ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Ensino de Química
Autores
Barreto, K. (IF FLUMINENSE) ; Costa, R.G. (IFF) ; Costa, R.G. (IFF)
Resumo
Este trabalho teve como objetivo verificar se os principais livros de Físico- Química que são utilizados por professores do Curso de Licenciatura em Química do Instituto Federal Fluminense contemplam aspectos históricos associados ao estudo do desenvolvimento da Termodinâmica. Para tanto, foram analisados seis livros didáticos, com base em uma metodologia adaptada de Baldow e Monteiro Júnior. Dos seis livros avaliados, apenas dois demonstraram resultados satisfatórios, o que nos leva a concluir que os livros analisados, em geral, não demonstram o caráter mutável da Ciência, cujo desenvolvimento é influenciado pelo contexto histórico, pela cultura e aspectos da sociedade.
Palavras chaves
História da Ciência; Termodinâmica; Livros didáticos
Introdução
A Termodinâmica clássica é uma importante parte da ciência que envolve diversos conhecimentos químicos e físicos, os quais se baseiam em leis e postulados para explicar grande parte dos fenômenos e das transformações naturais. Os professores que lecionam essa disciplina frequentemente esbarram em dificuldades para compartilhar seus conhecimentos com os alunos, devido a grande quantidade de conceitos e fenômenos abstratos, do excesso de tratamento matemático e da falta de contextualização de leis e teorias (TREJO; FLORES, 2010, p. 10). Uma vez que os livros didáticos foram e continuam sendo o principal material adotado nos cursos de graduação, costuma-se atribuir grande importância à sua estrutura e forma de abordagem. Contudo, não raro, os professores sentem a necessidade de recorrer a outras fontes para poderem oferecer um ensino que esteja mais vinculado ao contexto histórico dos acontecimentos, visando uma melhor compreensão por parte dos estudantes. Sendo assim, o presente trabalho apresenta uma breve análise das questões históricas presentes em seis dos principais livros didáticos de Físico-química utilizados no Curso de Licenciatura em Química do IF Fluminense Câmpus Campos Centro.
Material e métodos
Essa pesquisa foi realizada com base na metodologia proposta por Baldow e Monteiro Júnior (2010, p. 14), sendo que os critérios de avaliação foram adaptados ao objetivo desta pesquisa. Verificou-se a presença ou não de fatos históricos relacionados com o desenvolvimento da Termodinâmica, tais como: menção da máquina térmica como invento técnico; menção a teoria do calórico como parte do desenvolvimento histórico da Termodinâmica; máquina de Watt e seu funcionamento; discussão do ciclo de Carnot; ideia de entropia desenvolvida por Clausius; enunciado da segunda lei da Termodinâmica formulado por Clausius; enunciado da segunda lei da Termodinâmica formulado por Kelvin; importância da máquina a vapor no desenvolvimento da Termodinâmica e outros fatos históricos relacionados à Revolução Industrial. Foram analisados seis livros didáticos de nível Superior, sendo eles: A) ATKINS, Peter e PAULA, Julio de. V. 1. 7. ed.; B) BALL, David W. V. 1; C) CASTELLAN, Gilbert e FARIA, Roberto de Barros; D) NUSSENZVEIG, Moysés. V. 2. 4. ed.; E) SEARS, Francis Weston e ZEMANSKY, Mark Waldo. V. 2. 2. ed.; F) TIPLER, Paul Allen e DE BIASI, Ronaldo Sérgio. V. 2. 4 ed.
Resultado e discussão
A pesquisa revelou a presença de diversos fatos históricos em todos os livros
analisados. Entretanto, esses acontecimentos nem sempre estavam contextualizados
com os conceitos termodinâmicos. Dos seis livros pesquisados, apenas dois, (D e
F), expuseram os principais acontecimentos responsáveis pelo desenvolvimento
desta ciência. De modo geral, a abordagem nos livros tem início com a Primeira
Lei da Termodinâmica, sem se fazer menção ao caráter lento e não linear
envolvendo o surgimento das leis e postulados, isso foi observado nos livros A,
B e C. Ou seja, os livros analisados não demonstram o caráter mutável da
Ciência, cujo desenvolvimento é influenciado pelo contexto histórico, pela
cultura e aspectos da sociedade. Foi observado, em todos os livros, que a
segunda lei da Termodinâmica é enunciada em torno do conceito de entropia. No
entanto, do ponto de vista histórico, a máquina de Carnot é considerada como
fonte teórica da segunda lei da Termodinâmica, não obstante, nos livros-textos
não foi encontrada relação clara entre o ciclo de Carnot e o conceito de
entropia. Ou seja, a abordagem do conceito de entropia é feita de forma
descontextualizada, sem se fazer menção ao fato de que o termo entropia foi
proposto em 1865, por Clausius para substituir o conceito de “valor de
equivalência”, que surgiu em 1854. Sabe-se que em 1878, após a morte de Carnot,
notas complementares do seu trabalho foram publicadas; e nelas estava esboçada a
segunda lei da Termodinâmica. Sendo assim, a segunda lei da Termodinâmica é
enunciada em torno do conceito de entropia. E esta lei pode ser vista como uma
síntese dos trabalhos de Carnot e Clausius (PÁDUA, A.; PÁDUA, C.; SILVA, 2009,
p. 102).
Conclusões
Os resultados desta pesquisa indicam que, dentre os seis livros didáticos analisados, somente dois demonstraram resultados satisfatórios, sendo estes: D e F. No entanto, com relação aos outros quatro, A, B, C, E e F, os seus resultados indicam que estes não permitem o estudo da Termodinâmica permeado de episódios históricos.
Agradecimentos
Agradeço ao professor Rodrigo Garrett da Costa, pela orientação. E ao grupo do Programa de Educação Tutorial do IF Fluminesne.
Referências
BALDOW, Rodrigo; MONTEIRO JÚNIOR, Francisco Nairon. Os livros didáticos de Física e suas omissões e distorções na História do desenvolvimento da Termodinâmica. Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia. v. 3, n. 1, Florianópolis: UFSC, p. 3-19, maio 2010. Disponível em: <http://alexandria.ppgect.ufsc.br/files/2012/03/rodrigobaldow.pdf>. Acesso em: 5 fev. 14, 15h 24min.
PÁDUA, Antonio Braz de; PÁDUA, Cléia Guiotti de; SILVA, João Lucas Correia. A História da Termodinâmica Clássica: Uma Ciência Fundamental. Londrina: EDUEL, 2009.
TREJO, L. M.; FLORES, S. The importance of students’ misconceptions on learning thermodynamics. In: CONFERÊNCIA IBERO AMERICANA SOBRE EQUILÍBRIO DE FASES PARA O PROJETO DE PROCESSOS (EQUIFASE 2002), 6., 2002, Foz do Iguaçu, Anais... Foz do Iguaçu: 2002.
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