Autores

Romero, A.L. (UTFPR / UNIOESTE) ; Cunha, M.B. (UNIOESTE)

Resumo

A lei periódica é uma importante lei da Química e sua representação gráfica tornou-se um valioso instrumento didático. Levando em consideração que os livros didáticos (LDs) são os principais norteadores da prática de muitos professores, neste trabalho avaliamos como é apresentado o processo de desenvolvimento da lei periódica presente nos seis LDs de Química selecionados pelo Plano Nacional dos Livros Didáticos (PNLD) 2018, utilizando como ótica de estudo as categorias possibilidade e origem do conhecimento segundo a epistemologia de Hessen (2012). Os resultados obtidos indicam que os LDs de Química avaliados possuem um posicionamento epistemológico do tipo dogmático no que se refere à possibilidade do conhecimento e um posicionamento apriorista no que se refere à origem do conhecimento.

Palavras chaves

História da Química; Tabela periódica; Epistemologia de Hessen

Introdução

A lei periódica - desenvolvida há cerca de 150 anos, durante uma das tentativas de classificar os elementos químicos conhecidos - é uma das leis fundamentais da Química e sua representação gráfica tornou-se um valioso instrumento didático. No entanto, apesar de sua importância para a Química a lei periódica parece, em uma análise superficial dos LDs de Química, não ser devidamente abordada, cuja ênfase é dada ao entendimento da organização da tabela periódica oficial e ao estudo de algumas propriedades periódicas. A história do desenvolvimento da tabela periódica em LDs de Química foi avaliada por alguns pesquisadores da área de Ensino de Química (MEHLECKE et al., 2012; LEITE e PORTO, 2015; TARGINO e BALDINATO, 2016). Leite e Porto (2015), por exemplo, avaliaram a abordagem histórica para a tabela periódica em LDs de Química Geral para o ensino superior usados no Brasil no século XX. Esses autores observaram que a maior parte das alterações temporais na abordagem da tabela periódica nos LDs de Química se deve à incorporação de novos conceitos que foram desenvolvidos no século XX e mudanças de concepções da própria Química. Targino e Baldinato (2016), ao avaliarem a abordagem histórica da tabela periódica presente em LDs de Química selecionados pelo PNLD 2012 e concluíram que a abordagem presente nos LDs não favorece a percepção da Química como um empreendimento humano de caráter coletivo, histórico e contextual. Resultados semelhantes foram obtidos por Mehlecke et al. (2012), durante a avaliação de seis LDs de Química utilizados em 2008 por escolas públicas brasileiras, no qual constataram que o conteúdo tabela periódica é parcialmente apresentado em uma perspectiva histórica como recortes e figuras anexas, que possuem pouca relação com os textos que explicam a própria tabela periódica. Os autores concluem que os LDs avaliados não apresentam de forma clara a evolução dos conhecimentos químicos e físicos relacionados à tabela periódica, e que a abordagem da História da Ciência no ensino de Ciências tem ocorrido, geralmente, de modo dogmático, existindo pouco espaço para que controvérsias científicas (tal como as que ocorreram durante o início do desenvolvimento da lei periódica) sejam apresentadas ou discutidas. Consideramos que abordar tópicos de História da Ciência pode ser extremamente útil na Eduação Básica, pois além de auxiliar na construção de conceitos, a abordagem histórica contribui para que alguns aspectos recomendados na formação de estudantes sejam alcançados, como a formação de uma concepção crítica sobre a Ciência e a compreensão dessa prática imersa em contextos culturais, sendo historicamente construída (FORATO; PIETROCOLA e MARTINS, 2011). A importância da História, Filosofia e Sociologia da Ciência para o ensino de Ciências tem sido amplamente reconhecida por pesquisadores da área de Educação/Ensino (MATTHEWS, 1995; OKI; MORADILLO, 2008; BELTRAN; SAITO; TRINDADE, 2014). Como conseqüência, emergiram ações oficiais e não oficiais no sentido de buscar inserir a História da Ciência nos currículos da Educação Básica, que decorrem de reestruturações curriculares mais recentes. Trabalhar com conteúdos de História, Filosofia e Sociologia da Ciência nos currículos pode contribuir para a humanização do ensino científico, facilitando a mudança de concepções simplistas acerca da Ciência para posições mais relativistas e contextualizadas sobre esse tipo de conhecimento. Além disso, o uso da História da Ciência, no âmbito escolar, permite reflexão e discussão da gênese e da transformação de conceitos sobre a natureza, as técnicas e as sociedades, bem como na análise dos diversos modelos de elaboração de conhecimentos (BELTRAN; SAITO; TRINDADE, 2014). Considerando ainda que os LDs, além de apresentarem uma proposta pegadógica acerca de diferentes conteúdos, são os principais norteadores da prática de muitos professores, nos propusemos a avaliar o processo de desenvolvimento da lei periódica presente em seis LDs de Química selecionados pelo PNLD 2018, utilizando como ótica de estudo as categorias possibilidade e origem do conhecimento, segundo a epistemologia de Hessen (2012). Vale ressaltar que o campo de estudo que busca estudar a Ciência é conhecido como Teoria da Ciência, que por sua vez é divida em Lógica e Teoria do Conhecimento (ou Epistemologia). Hessen (2012) entende a primeira como a parte formal e a segunda como a parte material. Em relação a Epistemologia, ela tem por objetivo entender como se dá a formação do conhecimento (inclusive o científico) a partir da interação entre “sujeito” e “objeto”. O sujeito é aquele que apreende ou conhece o objeto. Já o objeto é aquele que é apreendido ou conhecido pelo sujeito. Sendo assim, a Teoria do Conhecimento permite analisar como se dá o ato de conhecer dentro do fazer científico, no qual o sujeito é o cientista e o objeto é aquilo que o cientista busca entender, contexto desta pesquisa, a lei periódica.

