Aesthetics and symmetry in Newton’s laws: an analysis of some textbooks used in physics initial teacher training

Authors

  • Flaviston Ferreira Pires Master Degree of Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática, Universidade Federal de São Paulo
  • José Alves da Silva Universidade Federal de São Paulo
  • Thaís Cyrino de Mello Forato Universidade Federal de São Paulo

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n2p337

Abstract

Taking into account a conception of education aimed at promoting the human being, this work highlights the search for the aesthetic and symmetrical bases of the phenomena in Newton's laws and how or if these bases are presents in some textbooks of physics used in courses of graduation in the area, aiming to propose a reflection on its possible implications for the teaching of Newton's laws. These bases, of epistemological nature, are related to isotropy and homogeneity of space and irreversibility of time, essential to comprehend three fundamental principles of physics: conservation of linear and rotational momentum and energy, which are involved in Newton’s laws. Thus, we performed a historiographical research on the concepts of aesthetics and symmetry, aiming to identify the aesthetic assumptions used in the foundation of these laws. These results were used in a second stage of the research in the proposition of instruments of analysis on such contents in textbooks. Next, five books used in the physics teachers training were analyzed. From the highlight of this work, we aim to reveal that the books do not discuss the subject, presenting a naturalized, linear and encyclopedic version of physics concepts, quite different from what the authors who discuss aesthetics and symmetry propose.

Author Biographies

Flaviston Ferreira Pires, Master Degree of Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática, Universidade Federal de São Paulo

Licenciado em Ciências, com habilitação em Física, e mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática da Universidade Federal de São Paulo do Campus Diadema (Unifesp-Diadema). É professor da educação básica.  

José Alves da Silva, Universidade Federal de São Paulo

Licenciado em Física (IF-USP), com Mestrado em Ensino de Ciências Modalidade Física (USP) e Doutorado em Educação (USP). É docente na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), campus Diadema, desde 2010. Orientador no Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências e Matemática (PECMA), da UNIFESP.  

Thaís Cyrino de Mello Forato, Universidade Federal de São Paulo

Licenciada e Bacharel em Física (PUC-SP), com Mestrado em História da Ciência (PUC-SP) e Doutorado em Educação (USP). Realizou Pós-Doutorado em Ensino de Ciências junto ao Instituto de Biociências, USP. É docente na Universidade Federal de São Paulo, campus Diadema, desde 2010. Orientadora no Programa de Pós-graduação em Ensino de Ciências e Matemática (PECMA), da UNIFESP. Editora Adjunta de Prometeica – Revista de Filosofia y Ciencia. 

References

ABRAPEC. Associação Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências. Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC). ENPECs edições anteriores. 2015. Disponível em: <http://www.abrapec.ufsc.br/enpecs-anteriores/>. Acesso em: 02 jul. 2016.

AURÉLIO. Dicionário do Aurélio. Disponível em: <https://dicionariodoaurelio.com/>. Acesso em: 17 mai. 2018.

AZANHA, J. M. P. Uma ideia de pesquisa educacional. 2. ed. São Paulo: Edusp. 208p.

BRAGA, M.; GUERRA, A.; REIS, J. C. O papel dos livros didáticos franceses do Século XIX na construção de uma concepção dogmático-instrumental do ensino de física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 25, n. 3, p. 507-522, dez. 2008.

BRASIL. Ministério da Educação. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio). Secretaria de Educação Média e Tecnológica. Brasília: MEC, 2000.

BRASIL. Secretaria de Educação Média: Parâmetros Curriculares Nacionais + - Ensino Médio: Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais. Física. Secretaria de Educação Média. Brasília: MEC – SEMTEC, 2002.

BUENO, S. Grande dicionário etimológico prosódico da língua portuguesa. São Paulo: Edição Saraiva, 1965. 3 v.

CAPES. Banco de Teses e Dissertações. Disponível em: <http://bancodeteses.capes.gov.br/banco-teses/#/>. Acesso em: 30 set. 2016.

CHEVALLARD, Y. La transposición didáctica: del saber sabio al saber enseñado. Buenos Aires: Aique, 1991.

COHEN, B.; WESTFALL R. S. Newton: textos, antecedentes, comentários. Tradução: Vera Ribeiro. Rio de Janeiro: Contraponto/EDUERJ, 2002.

