No presente trabalho abordamos a compreensão que estudantes de Física, concluintes de uma Universidade pública federal, manifestam a respeito dos fundamentos físicos do modelo copernicano. Esta investigação insere-se dentro do paradigma qualitativo de pesquisa, procedendo uma análise de entrevistas realizadas com oito estudantes a respeito de dois temas centrais: primeiro, a conceituação e a observação de planetas e estrelas; segundo, o conceito de paralaxe e seu relacionamento com as dimensões do Universo. Apresentamos uma revisão bibliográfica sobre os equívocos cometidos por livros didáticos, assim como das concepções de crianças a respeito de temas astronômicos. Após a discussão metodológica, os dados coletados foram analisados apontando, ao final, para um quadro de dificuldades a serem superadas. O quadro que se sobressai desta pesquisa é o da existência de um hiato entre os conhecimentos teóricos mantidos pelos indivíduos entrevistados e as suas fundamentações empíricas.
 
 

    The present text approaches the way students of Physics of a public federal University understand the physical basis of the Copernican model. This research follows the qualitative paradigm, analysing some interviews conducted among eight students of Physics about two main central themes: first, the concept and the observation of planets and stars; second, the concept of paralaxe and its relationship with the dimensions of the Universe. A literature review about some mistakes committed by textbooks about astronomical ideas is presented. Also some references about the meanings children, usually, attach to these concepts are discussed. After presenting the methodological consideration, the analysis of the findings is developed, pointing out to a picture of some difficulties to be overcome. The picture that comes from this investigation leads to the conclusion of the existence of a gap between the theoretical and the empirical knowledge hold by those subjects.
 
 

Introdução

    Existem determinadas idéias científicas que de tão proferidas parecem tornar-se um consenso. Se a maioria das pessoas escolarizadas fosse questionada, por exemplo, sobre a afirmativa de que a Terra é redonda e que gira em volta do Sol e de si mesma, certamente, não hesitaria em concordar com tal idéia. Provavelmente, também, não hesitariam em concordar com o fato de que teria sido Copérnico o primeiro a decifrar grande parte desse sistema. Se essas pessoas , entretanto, fossem questionadas sobre as implicações físicas dessas afirmações, revelar-se-ia, possivelmente, uma completa falta de compreensão das mesmas. Tais implicações estão relacionadas a questões como: por que os objetos lançados verticalmente para cima caem no mesmo local, apesar da Terra manter-se em movimento? Ou ainda: por que a Lua apresenta fases? (Butterfield, 1958; Cohen, 1967; Broman, 1988; Basso, 1991).

    As dificuldades apresentadas pelas pessoas ao tentarem explicar certas questões relacionadas aos movimentos da Terra e à sua localização no espaço são semelhantes àquelas apontadas por Kuhn (1990) e Burtt (1991) apresentadas por muitos que rejeitaram a teoria copernicana nos séculos XVI e XVII. Neste sentido, a aparente facilidade, por vezes atribuída, aos conceitos fundamentais da astronomia é enganosa e sua compreensão é algo bastante problemático. Na verdade, a capacidade demonstrada por vários indivíduos de repetirem determinadas explicações, de modo descontextualizado, pouco tem a ver com uma real compreensão do tema.
 
 

As Mensagens dos Livros Didáticos sobre os Fundamentos Astronômicos

    O caráter sutil dos conceitos básicos astronômicos, acima mencionado, tem conseguido mesmo burlar a atenção de muitos autores de livros didáticos que incorporam em seus textos visões não condizentes com aquelas cientificamente aceitas. Canalle et al (1997), por exemplo, analisando como livros textos de geografia da 5^a série do ensino fundamental apresentam conteúdos da astronomia, constataram que, na maioria das vezes, estes livros apresentam distorções em relação aos referidos conteúdos, bem como o uso de termos utilizados de uma forma não esclarecedora. As principais distorções apontadas foram em relação às apresentadas para as causas das estações do ano, das fases da Lua e dos eclipses solares. As figuras utilizadas pelos livros didáticos analisados apresentavam, igualmente, várias distorções conceituais. Os autores constataram, também, que as atividades experimentais sugeridas em tais livros didáticos, freqüentemente, apresentavam procedimentos incompatíveis, os quais impossibilitavam que os objetivos mencionados fossem alcançados. Já em 1974, Oberlin havia discutido a existência de explicações contraditórias presentes nos livros didáticos, quando esses apresentavam a dependência existente entre a gravidade e a distância à Terra. Este pesquisador dirigiu, assim, críticas em relação à postura dos livros didáticos, por apresentarem tais conteúdos como se existisse apenas aquela forma de fazê-lo. Um exemplo desta atitude unilateral dos livros seria a explicação fornecida para o fato dos objetos lançados verticalmente para cima caírem no mesmo local, apesar da Terra manter-se em movimento, ou ainda, a explicação para o fato da Lua apresentar fases.

