que a geometria de Euclides continuaria a ser sempre a mais cômoda e que em caso de conflito desta geometria e a experiência física se deveria preferir sempre modificar a teoria física em vez de mudar a geometria elementar.
Realidade?
Assim, Gauss pretendera experimentar astronomicamente um teorema de geometria não-euclidiana: ele perguntava-se se um triângulo assinalado nas estrelas e por conseguinte de uma enorme superfície, manifestaria a diminuição de superfície apontada pela geometria lobatchewskiana. [...]
Realidade?
Poincaré não admitia o caráter crucial de uma tal experiência. Se ela resultasse, dizia ele, decidir-se-ia desde logo que o raio luminoso sofre uma ação física perturbadora e que já não se propaga em linha reta. Em todo o caso, salvar-se-ia a geometria euclidiana.” (BACHELARD, 1995)
Epistemologia e Ciência
“A relação de reciprocidade entre Ciência e Epistemologia é notável. Elas são dependentes uma da outra. A Epistemologia sem um contato com a Ciência é vazia. Ciência sem Epistemologia - se é que se pode imaginar tal coisa – é primitiva e confusa” (Einstein, 1949)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
Porquê História e Filosofia das Ciências?
“Quem conhece, por exemplo, a Teoria da Relatividade Restrita com base apenas no trabalho de Einstein de 1905, ficará com uma visão racionalista desta teoria. Quem assenta esse conhecimento na célebre experiência de Michelson-Morley, poderá ficar com uma visão empirista da mesma. Em qualquer dos casos, trata-se de uma visão restrita e deturpada.” (VALADARES, 2005)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
Ensino de Ciências (PCN, 2000):
conceitos, leis e fórmulas desarticulados, distanciados do mundo, vazios de significado
privilégio da teoria e da abstração, enfatizando o uso de fórmulas, em exercícios repetitivos em situações artificiais
apresenta o conhecimento como um produto acabado, fruto da genialidade de mentes superiores como as de Galileu, Newton ou Einstein
estudantes: “gênios” (gostam) x “normais” (excluídos)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
“Incorporado à cultura e integrado como instrumento tecnológico, esse conhecimento tornou-se indispensável à formação da cidadania contemporânea. Espera-se que o ensino de Ciências, na escola média, contribua para a formação de uma cultura científica efetiva, que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, fenômenos e processos naturais, situando e dimensionando a interação do ser humano com a natureza como parte da própria natureza em transformação. Para tanto, é essencial que o conhecimento cientifico seja explicitado como um processo histórico, objeto de contínua transformação e associado às outras formas de expressão e produção humanas.” (PCN, 2000)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
“O analfabetismo matemático, ou seja, a incapacidade para se lidar naturalmente com as noções fundamentais de números e probabilidades, é um mal que afeta demasiadas pessoas, as quais, se assim não fosse, até se poderiam considerar razoavelmente cultas. Os indivíduos que se encolhem de horror ao ver confundidas palavras como ‘implícito’ e ‘inferido’ são os mesmos que reagem sem o mínimo sinal de embaraço perante os mais egrégios erros matemáticos” (PAULOS, 1991)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
"A arte e a Ciência, enquanto faces do conhecimento, ajustam-se e se complementam perante o desejo de obter entendimento profundo. Não existe a suplantação de uma forma em detrimento da outra, existem formas complementares do conhecimento, regidas pelo funcionamento das diversas partes de um cérebro humano e único". (ZAMBONI, 1998)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
“O ensino das ciências deve compreender as ciências como reconstruções humanas, entendendo como elas se desenvolvem por acumulação, continuidade ou ruptura de paradigmas, relacionando o desenvolvimento científico com as transformações da sociedade.” (PCN, 2000)
Porquê História e Filosofia das Ciências?
“Mesmo dominando com fluência alguns elementos do conteúdo técnico da Física [das Ciências e da Matemática], em geral compreendemos pouco de onde ele veio e o que é a Física enquanto disciplina. [...] A idéia que muitos professores têm de que é possível ensinar Física sem se fazer referência a esse processo pode ser classificada como ingênua.” (ROBILOTTA, 1988)
História das Ciências x Ensino de Ciências
Francis Bacon (séc. XVII): protesto de que nenhuma ciência havia sido ensinada segundo o caminho de sua elaboração.
Comte (pai do Positivismo): ensino através de exposição dogmática dos principais resultados das ciências por meio de manuais seguindo uma ordem lógica, linear de fatos. A Ciência do passado é inferior a do presente, não havendo, portanto, necessidade de se “perder tempo” com sua compreensão.
“Os positivistas, ansiosos por sustentar sua afirmação da história como ciência, contribuíram com o peso de sua influência para o culto dos fatos [...]. A convicção num núcleo sólido de fatos históricos que existem objetiva e independentemente da interpretação do historiador é uma falácia absurda, mas que é muito difícil de erradicar” (CARR, 1985).