Material e métodos

O trabalho apresentado consiste de uma pesquisa documental, cujo corpus de análise foi constituído por seis LDs de Química selecionados pelo PNLD 2018, LD1: FONSECA, M.R.M. Química. 2 ed. São Paulo: Ática, 2016; LD2: MORTIMER, E.F.; MACHADO, A.H. Química. 3 ed. São Paulo: Scipione, 2016; LD3: LISBOA, J.C.F. (Org.). Ser protagonista: Química. 3 ed. São Paulo: Edições SM, 2016; LD4: NOVAIS, V.L.D.; ANTUNES, M.T. Vivá: Química. Curitiba: Positivo, 2016; LD5: CISCATO, C.A.M. et al. Química. 1 ed. São Paulo: Moderna, 2016; SANTOS, W.L.P (Coord.). Química cidadã. 3 ed. São Paulo: Editora AJS, 2016. As análises centraram–se, numa leitura inicial, na identificação de seções com narrativas relacionadas à lei periódica. Em uma segunda leitura, selecionamos as narrativas relacionadas as categorias possibilidade e origem do conhecimento (HESSEN, 2012), que consideramos importantes na produção do conhecimento relativo à lei periódica. Para isso, entendemos que essa lei surgiu com a necessidade de classificação dos elementos químicos conhecidos e explorou, em seu desenvolvimento inicial, as propriedades físico-químicas dos elementos. Como referencial para esta análise utilizamos dois artigos de revisão acerca da classificação periódica dos elementos químicos (MELO FILHO e FARIA, 1990; TOLENTINO, ROCHA-FILHO e CHAGAS, 1997), cujo conteúdo pode contribuir para um melhor entendimento do desenvolvimento da lei periódica, assim como entender as relações históricas e sociológicas associadas ao tema. Para a categoria possibilidade do conhecimento Hessen pergunta: “será o sujeito realmente capaz de apreender o objeto?”, "é possível conhecer?" (HESSEN, 2012, p. 27). Existem cinco posturas em relação à essa pergunta: dogmatismo, ceticismo, subjetivismo, relativismo e criticismo. Para o trabalho ora apresentado - levando em consideração o entendimento do conceito de apreensão (assimilar mentalmente, abarcar com profundidade, compreender, captar) - buscamos por narrativas, presentes nos LDs de Química avaliados, que permitam avaliar se é possível apreender uma lei periódica para os elementos químicos conhecidos. Para a categoria origem do conhecimento Hessen pergunta: “a fonte e o fundamento do conhecimento humano é a razão ou a experiência?” (HESSEN, 2012, p. 27). Há quatro posicionamentos em relação à essa pergunta: racionalismo, empirismo, intelectualismo e apriorismo. Para o trabalho ora apresentado buscamos por narrativas, presentes nos LDs de nossa amostra de pesquisa, que indiquem se o desenvolvimento da lei periódica se deu a partir do uso da razão acerca da necessidade de classificação dos elementos químicos conhecidos (racionalismo ou apriorismo) ou como uma consequência da manipulação dos dados experimentais disponíveis para os diferentes elementos químicos (empirismo ou intelectualismo). Para o entendimento da relação entre sujeito e objeto em cada uma das posturas epistemológicas utilizamos Hessen (2012) e Sangiogo e Marques (2011).

