A Balança Hidrostática e o Princípio de Arquimedes: impactos de uma sequência didática pautada em fontes primárias da História da Ciência

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2025.e100286

Palavras-chave:

Princípio de Arquimedes, Balança Hidrostática, Experimento Histórico, Fontes Primárias

Resumo

Em materiais didáticos, no que diz respeito ao Princípio de Arquimedes, ainda é notada a reprodução da pseudo-história relacionada ao problema da adulteração da coroa do rei de Siracusa, narrada na obra De Architectura, por Marcus Vitruvius. Essa narrativa atribui a Arquimedes um método contraditório às evidências históricas, impreciso e fisicamente inviável. Em sua obra La Bilancetta, Galileu sugeriu que Arquimedes teria empregado uma Balança Hidrostática para resolver o problema da coroa. Sob o ponto de vista didático, a discussão desse mecanismo pode favorecer a abordagem do conceito de empuxo e do Princípio de Arquimedes. Assim, planejamos e aplicamos, no contexto da Educação Básica, uma sequência didática pautada na discussão de fontes primárias de Vitruvius e Galileu, e na reprodução de uma Balança Hidrostática como experimento histórico. Nesse trabalho, discutimos o impacto educacional da proposta, a partir da análise das respostas de estudantes que participaram dessa intervenção a um instrumento de pesquisa.

Biografia do Autor

Erisvaldo Ramalho dos Santos Júnior, Instituto Federal do Piauí

Licenciado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte e Mestre em Ensino de Física pelo Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Atualmente é professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí - Campus Correntes. 

Juliana Mesquita Hidalgo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte

É bacharel em Física pela Universidade Estadual de Campinas (1998), mestre em Historia da Ciência (2001/FAPESP) e doutora em Filosofia/ Filosofia da Ciência (2005/FAPESP) pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. Realizou estágios de pós-doutoramento na UNICAMP (2005-2007/FAPESP) e na PUC-SP (2007-2008/FAPESP). Foi coordenadora de área do PIBID-Física CAPES na Universidade Federal do Rio Grande do Norte entre 2010 e 2012. Atualmente é professora pesquisadora no Departamento de Física Teórica e Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Atua principalmente nas áreas de História da Ciência, História e Filosofia da Ciência no Ensino e Natureza da Ciência (www.hfcjhidalgo.com). É integrante do Grupo de História, Teoria e Ensino de Ciências da Universidade de São Paulo (www.ghtc.usp.br).

Referências

ABD-EL-KHALICK, F.; LEDERMAN, N. The Influence of history of science courses on students' views of nature of science. Journal of Research in Science Teaching, v. 10, n. 37, p. 1057-1095, 2000.

ALLCHIN, D. Scientific myth‐conceptions. Science education, v. 87, n. 3, p. 329-351, 2003.

ASSIS, A. K. T. Sobre os corpos flutuantes, tradução comentada de um texto de Arquimedes. Revista da SBHC, n. 16, p. 69-80, 1996.

BARDIN, L. Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70, 2004.

BATISTA, G. L. F.; DRUMMOND, J. M. H. F.; FREITAS, D. B. Fontes primárias no ensino de física: considerações e exemplos de propostas. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 32, p. 663-702, 2015.

CARVALHO, A. M. P. As práticas experimentais no ensino de física. In: CARVALHO, A. M. P.; RICARDO, E.; SASSERON, L. H.; ABIB, M. L. V. S.; PIETROCOLA, M. (Org.) Ensino de Física. São Paulo: Editora Cengage, 2010. cap. 3, p. 53-77.

CLOUGH, M. P.; OLSON, J. K. Teaching and assessing the nature of science: an introduction. Science & Education, v. 17, p. 143-145. 2008.

EL-HANI, C. N.; FREIRE JUNIOR, O.; TEIXEIRA, E. S. A influência de uma abordagem contextual sobre as concepções acerca da natureza da ciência de estudantes de física. Ciência & Educação, v. 15, n. 3, p. 529-556. 2009.

FORATO, T. M. C. A natureza da ciência como saber escolar: um estudo de caso a partir da história da luz. 2009. 420 f. Tese (Faculdade de Educação) - USP, São Paulo.