Linearização da História
“É comum que, fascinados pela lógica, façamos um esforço para linearizar a forma e o conteúdo da Física, suprimindo as contradições que marcaram o seu desenvolvimento.” (ROBILOTTA, 1988)
Teoria do Flogístico
Teoria do Flogístico
Teorias superadas
Teoria do éter
Antiperistasis
Teoria de fluido de eletricidade
modelo atômico de Bohr
Teoria do calórico
Teoria corpuscular da luz
hipótese de grandes números de Dirac
Teoria da emissão da visão
Teoria de miasma das doenças
geração espontânea
Fisiognomia
modelo geocêntrico
heliocentrismo
Terra oca
Firmamento
Terra plana
luz cansada
Vulcano (planeta)
canais de Marte
raios N
Neutrônio
Teoria do Flogisto
A História dos vencedores
“Uma nova verdade científica não triunfa convencendo seus adversários, mas porque estes finalmente morrem e uma nova geração cresce já familiarizada com ela.” (Max Planck)
História das Ciências x Ensino de Ciências
“Seria mais simples ensinar apenas o resultado do produto. Mas o ensino de resultados da ciência não é nunca um ensino científico. Se não se explica a linha de produção espiritual que conduziu ao resultado, pode-se estar seguro que o aluno combinará os resultados com suas imagens familiares. É preciso que ele compreenda. Não se pode reter senão compreendendo.” (Bachelard, 1996):
História das Ciências não deve ser utilizada apenas como nota bibliográfica, narração de anedotas ou lendas conhecidas de um ou outro cientista.
História das Ciências x Ensino de Ciências
“A função do historiador não é amar o passado ou emancipar-se do passado, mas dominá-lo e entendê-lo como a chave para a compreensão do presente”. (CARR,1985)
“A evolução dos conceitos em Física é algo paradoxal e extremamente interessante porque não é retilíneo, mas um verdadeiro ziguezague. Contudo, a ciência vai progredindo, descobrindo novas verdades, e mesmo quando se volta para a idéia que existia antes, não se volta do mesmo modo com que ela havia sido formulada anteriormente” (SCHEMBERG, 1984)
História das Ciências x Ensino de Ciências
“O que interessa não é saber os contrastes entre a concepção de calor hoje e as concepções de há 250 anos atrás. O que interessa é saber as funções que aquele conceito e aquela concepção tiveram na sua época como elemento fundamental para desenvolver uma teoria do calor.” (ABRANTES, 1988)
A Falácia d’‘O Método’
“Na pratica, muitas vezes, o cientista procede por tentativas, vai numa direção, volta, mede novamente, abandona certas hipóteses porque não tem equipamento adequado, faz uso da intuição, dá “chutes”, se deprime, se entusiasma, se apega a uma teoria”. (OSTERMANN e MOREIRA, 1999)
‘O método científico’ é, sem dúvida, uma falácia.
O Jogo de Elêusis
foi inventado por Robert Abbott em 1956, à época apenas um jovem estudante da Universidade Harvard, nos Estados Unidos
é por vezes considerado uma analogia ao método científico
o "Carteador", define uma regra secreta e, a cada lance, declara se um descarte é legal ou ilegal com base na regra.
os outros jogadores, denominados "espectadores", observam as seqüências de descartes, tentando descobrir a regra secreta, usando raciocínio indutivo, formulando hipóteses gerais e testando-as a cada lance
Epistemologia e seus Conceitos Básicos
Epistemologia
Raízes: grego episteme (conhecimento) e logos (estudo).
estuda a natureza e validade do conhecimento
tem sido chamada de:
“Teoria do conhecimento” (pelos alemães e italianos)
“Gnoseologia” (pelos franceses)
“Filosofia da Ciência” (nas últimas décadas)
Objetivos da Epistemologia
Diferenciar:
a ciência autêntica da pseudociência,
a investigação conscienciosa de uma investigação superficial,
a busca da verdade de um único valor estabelecido
E, também,
criticar programas e resultados errôneos e
sugerir novos enfoques promissores para os fenômenos da vida humana.
Problema da Epistemologia
O estudo da relação sujeito-objeto.
Sujeito: o cognoscente
Objeto: todo processo ou fenômeno sobre o qual o sujeito desenvolve a sua atividade cognitiva.
Fato, Lei e Teoria
Qual é mais ‘forte’?
Fato,
Lei ou
Teoria?
Sentidos comuns
Fato: associado às idéias de ‘verdadeiro’, ‘bem estabelecido’, ‘definitivo’. Ex.: “isto é um fato”
Lei: algo que deve ser cumprido
Teoria: estão associadas as idéias de ‘hipotético’, ‘especulativo’, ‘não comprovado’, ‘falível’
Fatos e Idéias
Fatos: uma observação bem controlada, provinda da experiência (indução), baseadas em causa-e-efeito, indemonstráveis. Ex.: água, fogo
Idéias: afirmações que podem ser demonstradas logicamente (dedução) (Aritmética, Álgebra, Geometria, etc.)