    Visando suprimir as conseqüências das distorções apresentadas pelos livros didáticos em relação ao sistema solar, Canalle (1994) apoiou-se numa representação teatral ao ministrar cursos para professores do ensino fundamental. O autor acredita que em uma tal abordagem seja possível possibilitar-se o envolvimento dos participantes, bem como abordarem-se questões relacionadas à geometria. Também na perspectiva de melhorar o ensino de astronomia, Vincze & Molnér (1996) descrevem um curso ministrado para futuros professores do ensino primário húngaro, no intuito de superar a resistência destes ao mencionado conteúdo. Este curso, com duração de três semestres, sendo uma realização conjunta de um departamento de física e um observatório astronômico, propiciava aos participantes uma extensa variedade de conteúdos teóricos de astronomia e astrofísica, bem como técnicas observacionais com telescópios. Numa perspectiva semelhante, Broman (1988) descreveu igualmente uma proposta de ensino experimental de astronomia que visava superar as concepções alternativas nobre os fundamentos astronômicos encontrados, comumente entre estudantes investigados por Sadler (1988). Nussbaum (1985) constatou que as idéias mais essenciais que os professores tentam apresentar nas aulas de ciências acerca da forma da Terra, bem como do espaço e da queda dos corpos, possuem aspectos muito avançados destes conceitos, não condizentes com as capacidades interpretativas das crianças. O autor chama a atenção para a necessidade destes professores considerarem as concepções das crianças sobre estes mesmos conceitos, as quais são estruturadas através de aspectos muito primitivos tais como o fato da Terra ser imaginada como plana, o espaço também ser plano e os corpos lançados na superfície da Terra caírem sempre para baixo.

    Mais recentemente, Medeiros & Monteiro (2001) analisaram as mensagens de uma grande quantidade de livros didáticos de física utilizados no Brasil a respeito das formas como tais livros apresentam os pressupostos e as limitações da teoria copernicana. Suas conclusões apontam para um quadro pouco animador no qual distorções conceituais e omissões são as principais características de tais livros em relação a esse tema. A extensão em que tais mensagens dos livros podem influenciar as mentes dos estudantes e dos professores que os utilizam é algo aberto à investigação.
 
 

As Interpretações de Crianças acerca dos Conceitos Astronômicos Básicos

    A literatura está repleta de pesquisas mostrando as dificuldades dos indivíduos em geral, particularmente estudantes e até mesmo professores primários, em compreenderem conceitos relacionados à astronomia (Nussbaum & Novak, 1976; Oberlin, 1974; Watts, 1982; Ruggiero et al, 1985; Vosniadou & Brewer, 1989; Mohapatra, 1991; Vosniadou, 1994).

    Pesquisas também têm sido realizadas no sentido de minimizarem-se essas dificuldades (Stean & Osborne,1980; Vosniadou & Brewer, 1989; Galili, 1985; Krugger, 1990; Canizo, 1994; Skan, 1994, Taylor, 1996; Albanese et al, 1997).

    Vosniadou (1994), por exemplo, examinando os conhecimentos de adultos e crianças referentes às observações astronômicas, identificou os modelos mentais     elaborados por aqueles sujeitos, agrupando-os em três categorias. A partir destes dados, evidenciou as implicações de tais modelos para a elaboração dos currículos. Realizando uma outra pesquisa com crianças, Vosniadou (1988) já constatara que modelos intuitivos formados pelas mesmas, eventualmente eram modificados. Esta pesquisadora sugere que tais modelos influenciariam a aquisição do conhecimento em astronomia observacional, no tocante à forma e ao movimento do Sol e da Terra. A autora admite, porém, que o processo de mudança conceitual é muito lento, alcançando diferentes níveis e que, eventualmente, as crianças mudam seus entendimentos para o sistema solar copernicano.