Resultado e discussão

Em relação à categoria possibilidade do conhecimento esperávamos encontrar narrativas que se distanciassem da postura dogmática, e se aproximassem do criticismo, para isso as narrativas presentes nos LDs de Química deveriam permitir conhecer o objeto por aproximações sucessivas da realidade, sua evolução, agregando, ao longo da história, elementos ao seu quadro teórico inicial. Nessa perspectiva a lei periódica, também é suscetível a modificações e a incorporação de novos elementos explicativos, como pode ser percebido ao avaliar as diferentes propostas de classificação periódica que surgiram durante as três fases do desenvolvimento desta lei (MELO FILHO e FARIA, 1990). Como exemplo podemos citar a mudança de paradigma existente entre a lei periódica enunciada por Newlands, Mendeleev e Meyer - enunciadas, separadamente, durante a década de 1860, que utilizam como base de construção as propriedades físico-químicas dos elementos conhecidos - e a lei periódica após o advento da mecânica quântica. Embora apresentem essas tentativas, não há dados consistentes nos LDs avaliados que permitam caracterizar porque o desenvolvimento de uma classificação dos elementos químicos era um problema relevante à ciência do século XIX. Vale lembrar que diferentes epistemólogos, tais como Popper (1996) e Bachelard (1971), concordam que o processo do conhecimento científico é proveniente da dúvida, tem por objetivo contribuir na solução de um problema ou questão da realidade. A explicação, geralmente, apresentada pelos LDs analisados é que o número crescente de elementos químicos sendo descobertos requeria, meio que naturalmente, uma classificação para o estudo mais eficiente dos elementos. Fonseca (2016, p. 177), em seu LD1, narra que "o conhecimento acumulado no século XVIII sobre o comportamento dos elementos químicos fez os cientistas notarem que as propriedades de certos grupos de elementos variavam periodicamente". Para Mortimer e Machado (2016, p. 133), LD2, "apesar do número relativamente grande de elementos, muitos deles apresentam propriedades semelhantes. Durante o século XIX, ocorreram várias tentativas de agrupar os elementos de acordo com essas propriedades em comum". Para Lisboa (2016, p. 101), LD3, "esse ritmo acentuado de descoberta de elementos químicos levou à necessidade de buscar meios de agrupá-los de acordo com suas propriedades" e que "os cientistas sempre procuraram por regularidades na natureza. No século XIX, vários deles tentaram conceber um sistema de classificação no qual os elementos químicos fossem organizados de acordo com características semelhantes" (p. 108). Novais e Antunes (2016, p. 102), no LD4, informam que "por volta de 1830, pouco mais de 50 elementos químicos já haviam sido identificados, o que demandava dos pesquisadores alguma forma de organizá-los". Adicionalmente, o LD4 relaciona as tentativas de classificação dos elementos químicos com a sistematização de conhecimentos realizadas por outras áreas das Ciências, que podem ser representados pelas Principia Mathematica de Isaac Newton e Systema Naturae de Carl Lineu. Segundo Leite e Porto (2015, p. 580) "buscava-se, dessa forma, estabelecer princípios e leis que legitimassem a Química como ciência moderna, afastando-a do empirismo e facilitando seu estudo". Ciscato et al. (2016, p. 98), no LD5, argumenta que "por volta de 1868 já eram conhecidos 63 elementos químicos. Dessa forma, tornou-se fundamental para o estudo da Química o desenvolvimento de alguma forma de classificação dos elementos químicos. E uma possível organização seria levar em conta as semelhanças que átomos e substâncias simples de alguns elementos químicos têm entre si". Santos et al. (2016, p. 185), no LD6, "em 1850, eram conhecidos cerca de 60 elementos químicos e estudá-los sem uma forma eficiente de organização tornava-se cada vez mais difícil. A necessidade de classificá-los, eficientemente, era crescente". As narrativas selecionadas e apresentadas acima são condizentes com a postura epistemológica dogmática, na qual “o problema do conhecimento não chega a ser levantado[...]. É autoevidente que o sujeito apreende seu objeto, que a consciência cognoscente apreende aquilo que está diante dela” (HESSEN, 2012, p. 29) e que o conhecimento não é entendido numa relação entre sujeito e objeto. Logo, o conhecimento produzido sobre o objeto é inquestionável e, portanto, nem sequer é feita a pergunta se é possível conhecer. Uma tentativa de superar tal postura epistemológica pode ser observada no LD4 ao informar que, apesar de existir "várias propostas para organizar os elementos" químicos, até a segunda metade do século XIX não havia "um consenso entre os estudiosos da época", pois "muitos deles não concordavam com a introdução do conceito de massa atômica porque não aceitavam a teoria atômica e, portanto, não raciocinavam em termos de átomos/elementos" (NOVAIS e ANTUNES, 2016, p. 103). Tolentino; Rocha-Filho e Chagas (1997) justificam a necessidade de desenvolver uma classificação periódica dos elementos químicos baseando-se no "impulso classificatório" do homem e na tendência bastante forte de estabelecer uma sistemática no estudo dos materiais de cada campo específico. Essa necessidade é justificada, segundo os autores, pela relevância de uma teoria geral que explicasse e sistematizasse os conhecimentos químicos acumulados, a grande quantidade de observações relatadas, muitas das quais aparentemente contraditórias. Tagino e Baldinato (2016), ao avaliar a abordagem histórica da lei periódica nas coleções de Química do PNLD 2012, observaram que todos os livros didáticos avaliados apresentaram tentativas modernas de classificação dos elementos químicos e as narrativas centram-se nos episódios das tríades de Dobereiner, parafuso telúrico de Chancourtois, Lei das oitavas de Newlands e a tabela de Mendeleev. Essas narrativas foram observadas, com exceção do LD1, nos LDs analisados no presente trabalho. Em relação à origem do conhecimento esperávamos encontrar o posicionamento epistemológico apriorista, que é defendido por Hessen por considerar “que nosso conhecimento das ciências reais contém fatores a priori” que provém do pensamento, da razão, pois “o pensamento não se comporta receptiva e passivamente em face da experiência como no intelectualismo, mas espontânea e ativamente” (HESSEN, 2012, p. 63). O “a priori, aqui, não significa necessário para o pensamento, mas apenas possibilitador da experiência, vale dizer, possibilitador do conhecimento da realidade empírica [...]” (HESSEN, 2012, p. 67 e 68). Observamos que os LDs avaliados apresentaram, em diferentes momentos, ideias que permitem relacionar o posicionamento epistemológico apriorista, ou seja, as diferentes tentativas de classificação periódica dos elementos químicos (que resultou na enunciação da lei periódica) articula o pensamento (formas de sistematização do conhecimento existente na época) e a experiência (conhecimento dos elementos químicos e suas propriedades físico-químicas) como fatores determinantes para o desenvolvimento do conhecimento em questão. Como exemplos de narrativas que reforçam esse posicionamento epistemológico podemos citar: LD1 "Mendeleyev foi o único que procurou relacionar todos os elementos em uma única classificação, e em 1869 formulou a chamada lei periódica" (FONSECA, 2016, p. 177) e LD3 "Para organizar seus registros, ele (Mendeleev) colocou os elementos em ordem crescente de massa e percebeu que algumas propriedades se repetiam em determinada sequência, podendo ser previstas" (LISBOA, 2016, p. 103). Vale ressaltar que no presente trabalho não fizemos uma análise da consistência conceitual das narrativas selecionadas, apenas as categorizamos a partir das posturas epistemológicas adotadas por Hessen (2012).