Leis
Lei: uma generalização indutiva de correlações entre fatos, freqüentemente em forma quantitativa. Postulada.
Enfatiza e descreve regularidades observadas nos fatos.
Não explica nada! Apenas descreve.
Leis
Ex.: Leis naturais:
1ª Lei de Newton (inércia)
2ª Lei de Newton
3ª Lei de Newton (ação e reação)
Teorema energia-trabalho
Lei da Força de Lorentz
Lei da queda dos corpos
Lei da Gravitação Universal
1ª Lei de Kepler (órbitas planas elípticas)
2ª Lei de Kepler: (áreas iguais áreas em espaços de tempo iguais)
3ª Lei de Kepler
Lei de Hooke
Lei de Clapeyron
Teorema dos eixos paralelos
Teorema das Forças Centrais
1ª Lei da Termodinâmica
2ª Lei da Termodinâmica
3ª Lei da Termodinâmica
Teorema da eqüipartição
Lei de Coulomb:
Lei de Gauss
Lei de Ohm
Lei de Ampére
Leis de Krichhoff
Equações de Maxwell
Lei de Boyle
Lei de Charles & Gay-Lussac
Lei de Dulong-Petit
Lei de Beer-Lambert
Lei de Planck
etc.
O que você vê?
O que você vê?
O que você vê?
O que você vê?
O que você vê?
Leis da Natureza?
Teorias
Teoria: explicação para os fatos.
Dela se podem derivar (dedutivamente) as Leis.
Deve predizer novos fatos e leis.
Ilógica(!)
Teorias
Ex.: Teorias
Teoria Geral da Relatividade (de Einstein)
Teoria da Gravitação Universal (de Newton)
Teoria do Corpo Negro (de Planck)
Teoria das Catástrofes
Teoria do Caos
Teoria dos Jogos
Teoria de Campos
Teoria dos Grafos
Teoria de Grupos
Teoria da Informação
Teoria dos Nós
Teoria dos Números
Teoria das Probabilidades
Teoria Quântica de Campos
Teoria da Representação
Teoria dos Conjuntos
Teoria Sistêmica
Princípios
Princípio (pressuposto, postulado): expressão de crenças e paradigmas
Ex.:
de Conservação da Energia
de Conservação do Momento Linear
de Conservação do Momento Angular
de Relatividade de Galileu
de Relatividade de Mach
de Superposição (aplicado a forças)
de Equivalência
de Incerteza de Heisenberg
de Arquimedes
etc.
Dogmatismo
Dogmatismo
Conceitos
Conceito: abstração, induzida de observações particulares. Ex.: azul, ouro
não são facilmente traduzidos pois se desenvolvem a partir de experiências culturais
podem ter significado em uso comum
pode se referir a fenômenos diferentes em contextos diferentes
Definições (?) de conceitos
“Uma faceta da mistura entre ignorância e ingenuidade [...] manifesta-se com o uso de definições, que são tentativas de explicar um conceito em termos de outras palavras ou conceitos.” (ROBILOTTA, 1988)
Ex.: ponto, linha, massa, etc.
Construtos
Construtos: conceitos consciente e deliberadamente inventados ou adotados com propósito científico.
Ex.: átomo, fractal,
Referências
* BUNGE, Mário. Epistemologia.
* BACHELARD, G. A Formação do Espírito Científico. Rio de Janeiro: Ed. Contraponto, 1996
* BACHELARD, G. Epistemologia. Rio de Janeiro: Zahar, 1983
* BACHELARD, G. O Novo Espírito Científico. Rio de Janeiro: Tempo Brasileiro, 1995
* PAULOS, J.A., Inumerismo, Lisboa: Europa-América, 1991
* PIAGET, J. & GARCIA, R. Psicogênese e História das Ciências. Lisboa: Dom Quixote, 1987.
* ROBILOTTA. in Caderno Catarinense de Ensino de Física, 1988
* SCHEMBERG, M. Pensando a Física. São Paulo: Editora Brasiliense, 1984.
* VALADARES, Jorge António. Da História da Ciência ao Ensino da Ciência: O Exemplo Clarificador da Construção da Teoria da Relatividade Restrita. Enseñanza de las Ciencias, 2005. número extra. VII Congreso. (disponível em http://ensciencias.uab.es/webblues/www/congres2005/material/comuni_orales/1_ense_ciencias/1_3/Valadares_283.pdf)
* PAGLIARINI & SILVA. A Estrutura dos mitos Históricos nos livros de Física. Anais do X EPEF (disponível em http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/epef/x/sys/resumos/T0124-1.pdf)
* http://pt.wikipedia.org/wiki/Elêusis_(jogo_de_cartas)
* FLORSHEIM, G. & BORGES, S.M. Eleusis: um jogo que simula o método científico. Revista do Ensino de Ciências. FUNBEC, n. 5, jan/1982
= teste =
= As visões de mundo do cientista e do artista e suas influências mútuas =
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