    Skan (1994) descrevera um procedimento para averiguar as concepções de estudantes relativas aos conceitos de astronomia, defendendo as vantagens de explorar estas concepções em atividades de ensino. Ele sugere ainda procedimentos, os quais julga desafiarem as concepções dos estudantes.

    Canizo (1994), por seu turno, desenvolveu um programa de Astronomia a ser trabalhado com estudantes da sexta série da escola americana, através do qual incorporava estórias sobre os céus e o folclore de várias culturas. Esta sugestão é feita pelo autor após mencionar que a Astronomia é uma das ciências mais antigas e, mesmo assim, pouco divulgada, principalmente no ensino médio e fundamental.

    Baseando-se na linha dos modelos mentais, Leboeuf & Borges (1999) têm desenvolvido pesquisas no intuito de investigarem como os indivíduos relacionam gravidade, forma da Terra e interação à distância, ao construírem seus modelos de mundo. Stead & Osborne (1980), já haviam realizado investigações semelhantes sobre as concepções apresentadas por estudantes neozelandeses acerca da gravidade que atua sobre a Terra. Estas concepções revelaram que a gravidade era relacionada com alguma coisa que puxava ou empurrava os objetos, sendo mais frequente ainda a idéia de que a gravidade estaria relacionada com a pressão atmosférica. Menos comum pareceu a idéia de que todos os objetos estejam sujeitos à força gravitacional. Estes pesquisadores também sugeriram que os estudantes pareciam acreditar que a gravidade encontrava-se fora dos objetos.

    A associação da gravidade com a pressão atmosférica também foi investigada por Ruggiero et al (1985), ao pesquisarem as concepções de estudantes italianos. Estes pesquisadores alertaram para o fato de que tal noção traz implicações para se compreender como a gravidade atua em outros planetas e principalmente na Lua, onde acredita-se não existir o ar atmosférico.

    Realizando entrevistas com alunos da escola secundária inglesa, Watts (1982) identificara oito concepções sobre a gravidade, tais como: a gravidade é uma força que requer um meio para atuar, sendo o ar atmosférico o meio com maior número de citações; não existe gravidade na Lua devido à inexistência do ar atmosférico, sendo sugerido por alguns como o motivo pelo qual os astronautas flutuavam; a gravidade aumenta com a altitude; a gravidade é uma grande força; a gravidade é seletiva em relação aos objetos nos quais atua; a gravidade é diferente de peso; existe um capital de força para contrabalançar o peso e a gravidade que atuam nos corpos apenas quando estes começam a cair. O autor menciona ainda que tais concepções parecem ser utilizadas pelos alunos para interpretarem programas de televisão, conteúdos dos livros didáticos e outras situações semelhantes. Com base nas evidências, Watts chama a atenção para a importância de conduzirem-se atividades de ensino a partir das concepções dos alunos. Em uma perspectiva semelhante, Galili (1995) sugere que as concepções dos estudantes sejam consideradas pelos professores ao apresentarem os tópicos de peso e de gravidade.

    Investigando as respostas dadas por crianças em idade escolar a questões relacionadas à forma da Terra e ao conceito de gravidade, Vosniadou & Brewer (1990) constataram que tais crianças apresentavam inconsistências em suas respostas. Essas inconsistências poderiam ser explicadas assumindo-se que as crianças haviam desenvolvido certas explicações híbridas contendo uma espécie de tentativa de reconciliação entre as informações obtidas dos adultos e as suas próprias concepções ingênuas. Exemplos de tais inconsistências eram as idéias de que a Terra era formada por discos, de que havia duas Terras, uma plana e outra esférica, e sobretudo a inconsistência de admitir que a Terra era esférica imaginando simultaneamente que as pessoas viviam numa superfície plana no interior da mesma. Vosniadou e Brewer constataram ainda que, as tentativas para aproximar as concepções apresentadas sobre a Terra àquelas cientificamente aceitas ocorrem de maneira muito lenta.

