Modelos atômicos e revolução paradigmática: interdisciplinaridade nas aulas de Filosofia

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1 TEMA Modelos atômicos e revolução paradigmática: interdisciplinaridade nas aulas de Filosofia André Rosolem Sant Anna Caio Giovani Malavazi Dariva Raoni Wohnrath Arroyo PIBID/Filosofia Universidade Estadual de Maringá RESUMO A partir dos conteúdos estruturantes das disciplinas de Filosofia e Física, a nossa proposta pretende explicitar uma possível aproximação interdisciplinar entre estas disciplinas, tal como previsto nos Parâmetros Curriculares Nacionais de Filosofia. Esta aproximação é sugerida no contexto da noção de revolução paradigmática de Thomas S. Kuhn associada às mudanças históricas nas teorias dos modelos atômicos no contexto histórico da Física moderna. COMUNICAÇÃO De acordo com os parâmetros curriculares nacionais (PCN) de Filosofia, uma das habilidades e competências que o professor deve desenvolver em sala, ao longo do curso, é articular conhecimentos filosóficos e diferentes conteúdos e modos discursivos nas ciências naturais e humanas, nas artes e em outras produções culturais (PCN, p. 55). Sendo a interdisciplinaridade uma habilidade definida, no PCN (Idem), como a atitude de ir além de uma prática científica meramente disciplinar, buscar as conexões existentes entre todos os saberes e tentar abrir os canais de diálogo entre todas as comunidades especializadas, mostra-se oportuno combinar os conceitos filosóficos com as disciplinas de, por exemplo, Ciências Naturais.

2 Tendo em vista esse ponto, baseado nos conteúdos estruturantes do Ensino Médio, o ensino de filosofia da ciência, em especial a seção que trata do filósofo Thomas S. Kuhn, pode ser mesclado de maneira interdisciplinar com o ensino de Física, em especial a seção que trata da mudança dos modelos atômicos ao longo da história da física, sob o pano de fundo do conceito kuhniano de revolução paradigmática. Deverá ser introduzida também a questão dos modelos científicos, em contraposição à ideia de verdade científica que se fixou, desde o séc. XIX. Desta forma, poder-se-ia ter, além de uma exemplificação prática e cotidiana do desenvolvimento epistemológico, situar a problemática científica no desenvolvimento histórico para uma melhor compreensão dos conteúdos das duas disciplinas mediante a habilidade interdisciplinar. A passagem do modelo clássico para o modelo quântico na Física, em realidade, seria um contexto mais oportuno para o desenvolvimento interdisciplinar com a filosofia da ciência de Kuhn. No entanto, tal hipótese fora excluída pelo simples motivo de que a física quântica não é tratada nos conteúdos estruturantes do ensino médio. Thomas S. Kuhn (2000) elabora uma filosofia da ciência essencialmente revolucionária, em contraposição à ideia de saber por acúmulo. Em vez de procurar as contribuições permanentes de uma ciência mais antiga, eles [os novos historiadores da ciência] procuram apresentar a integridade histórica daquela ciência, a partir de sua própria época (KUHN, 2000, p. 22). Em sua teoria dos paradigmas como padrão de mudanças do tipo revolucionárias da mentalidade científica, o estatuto ontológico de uma teoria seria o grande guarda-chuva sob o qual se acomodam os paradigmas, entendidos como uma constelação de problemas que surgem a partir de uma assunção ontológica, ou seja, do estatuto de realidade do mundo assumido: considero paradigmas as realizações científicas universalmente reconhecidas que, durante algum tempo, oferecem problemas e soluções modelares para uma comunidade de praticantes de uma ciência (KUHN, 1975, p. 13). Para Kuhn (2000), a grosso modo, o conhecimento científico é fundamentalmente descontínuo. Quando os problemas que se seguem à assunção de um determinado estatuto ontológico para a realidade considerada se firmam em uma determinada comunidade científica, estabelece-se o que ele chama "ciência normal", que remete a toda uma constelação de problemas e soluções para estes.