FORATO, T. C. M.; MARTINS, R. de A.; PIETROCOLA, M. Enfrentando obstáculos na transposição didática da história da ciência para a sala de aula. In: PEDUZZI, L. O. Q.; MARTINS, A. F. P.; FERREIRA, J. M. H. (Org.) Temas de história e filosofia da ciência no ensino. Natal: EDUFRN, 2012. cap. 5, p. 123-154.

GALILEI, G. La bilancetta – A pequena balança ou Balança Hidrostática. Tradução: P. Lucie. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 9, p. 105-107, 1986.

HIDALGO, J. M.; QUEIROZ, D. DE M.; OLIVEIRA, M. C. J. DE. A História da Ciência no PNLD 2018: o Princípio de Arquimedes como estudo de caso. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 38, n. 2, p. 1251-1281, 2021.

LUCIE, P. Galileu e a tradição arquimedeana – La Bilancetta. Cadernos de História e Filosofia da Ciência, v. 9, p. 95-104, 1986.

MARTINS, R. de A. Arquimedes e a coroa do Rei: problemas históricos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 17, n. 2, p. 115-121, 2000.

MARTINS, R. de A. Introdução: a história das ciências e seus usos na educação. In: SILVA, C. C. (Org) Estudos de história e filosofia das ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Editora Livraria da Física, p. 17-30, 2006.

MCCOMAS, W. F. Seeking historical examples to illustrate key aspects of the Nature of Science. Science & Education, v. 17, p. 249-263, 2008.

MENDONÇA, P. C. C. De que conhecimento sobre Natureza da Ciência estamos falando? Ciência & Educação, v. 26, e20003, 2020.

MOURA, C.; GUERRA, A. Conflitos em abordagens históricas para temas consolidados na ciência escolar: um estudo de caso sobre os modelos atômicos. Revista Tecné, Episteme y Didaxis, número extraordinário, p. 851-857, 2016.

MUENCHEN, C.; DELIZOICOV, D. Os três momentos pedagógicos e o contexto de produção do livro “Física”. Ciência & Educação, v. 20, n. 3, p. 617-638, 2014.

ORTEGA, D., MOURA, B. A. Uma abordagem histórica da reflexão e da refração da luz. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 42, e20190114, 2020.

PEDUZZI, L. O. Q.; RAICIK, A. C. Sobre a natureza da ciência: asserções comentadas para uma articulação com a história da ciência. Investigações em Ensino de Ciências, v. 25, n. 2, p. 19-55, 2020.

SANTOS JÚNIOR, E. R. O Princípio de Arquimedes no Ensino Médio: a Balança Hidrostática e o Paradoxo de Galileu. 2023. 258 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Ensino de Física em Rede Nacional) - Escola de Ciências e Tecnologia, UFRN, Natal.

SASSERON, L. H.; NASCIMENTO, V. B.; CARVALHO, A. M. P. O Uso de Textos Históricos Visando a Alfabetização Científica. In: BELTRAN, M. H. R.; SAITO, F.; SANTOS, R. N.; WUO, W. (Org) História da Ciência e Ensino. São Paulo: Ed. Livraria da Física, 2009. p. 97-106.

SILVA, A. P. B.; GUERRA, A. História da Ciência e Ensino: Fontes Primárias e propostas para sala de aula. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2015.

SILVEIRA, F. L.; MEDEIROS, A. O paradoxo hidrostático de Galileu e a lei de Arquimedes. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 26, n. 2, p. 273-294, ago. 2009.

VITRUVIUS, M. P. De Architectura IX. In: COHEN, M. R.; DRABKIN, I. E. (Org) A Source Book in Greek Science. Cambridge, Massachusetts: Havard University Press, 1958. p. 238-239.

WINEBURG, S. Teaching Historical Thinking Using Primary Sources. Teaching with Primary Sources Quarterly, v. 3, n. 1, p. 01-08, 2010.

Publicado

2025-05-12

Como Citar

Santos Júnior, E. R. dos, & Hidalgo, J. M. (2025). A Balança Hidrostática e o Princípio de Arquimedes: impactos de uma sequência didática pautada em fontes primárias da História da Ciência. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 42(1), 195–230. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2025.e100286

Edição

Seção

História, Filosofia e Sociologia da Ciência e Ensino de Ciências/Física