    Já em 1976 Nussbaum & Novak haviam realizado entrevistas com crianças da 2^a série tendo estas revelado cinco modelos diferentes para a forma da Terra. Estes pesquisadores também constataram que mesmo com a utilização de recursos audiovisuais, estas crianças não mostravam avanços significativos em relação à mudança das suas concepções.

    Em uma perspectiva diferente, Albanesse, Vicentini & Neves (1997), basearam-se em pesquisas que revelavam as concepções das crianças sobre a forma da Terra, bem como o lugar ocupado no espaço e alertaram para as dificuldades das mesmas compreenderem o modelo astronômico copernicano. Para eles, este modelo, embora considerado verdadeiro, apresenta pouca plausibilidade com os dados empíricos e observacionais e requer um entendimento de vários conceitos da Astronomia. Tais constatações levaram esses pesquisadores a sugerirem a inserção de considerações históricas, epistemológicas e cognitivas no ensino da astronomia.

    A ruptura epistemológica existente entre as constatações empíricas da astronomia e o modelo copernicano, mencionado por Albanese et al, já havia sido alertado, em uma perspectiva mais ampla por Matthews (1995), o qual sugerira a necessidade de incorporar-se a idealização no ensino de ciências. Mathews exemplifica com a Física newtoniana, a qual para ser compreendida, necessita da manipulação de idealizações.

    Mohapatra (1991) analisa a relevância e o impacto das experiências sócio-culturais sobre as aptidões científicas de alunos, no tocante às assimilações científicas referentes aos eclipses solares. Os resultados indicam que as concepções geradas no contexto sócio-cultural destes estudantes, em relação ao tema em estudo, eram muito resistentes à extinção.

    No tocante, especificamente, aos modelos mentais elaborados a respeito do comportamento e do movimento da Lua, as pesquisas têm revelado variadas concepções. Investigando as idéias de crianças sobre as causas das fases da Lua, Baxter (1989), por exemplo, detectou a existência de cinco concepções distintas, inclusive a concepção aceita pela ciência, de que as fases ocorrem porque as nuvens encobrem a Lua, os planetas lançam sombra sobre a Lua, a sombra do Sol projeta-se sobre a Lua, a sombra da Terra projeta-se sobre a Lua e de que as fases da Lua estão relacionadas com a sua própria superfície iluminada.

    Forster (1996), por seu turno, após investigar as concepções apresentadas por crianças sobre as fases da Lua, sugeriu atividades a serem desenvolvidas pelos adultos, no intuito de auxiliarem estas crianças a realizarem observações, na tentativa de que viessem a adquirir familiaridade com o fenômeno. Em uma perspectiva semelhante, Taylor (1996) analisou as concepções dos estudantes para, posteriormente, encorajá-los a investigarem as causas das fases da Lua.

    Os tipos de concepções acima descritos têm sido apresentados não apenas por leigos e crianças, mas também por professores. Krugger et al (1990), por exemplo, entrevistando professores primários acerca dos conceitos de força e gravidade, constataram que as concepções de tais professores não estavam de acordo com a concepção científica. Em muitos aspectos, essas concepções foram avaliadas como sendo semelhantes àquelas apresentadas pelas crianças. Em tal estudo, os pesquisadores discutiram também as consequências desta constatação para o ensino.
 
 

O Problema da Presente Pesquisa e a Questão Metodológica

    A revisão bibliográfica acima desenvolvida aponta, portanto, para alguns pontos que merecem uma consideração adicional. Fica claro que os livros didáticos usualmente falham na tentativa de abordarem alguns temas sutis, como por exemplo, o da queda dos corpos num sistema em rotação (Oberlin, 1974). Parece evidente, também, que de um modo mais geral, os próprios pressupostos e limitações do sistema copernicano não são devidamente apresentados pelos livros didáticos (Medeiros & Monteiro, 2001). Por outro lado, a literatura documenta, também, o desacordo entre as formas como pensam os estudantes e as interpretações astronômicas vigentes. A idéia de que haveria, por exemplo, uma relação causal entre gravidade e pressão atmosférica, como apontada por Ruggiero et al (1985) e por Stead & Osborne (1980) é exemplar neste sentido. De forma mais abrangente, assim como no caso das análises dos livros didáticos, não são apenas casos tópicos que não são compreendidos segundo os moldes científicos atuais. Como apontam Albanese, Vicentini & Neves (1997), é a compreensão do próprio modelo copernicano pelas crianças que parece estar em jogo. Há quem, entretanto, tenha uma visão otimista em relação às mudanças que se operariam neste tipo de compreensão já numa fase adulta, pois como acredita, por exemplo, Vosniadou (1988), eventualmente, as crianças mudam seus entendimentos para o sistema solar copernicano.