3 No entanto, conforme o andamento das pesquisas, eventualmente surgem problemas insolúveis dentro dos pressupostos iniciais da teoria. As revoluções científicas são os complementos desintegradores da tradição à qual a atividade da ciência normal está ligada, forçando (...) a comunidade a rejeitar a teoria científica aceita em favor de uma outra incompatível com aquela, sendo que Tais mudanças, juntamente com as controvérsias que quase sempre as acompanham, são características definidoras das revoluções científicas (KUHN, 2000, p. 25). À medida em que estes pressupostos são questionados, surgem novas alternativas e novas áreas de investigação, configurando uma nova constelação de problemas em torno das mudanças fundamentais na ciência normal. Quando isto ocorre, acontece, para Kuhn (2000), uma revolução paradigmática. Assim, (...) uma nova teoria, por mais particular que seja seu âmbito de aplicação, nunca ou quase nunca é um mero incremento ao que já é conhecido. Sua assimilação requer a reconstrução da teoria precedente e a reavaliação dos fatos anteriores (KUHN, 2000, p. 26). Como exemplo dessas revoluções, o professor de filosofia do ensino médio pode utilizar como exemplo a história da física, no que tange as mudanças ocorridas nas teorias dos modelos atômicos na medida em que tais mudanças na teoria atômica significaram também mudanças de concepção de mundo. MODELOS ATÔMICOS: Átomo de Dalton (1810)

4 John Dalton, no séc. XIX (a partir de 1803), retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele os átomos seriam partículas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis. Cada elemento químico seria constituído por um tipo de átomo, sendo estes iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos. Assim, na sequência dos seus trabalhos, Dalton concluiu que: Os átomos que pertencem a elementos químicos diferentes, apresentando massas diferentes, assim como propriedades químicas diferentes. Os compostos são associações de átomos de elementos químicos diferentes. As reações químicas podem ser explicadas com base no rearranjo dos átomos, de acordo com a lei de Lavoisier. Em 1989, J. J. Thomson apresentou o seu modelo atômico: uma esfera de carga positiva na qual os elétrons, de carga negativa, estão distribuídos mais ou menos uniformemente. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera. Este modelo ficou conhecido como pudim de passas.

5 O modelo atômico de Rutherford é também conhecido como modelo planetário do átomo. Segundo esta teoria, o átomo teria um núcleo positivo, sendo este muito pequeno em relação ao todo, tendo, todavia, uma grande massa. Ao redor deste núcleo situam-se os elétrons que descrevem órbitas helicoidais em altas velocidades para não serem atraídos e caírem sobre o núcleo. A eletrosfera - local onde se situam os elétrons - seria cerca de dez mil vezes maior do que o núcleo atômico, e entre eles (núcleo e elestrofera) haveria um espaço vazio. No modelo de Bohr, os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Existem sete camadas eletrônicas, representadas pelas letras maiúsculas: K, L, M, N, O, P e Q. À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas localizados.

6 As camadas da eletrosfera representam os níveis de energia da eletrosfera. Assim, as camadas K, L, M, N, O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente. Com a proposta de Schrödinger, o movimento do elétron ao redor do núcleo atômico foi descrito pela primeira vez em 1927 por intermédio de equações matemáticas que relacionam a natureza da partícula, a carga, a energia, e a massa do elétron. De acordo com esse novo modelo atômico, o elétron é uma partícula-onda que se movimenta no espaço, localizando-se com maior probabilidade no interior de uma esfera concêntrica ao núcleo (orbital). Devido à sua velocidade, o elétron permanece dentro do orbital, assemelhando-se a uma nuvem eletrônica. BIBLIOGRAFIA: KUHN, T. A Estrutura das Revoluções Científicas. São Paulo: Perspectiva, Acesso em: 22 de agosto de Acesso em: 22 de agosto de 2012.

7 Acesso em: 22 de agosto de Acesso em: 22 de agosto de 2012.