DICIO. Dicio Online de Português. Disponível em: <https://www.dicio.com.br/>. Acesso em: 17 mai. 2018.

FAPESP. Biblioteca Virtual. Banco de dados. Disponível em: <http://www.bv.fapesp.br/pt/assunto/2016/banco-de-dados/>. Acesso em: 30 set. 2016.

FORATO, T. C. M. Isaac Newton, as profecias bíblicas e a existência de Deus. In: SILVA, C. C. (Org.) Estudo de História e Filosofia das Ciências: subsídios para aplicação no ensino. São Paulo: Livraria da Física. 2006. p. 191-206.

FORATO, T. C. M. A Filosofia Mística e a Doutrina Newtoniana: uma discussão historiográfica. Alexandria Revista de Educação em Ciência e Tecnologia, v. 1, n. 3, p. 29-53, nov. 2008.

FORATO, T. C. M.; PIETROCOLA, M.; MARTINS, R. A. História da ciência e religião: uma proposta para discutir a natureza da Ciência. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XVII, 2007, São Luiz, MA. Atas...

FORATO, T. C. M.; PIETROCOLA, M.; MARTINS, R. A. Historiografia e natureza da ciência em sala de aula. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 28, n. 1, p. 27-59, 2011.

GARCIA, M. N. Livros didáticos de física e de ciências: contribuições da pesquisa para o ensino. Educar em Revista, n. 44, p. 145-163, 2012.

GRUPO DE REELABORAÇÃO DO ENSINO DE FÍSICA. Física 1: Mecânica / GREF – 5. ed. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2012.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos da Física – Mecânica. 8. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S. A., 2008. v. 1.

HEGEL, G.W. F. Curso de estética: o belo na arte. São Paulo: Martins Fontes, 1996.

HEWITT, P. G. Física conceitual. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

KANT, I. Crítica da faculdade do juízo. Rio de Janeiro: Forense Universitária, 1993.

KAWAMURA, M. R. Formação inicial de professores nas áreas de exatas: desafios para as questões de sempre. In: SILVA, J. A.; KLUTH, V. S. (Orgs). Aproximações e distanciamentos no Ensino de Ciências e Matemática: questões de identidade da área no âmbito filosófico e institucional. São Paulo: Porto de Ideias, 2013. p. 45-67.

KIRCHOF, E. R. A estética antes da estética: de Platão, Aristóteles, Agostinho, Aquino, e Locke a Baumgarten. 1. ed. Canoas: Editora da Ulbra, 2003. v. 1. 160p.

LEITE, C.; HOSOUME, Y. Astronomia nos livros didáticos de Ciências – um panorama atual. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, XVI, 2005, Rio de Janeiro. Atas...

LOPES, R. C. A. Livros Didáticos: Obstáculos ao aprendizado da ciência química. Química Nova, v. 15, n. 3, p. 254-261, 1992.

LUDWIG, A. C. W. Métodos de Pesquisa em Educação. Educação em Revista, v. 14, n. 2, p. 7-32, Jul.-Dez. 2014.

MACHADO, J. P. Dicionário Etimológico da Língua Portuguesa. 4. ed. Lisboa: Livros Horizonte, 1987. v. II.

MARTINS, R. A. A fundamentação histórica da lei da inércia: um exemplo de conflito entre educadores e historiadores da ciência no uso da história da ciência no ensino de física. In: ENCONTRO DE PESQUISA EM ENSINO DE FÍSICA, XIV, 2012, Maresias.

MARTINS, R. A. Ciência versus historiografia: os diferentes níveis discursivos nas obras sobre história da ciência. In: ALFONSO-GOLDFARB, A. M.; BELTRAN, M. H. R. (Orgs). Escrevendo a História da Ciência: tendências, propostas e discussões historiográficas. São Paulo: EDUC/Livraria Editora da Física, 2004. p. 115-145.

MARTORANO, S. A. A.; MARCONDES, M. E. R. As concepções de ciência dos livros didáticos de química, dirigidos ao ensino médio, no tratamento da cinética química no período de 1929 a 2004.

Investigações em Ensino de Ciências, v. 14, n. 3, p. 341-355, 2009.