    E o que dizer dos professores? Como eles pensam a esse respeito?

    Segundo Nussbaum (1985), um dos problemas na compreensão dos conceitos astronômicos fundamentais estaria relacionado com os modos como os professores tentam veicular tais conteúdos em sala de aula. Mas, os modos como os professores veiculam tais conteúdos estão intimamente ligados às suas próprias compreensões dos mesmos. Segundo Krugger et al (1990), ao menos alguns professores primários por eles estudados apresentavam também sérios problemas relativos à compreensão de alguns aspectos básicos da Física subjacente ao modelo copernicano.

    Seria de se questionar, portanto, até que ponto seria válido o otimismo demonstrado por Vosniadou de que na idade adulta as pessoas passam a adotar idéias mais próximas do modelo astronômico vigente. E mais, que quadro poderíamos obter num estudo sobre como estudantes de Física compreendem as bases físicas do modelo copernicano?

    Para responder a esta pergunta, tomada como nosso problema de pesquisa, adotamos o paradigma qualitativo e entrevistamos oito estudantes de Física numa Universidade pública federal. Eles correspondiam aos possíveis concluintes do curso naquele ano. As entrevistas seguiram a forma de um questionário estruturado com pequenas variações no modo de questionar os sujeitos, garantindo o não afastamento das questões centrais a serem pesquisadas (Cohen & Manion, 1987). Tais questões estavam ligadas a dois temas: o primeiro, era sobre as conceituações e as diferenças entre planetas e estrelas; o segundo, sobre as interpretações do conceito de paralaxe e das dimensões do Universo. Esses dois temas são absolutamente fundamentais para a compreensão da Física que dá suporte ao modelo copernicano.

    Foram feitas oito perguntas a cada sujeito, quatro perguntas referentes a cada um dos dois temas, conforme o quadro abaixo.
 

    As respostas obtidas foram dispostas num quadro de modo a tornar mais fácil as suas análises. Em tais análises buscamos encontrar aquilo que havia de comum nas respostas dos entrevistados com relação a cada um dos temas. Os nossos resultados foram, então, comparados com algumas daquelas perspectivas já apresentadas na revisão bibliográfica deste artigo.



Análise das Entrevistas

    As respostas dos entrevistados foram categorizadas de acordo com o tipo de posicionamento adotado em face de cada uma das perguntas formuladas. Isso permitiu-nos a elaboração do seguinte quadro de respostas que passamos em seguida a comentar. P1, P2 P3,.. P8 representam as perguntas enquanto S1, S2, S3, ...S8, representam os respectivos sujeitos.
 

    A análise do quadro de respostas relativas ao primeiro tema (planetas e estrelas), revela-nos alguns pontos básicos.

    Quando questionados, inicialmente, sobre como se diferencia um planeta de uma estrela apenas dois sujeitos deram respostas calcadas em elementos observacionais: "a estrela é fixa e o planeta está em movimento em torno do Sol" (S4); "o brilho do planeta é mais intenso" (S5). Todos os demais deram respostas meramente livrescas, apelando para a diferenciação em termos de suas constituições internas ou do fato de terem luz própria ou refletida. Ainda que possamos admitir que parcela dessas respostas, como aludir aos gases como constituintes básicos das estrelas, esteja de acordo com concepções vigentes na atualidade, é de se questionar até que ponto um tal conhecimento transcende a sua mera dimensão teórica.