Conclusões

A lei periódica não é claramente explicitada na maioria dos LDs avaliados, apenas o LD1 apresenta enunciados para a lei em questão, uma segundo Mendeleev e outra segundo Moseley. De certo modo, confirmamos nossa percepção inicial, a de que a lei periódica não é devidamente abordada nos LDs de Química selecionados pelo PNLD 2018, a ênfase apresentada nesses LDs refere-se a organização da tabela periódica oficial e ao estudo de propriedades periódicas. Nenhum dos LDs avaliados exploram a ideia de que a tabela periódica é uma consequência, uma representação gráfica, do entendimento da relação periódica existente entre propriedades físico- químicas e a massa dos elementos químicos (Newlands, Meyer e Mendeleev) ou entre o número atômico (Moseley) ou entre distribuição eletrônica (Bohr e Janet). Os resultados obtidos - ainda que mereçam ser melhor explorados, utilizando por exemplo aporte teórico de filósofos da Ciência - indicam que os LDs avaliados possuem, em relação à lei periódica, um posicionamento epistemológico do tipo dogmático no que se refere à possibilidade do conhecimento e um posicionamento apriorista no que se refere à origem do conhecimento. Consideramos que a tentativa de uso de dados históricos para se aproximar do posicionamento epistemológico criticismo não foi bem estabelecida, uma vez que, a simples utilização de informações históricas, sem discussão de suas contribuições e limitações não permitem entender o conhecimento estudado como um processo social, histórico e cultural, sempre inacabado e incompleto, ou seja, sujeito a (re)construções permanentes, nas interações sociais. Neste sentido, concordamos com Alabarracin e Nardi (2016), ao discutirem as relações entre ensino das Ciências e as representações científicas, quando afirmam que a Natureza da Ciência deveria ser uma reflexão de tipo epistemológica, ambientada na História da Ciência e advertida pela Sociologia da Ciência, contra o dogmatismo e o triunfalismo do relato positivista tradicional.

Agradecimentos

Agradecemos ao professor Tiago Emanuel Klüber, PPGECEM - Unioeste, pela leitura e considerações para melhoria do presente trabalho.

Referências

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