MCGUIRE, J. E.; RATTANSI, P. M. Newton and the 'Pipes of Pan'. Notes & Records. The Royal Society of London, 1966. p. 108-143.

MEGID NETO, J.; FRACALANZA, H. (Org.). O Livro Didático de Ciências no Brasil. 1. ed. Campinas: Editora Komedi, 2006. v. 1. 224p.

MENEZES, L. C. A Matéria uma Aventura do Espírito: fundamentos e fronteiras do conhecimento físico. 1. ed. São Paulo: Livraria da Física, 2005. 277p.

MENEZES, L. C. Simetrías, Irreversabilidad del Tiempo e Imponderabilidad en la Física. Prometeica - Revista de Filosofía y Ciencias, Córdoba, Argentina, Año II, n. 4, p. 90-91, mayo-jun. 2011.

MORAES, J. O livro didático de física e o ensino de física: suas relações e suas origens. Scientia Plena, v. 7, n. 9. 2011. Associação Sergipana de Ciência. Aracaju, 2011.

MORTIMER, E. F. Construtivismo, mudança conceitual e Ensino de Ciências: para onde vamos? Investigações em Ensino de Ciências, v. 1, n. 1, p. 20-39, 1996.

NASCIMENTO, L. F. História e natureza da ciência: um roteiro para análise do livro didático. 2011. 115 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Física) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2011.

NEVES, M. C. D. Uma investigação sobre a natureza do movimento ou sobre uma história para a noção do conceito de força. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 22, n. 4, 2000.

PAGLIARINI, C. R. Uma análise da história e filosofia da ciência presente em livros didáticos de física para o ensino médio. 2007. Dissertação. (Mestrado em Física Básica) - Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2007.

PIRES, F. F.; SILVA, J. A. Estética e simetria no ensino de física: uma proposta para o ensino de mecânica. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM ENSINO DE CIÊNCIAS, X, 2015, Águas de Lindoia, SP. Anais...

PRIBERAM. Dicionário Priberam da Língua Portuguesa. Disponível em: <https://www.priberam.pt/dlpo/>. Acesso em: 17 mai. 2018.

PRIGOGINE, I. O fim das certezas: tempo, caos e as leis da natureza. 1. ed. São Paulo: Editora da Universidade Estadual Paulista, 1996. 199p.

QUADROS, O. J. Estética da vida, da arte, da natureza. 2. ed. Porto Alegre. Livraria Editora Academia, 1986. 231p.

SCIELO. Scientific Electronic Library Online. Disponível em: <http://www.scielo.org/php/index.php>. Acesso em: 30 set. 2016.

SBF. Sociedade Brasileira de Física. Memória. EPEF. 2015. Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=298&Itemd=304>. Acesso em: 01 out. 2016.

SBF. Sociedade Brasileira de Física. Memória. SNEF. 2015. Disponível em: <http://www.sbfisica.org.br/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=270&Itemd=303>. Acesso em: 01 out. 2016.

SERWAY, R. A.; JEWETT, J. W. Jr. Princípios de física. v. 1: mecânica clássica. 3. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2009.

SUASSUNA, A. Iniciação à estética. 9. ed. Rio de Janeiro: Editora José Olympio, 2008. 396p.

TALON-HUGON, C. A estética: histórias e teorias. Título original: L’esthétique. Coleção Biblioteca universal. 1. ed. Rio de Janeiro: Edições Texto e Grafia, 2009. 105p.

TIPLER, P. A. Física para cientistas e engenheiros – Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. 4. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2000. v. 1.

WESTFALL R. S. A vida de Isaac Newton. Tradução: Vera Ribeiro. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1995. 328 p.

ZYLBERSZTAJN, A. Concepções Espontâneas em Física: exemplos em dinâmica e implicações para o ensino. Revista de Ensino de Física, v. 5, n. 2, dez. 1983.

Published

2019-08-28

How to Cite

Pires, F. F., da Silva, J. A., & Forato, T. C. de M. (2019). Aesthetics and symmetry in Newton’s laws: an analysis of some textbooks used in physics initial teacher training. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 36(2), 337–365. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n2p337

Issue

Section

Pesquisa em Ensino de Física

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