    Essa dimensão, meramente teórica, do conhecimento daqueles estudantes de Física fica patente diante das suas respostas para a segunda pergunta a respeito de terem eles já observado algum planeta. A resposta do sujeito S8, que afirmou não se lembrar se já havia observado algum planeta e que os planetas são difíceis de serem identificados no céu, é exemplar. Apesar de certamente já haver sido apresentado às leis de Kepler e à teoria da gravitação universal, pois era um concluinte do curso de Física, seu conhecimento observacional desses fenômenos era absolutamente nulo. Essa resposta, à primeira vista, pode parecer uma idiossincrasia, diante das outras respostas dos demais indivíduos que se esforçaram para detalhar suas observações em termos técnicos, falando em pólo, zênite, nascente, poente e mesmo na angulação observada. Entretanto, é difícil saber até que ponto aquelas respostas correspondem a um conhecimento real ou não são meras figuras de retórica criadas naquele momento para satisfazer ao questionamento e demonstrar um certo conhecimento do conteúdo. Caso o nosso instrumento de pesquisa houvesse sido o das entrevistas semi-estruturadas, o que não foi o caso, teria sido possível averiguar melhor este ponto. Em todo caso, entretanto, existem alguns indícios naquelas respostas da presença de meras figuras de retórica. Tome-se, por exemplo, a resposta do sujeito S4 que afirma haver observado Vênus a 90^o do nascente, no final da tarde. Isso, simplesmente, não é possível, pois sendo Vênus um planeta interior, isto é, próximo ao Sol, jamais poderia ser visto naquela posição indicada pelo entrevistado. Também o sujeito S6 alega ter observado Mercúrio no nascente às 20 horas. Isso é igualmente impossível, pois sendo Mercúrio o mais próximo do Sol de todos os planetas, já haveria desaparecido no poente a essa hora da noite. E o que dizer do sujeito S5, que apontou a Lua como o único planeta (sic) que já havia observado? Parece-nos claro que o conhecimento observacional dos sujeitos entrevistados no tocante aos planetas é realmente muito limitado. Em que pese possa ser alegado que o conhecimento teórico também não parece dos melhores, tomando como exemplo a identificação da Lua como um planeta, ainda assim a fragilidade do conhecimento observacional se destaca. Esse ponto fica mais evidente na análise das duas questões seguintes: P3 e P4.

    Na terceira pergunta, os sujeitos foram arguídos a respeito de como os planetas se movimentam. Esta pergunta, intencionalmente, não deixava claro se era esperada uma resposta observacional ou teórica. Na pergunta seguinte, entretanto, fizemos questão de frisar que queríamos saber como seria a trajetória dos planetas, observados os seus movimentos desde a Terra.

    Ao responderem a terceira questão, entretanto, o padrão das respostas é evidente: todas elas são de cunho teórico. Mencionam os movimentos de translação e de rotação, falam que a translação se processa em torno do Sol e até mesmo que as trajetórias são elípticas. Demonstram, assim, um conhecimento teórico ao menos da primeira lei de Kepler. Esse conhecimento das leis de Kepler é demonstrado, entretanto, ser ainda mais extenso, já conectado com a lei da gravitação universal, pois referem-se às variações na velocidade dos planetas em suas órbitas e à variação da força atrativa entre o Sol e os planetas com o inverso do quadrado da distância. Tudo isso parece muito positivo e esse tipo de conhecimento teórico pode mesmo dar conta de resolver uma certa quantidade de problemas de Física do tipo que caem nos exames vestibulares. Mas, será que a Astronomia só diz respeito a questões mecanizadas do tipo das que são exigidas, por vezes, nos vestibulares? Certamente que não! Os fundamentos astronômicos dizem respeito, sobretudo, à nossa compreensão do Universo, à nossa capacidade de interpretar aquilo que observamos. Mas, o que nossos sujeitos entrevistados observaram que esteja ligado a essas conceituações tão elaboradas como são as leis de Kepler e a lei da gravitação Universal?

    Questionados sobre o tipo de trajetória que veria um observador localizado na Terra ao observar o movimento dos planetas, o que responderam nossos sujeitos?

