Ensino e aprendizagem da termodinâmica: questões didáticas e contribuições da história da ciência

• Main Author: Silva, Djalma Nunes da
• Other Authors: Pacca, Jesuina Lopes de Almeida
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2013
• Subjects: Carnot and Clausius conceptions; Concepções em Carnot e Clausius; Ensino de termodinâmica; Epistemological obstacles; Estruturantes do conhecimento científico; Obstáculos epistemológicos; Structuring scientific knowledge; Thermodynamics teaching
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/81/81131/tde-16052013-123501/

Este trabalho trata da questão de aprendizagem presente frequentemente entre estudantes do ensino médio e de um curso de Licenciatura em física: a dificuldade em empregar corretamente concepções científicas em questões que se referem a fenômenos termodinâmicos, mesmo tendo já passado pelo ensino desse conteúdo na escola. A pesquisa considera a importância de estabelecer conexões entre áreas de conhecimento complementares e essenciais para promover um ensino consistente; o resgate das raízes filosóficas da termodinâmica, fazendo emergir as estruturas que permitem a elaboração de seu arcabouço teórico em diferentes períodos históricos constitui uma base da pesquisa. Esse resgate nas aulas de física proporcionaria as condições para a emergência das potencialidades criativas dos sujeitos envolvidos no processo de ensino/aprendizagem e poderiam talvez possibilitar aos estudantes fazer uso dos conceitos científicos quando necessário. A análise das pesquisas de Kuhn sobre a conservação da energia e do conceito de obstáculo epistemológico de Bachelard reforçou nossa crença na importância de revolver o passado da ciência na busca das estruturas que sustentam a produção científica de uma época. Essas estruturas orientam a análise do corpus da pesquisa constituído pelas respostas escritas dos estudantes, para questões de termodinâmica e pelas ideias encontradas nos originais de Carnot e Clausius; o levantamento dos estruturantes, bem como as contribuições de outras pesquisas didáticas, resultam em subsídios relevantes para o planejamento de boas situações de ensino. Assim espera-se poder reverter as percepções prévias inadequadas dos estudantes em outras percepções mais amplas apoiadas nos princípios organizadores do conhecimento. === This work is concerned with a Physics learning problem that frequently appears both among secondary school students and also with scienc teaching students: the difficulty for adequately using Physics conceptions regarding to thermodynamics phenomena even after this content has been seen in their scholl activities. The research considers the importance of establishing connections between complementary knowledge areas that are essential for consistent teaching; a recall of the thermodynamical philosophical roots may favor the emergence of structures that have led to its theoretical framework in different historical periods and this has been taken as the basis for this research. This recall in Physics classes favors conditions for the emergence of a creative potential involved in the teaching/learning process and could perhaps enable students do use scientific concepts when necessary. The analysis of Kuhn\'s research on energy conservation and on Bachelard epistemological obstacle concept strengthened our belief on the importance of looking into the past of science in search of structures that sustain the scientific production of na epoch. These structures pointed towards an analysis of the research corpus a constituted by students answers and to thermodynamics questions found in Carnot\'s and Clausius\'s originals; the identification of such structures as well as work by other didactic research authors as relevant contributions for planning favorable teaching situations. Therefore it is expected that students inadequate previous conceptions may be reverted into broader perceptions based on knowledge organizing principles.