    Demonstraram não possuir uma base observacional mínima que sustentasse aquelas convicções teóricas expostas nas respostas da pergunta anterior. Tal qual crianças criadas numa metrópole que conhecem de perto o Metrô, mas talvez nunca tenham visto uma galinha viva, nossos sujeitos demonstraram um conhecimento observacional pré-ptolomaico. Nenhum deles tinha a mais vaga idéia de que os planetas descrevem como que "laços" no céu, apresentando avanços e retrogressões a serem explicados. As respostas denotaram, mais uma vez, aquele conhecimento meramente livresco, acima referido, variando de alternativas como: "a trajetória é um arco de circunferência achatada" (S1); "é parte de uma elipse" (S2, S3, S4 e S5). Todos esses sujeitos não se deram conta, ao menos, de que se haviam antes descrito tais trajetórias como circulares ou elípticas e frisado que tais movimentos se davam em torno do Sol, agora o que estava sendo perguntado era a respeito de observações feitas a partir da Terra. Precisamos admitir, por uma questão de justiça, que os sujeitos S7 e S8 fizeram vagas referências a essa problemática, mas vejamos em que termos. O sujeito S7 afirmou que: "a curva seria em forma de espiral, porque li, (egípcios ou gregos observaram). Seria um movimento com idas e vindas. Li, mas não entendi". Em primeiro lugar, as curvas traçadas pelos planetas não são espirais, mas deixemos isso de lado. Mais importante é a sua afirmação de que tal conhecimento não tem qualquer base observacional. Ele nunca observou de fato o movimento dos planetas, apenas leu, ouviu falar nisso. O sujeito S8 procede na mesma linha, ao desenhar uma espiral e afirmar: "como estou na Terra, estou girando (desenhou espiral) – isso é uma teoria. Eu não consigo entender, mas alguém já observou". Ele admite que apenas já ouviu falar que os movimentos dos planetas observados a partir da Terra não são exatamente círculos ou elipses, mas curvas mais complicadas como a que desenhou no papel. Admite, também, que não entende isso. Até aí, a coisa é até aceitável, levando-se em conta os limites que impõem um ensino possivelmente apenas livresco. Mas, nosso sujeito vai além, ele afirma claramente que aquelas tais trajetórias complicadas são apenas teoria e ai há uma perigosíssima inversão de valores. Teorias são tanto as leis de Kepler quanto o modelo copernicano e a gravitação newtoniana, que o nosso sujeito parece tomar como verdades primeiras.

    O balanço das respostas para essas quatro primeiras questões, portanto, aponta, inequivocamente, para uma falta de sintonia entre as crenças teóricas dos sujeitos (alinhadas com concepções modernas) e seus conhecimentos empíricos (por vezes pré-ptolomaicos).

    A análise do segundo conjunto de perguntas a respeito da conceituação da paralaxe e das dimensões do Universo é igualmente esclarecedor. Segue-se, abaixo, o quadro, abreviado dos padrões de respostas dos sujeitos para estas quatro últimas questões.

    A primeira pergunta sobre esse tema (P5) questionava os sujeitos sobre quais as dimensões do Universo. Suas respostas variaram entre: "finito" (S1); "limitado" (S2 e S3) e "infinito" (S6). A idéia, entretanto de que o Universo tem dimensões muito vastas aparece contida em várias respostas: "algumas teorias dizem que é ilimitado" (S4); "infinito" (S6); "limitado, mas em expansão"; "é grande, teoricamente é infinito" (S8). Essa idéia de que o Universo tem dimensões muito vastas, seja ele conceituado de qualquer uma das formas acima apontadas, parece um invariante a ser destacado nessas respostas. Esse é, mais uma vez um conhecimento que aqueles futuros professores de física carregam a nível teórico.

    Questionados, em seguida, sobre o que veriam se alinhassem dois objetos próximos com um terceiro distante e em seguida mudassem de lugar, os sujeitos demonstraram, claramente compreenderem a idéia de paralaxe ou deslocamento aparente. Apenas um sujeito (S5) não se julgou em condições de responder.

    Questionados, em seguida sobre como estariam duas estrelas, alinhadas naquele momento, após aproximadamente seis meses, os sujeitos, com exceção de S5, responderam todos que elas estariam desalinhadas. Neste caso, parecem haver conseguido transferir os seus conhecimentos teóricos sobre a paralaxe para uma situação prática. Entretanto, não se deram conta de que se tal paralaxe fosse, de fato, tão facilmente observada, como suas respostas parecem denotar, isso implicaria em que as dimensões do Universo fossem bem pequenas, nada lembrando, portanto, suas respostas à pergunta anterior. Neste ponto, portanto, o próprio conhecimento teórico possuído não parecia acompanhado de uma análise das conseqüências da simples possibilidade de certas observações. Ressalte-se que este ponto foi o centro de uma intensa controvérsia histórica contra a teoria copernicana. Astrônomos do porte de um Tycho Brahe argumentaram contra o modelo copernicano, dentre outras cosias, pela inobservância de qualquer paralaxe estelar. Por não estarem atentos para este lado problemático da aceitação da teoria copernicana, os nossos sujeitos parecem aceitá-la mais como um dogma do que como algo do qual se conheça os pressupostos e os limites de validade.

    A última pergunta visava esclarecer se os sujeitos não haviam se dado conta daquela possível contradição entre as duas últimas respostas. Questionava-se a respeito da ligação da paralaxe com uma informação a ser obtida sobre as dimensões do Universo. Três sujeitos, claramente, não associavam qualquer ligação entre a observação da paralaxe das estrelas e as dimensões do Universo (S1, S4 e S2) e um outro afirmou que não sabia (S6). Dois outros apontaram para a possibilidade de medir-se tais deslocamentos angulares (S7 e S8), enquanto apenas dois (S3 e S5), aventaram a possibilidade de que uma possível ausência de paralaxe tivesse conexão com distâncias muito grandes.
 
 

Resultados e Conclusões

    Nossos resultados apontam para uma certa fragilidade dos conhecimentos dos sujeitos entrevistados no que diz respeito aos fundamentos físicos do modelo copernicano. Seus conhecimentos, quando demonstrados, mostram-se revestidos de um caráter essencialmente livresco, longe de qualquer característica empírica.

    À luz dos nossos resultados acreditamos que, ao menos no que se refere àqueles sujeitos estudados, seus conhecimentos em relação ao modelo copernicano eram   quase tão frágeis quanto aqueles apontados na literatura a respeito do que pensam crianças sobre tal tema. O simples fato de haverem se mostrado capazes de mencionar termos científicos e de elaborar algumas construções teóricas mais aceitáveis, não os qualifica como possuindo um conhecimento refletido do assunto. Muito pelo contrário, o enorme hiato existente entre o discurso livresco que são capazes de repetir e o de um fundamento empírico para tais construções teóricas, revela uma total inconsistentência deveras preocupante para o ensino. Certamente, não estamos generalizando conclusões para outros conjuntos de professores, mas fica aqui a suspeita se esse tipo de hiato teoria-observação é apenas uma característica do grupo entrevistado. Somos forçados a conjecturar que dada as circunstâncias semelhantes com que o ensino da física é desenvolvido em vários lugares, não seria espantoso encontrar padrões semelhantes em outros agrupamentos de estudantes de Física. Um bom desempenho teórico, não significa necessariamente a posse de um conhecimento criticamente assimilado.

    Por último, gostaríamos de salientar que nossos resultados não parecem sustentar o otimismo demonstrado por Vosniadou (1988), por exemplo, ao afirmar que a maturidade faz com que as crianças eventualmente mudem suas concepções em direção ao sistema copernicano. Parece-nos que mesmo estudantes de física no final de seus cursos ainda apresentam graves problemas na compreensão do modelo copernicano. A simples posse de um discurso articulado com palavras que lembrem o modelo copernicano não significa que o indivíduo esteja utilizando de forma critica e consciente aquele conhecimento. Não apenas as crianças apontadas por tantos pesquisadores ou mesmo os professores primários apontados por Krugger et al (1990) carregam dificuldades no trato com os fundamentos astronômicos. Diante dessa circunstância, parece-nos que Nussbaum (1985), já apontava corretamente para o fato de que um dos problemas na compreensão dos conceitos astronômicos fundamentais estaria relacionado com os modos pelos quais os professores tentam veicular tais conteúdos em sala de aula. A julgar pelo domínio demonstrado por nossos sujeitos em relação a tais conteúdos científicos, muito há que ser mudado em suas formações universitárias. Esse, entretanto, é um ponto que se abre como uma outra perspectiva de investigação.
 

Referências

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