Investigando Fixações e Harmonias Ilusórias na Aprendizagem da Ciência

II ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS

(Valinhos – São Paulo, 1999)

Investigando Fixações e Harmonias Ilusórias

na Aprendizagem da Ciência

Cleide Farias de Medeiros (Departamento de Educação, UFRPE) & Alexandre Medeiros (Departamento de Física, UFRPE)

Resumo

Na presente pesquisa mostramos como o referencial teórico construído por Martin Scheerer (1963) adequa-se a uma análise da forma como os estudantes estabelecem comparações entre suas vivências anteriores e novas situações com as quais se confrontam na aprendizagem das ciências. É apresentada uma breve discussão das ideias de fixação e mental set no intuito de subsidiar as análises dos exemplos que são discutidos. As possíveis ligações de tais construtos com a poderosa ideia de harmonia das ilusões, introduzida por Ludwig Fleck (1981), é igualmente explorada no sentido de prover um recurso de análise para as planificações construídas pelos estudantes e em particular para discutir o tão propalado papel da vivência dos aprendizes e das ideias-guia (Bruner, 1977). Em seguida, são apresentados os resultados de uma pesquisa (estudo de caso) conduzida por nós entre estudantes na qual situações aparentemente muito semelhantes eram-lhes apresentadas. Uma discussão de suas distintas abordagens é apresentada tendo como referencial teórico de análise as ferramentas interpretativas acima citadas.

Introdução

Em 1963 a revista Scientific American publicou um artigo que viria a se tornar um marco na teoria do estudo da resolução de problemas. Seu autor era o psicólogo alemão Martin Scheerer (1900-1961). Neste artigo póstumo, Scheerer trabalhava um poderoso construto gestaltista, que viria a se tornar um importante instrumento de análise na resolução de problemas: a ideia de fixação.

Chamando a atenção para o campo observacional do indivíduo, Scheerer mostrou que as distintas formas de perceber o ‘todo’ de uma situação-problema não incluíam apenas os dados fornecidos, mas dependiam também de certas restrições impostas pelo próprio indivíduo na leitura da situação. Tais restrições, produtos da forma de organizar as partes num todo consistente, faziam com que o indivíduo atribuísse certos sentidos às partes e à sua organização, tomando-as, por vezes, como imutáveis, dificultando, assim, a adoção de um novo esquema de organização sensorial dos dados. A um modo rígido como este de modelar a situação, baseada em pressuposições ou mesmo presa a significados apriorísticos conferidos às partes e ao todo da situação, Scheerer denominou fixação. Neste sentido, a imagem do todo produzido carrega uma certa "carga teórica" que poderia ser relacionada às vivências anteriores daqueles indivíduos num sentido muito próximo ao atribuído por Hanson: "existe mais a ser visto do que a luz que atinge o olho" (1962, p.7). Assim, a abordagem produtiva do objeto pelo sujeito não se restringe à esfera do que é captado pelos seus sentidos e, por outro lado, muitas vezes o sujeito pode tornar-se prisioneiro da sua subjetividade.

Fixação, ‘Mental Set’ e Recentração na Resolução de Problemas

O princípio da fixação na resolução de problemas apareceu inicialmente nos estudos de Duncker (1945). “Fixação funcional é a tendência em se pensar sobre um objeto em termos de seu nome ou do seu uso familiar. A resolução de problemas criativa requer frequentemente a concepção de novas funções para objetos familiares” (Rathus, 1987, p. 155). Fixação funcional é, assim, um tipo de fixação. “Karl Duncker descobriu que a fixação frequentemente interfere quando a solução a um problema-teste requeira o uso de um objeto familiar em uma nova maneira /.../ e que era particularmente difícil para uma pessoa pensar sobre um objeto como adaptável a uma nova função se ela tivesse apenas de testá-lo em seu uso convencional” (Scheerer, 1963, pp. 121-122).

Utilizando diferentes problemas e sujeitos, Scheerer estendeu as investigações de Duncker e ilustrou outros tipos de fixações nos contextos das dificuldades surgidas nas tentativas de resolução de problemas das pessoas. Ele descobriu que muitas vezes a pessoa mantém-se firme a uma premissa falsa ou pressuposição referente à tarefa que está diante dela.

Dentre aqueles problemas usados por Scheerer dois deles, relacionados à Matemática, seriam úteis de serem mencionados.

Primeiro: Nove pontos são arrumados em um quadrado e o problema é conectar esses pontos desenhando-se apenas quatro linhas retas contínuas sem levantar o lápis do papel.

Segundo: Seis palitos devem ser montados para formarem quatro triângulos equiláteros congruentes onde cada lado deles tem a medida igual à do comprimento dos palitos.

O tipo de fixação explorado por Scheeerer revelou-se ser, em ambos os casos, uma tendência do indivíduo em focalizar sobre certa informação que não estava explicitamente mencionada nesses problemas.

No primeiro deles, os sujeitos tornaram-se prisioneiros de um pedaço de informação não existente e que não lhes permitiu agirem fora da disposição geométrica em que os nove pontos estavam arrumados.

No segundo, as pessoas tentavam resolvê-lo como se houvesse, no enunciado do problema, a solicitação explícita de colocar os palitos em um plano.

As soluções para ambos os problemas aparecem respectivamente nas figuras, abaixo.

As suposições ocultas subjacentes às percepções dos sujeitos desse quebra-cabeça clássico dos nove pontos também foi revisitado por Adams (1974). Neste estudo, ele apresentou algumas suposições ocultas que guiaram as tentativas de alguns sujeitos que tentaram resolvê-lo. Mas, como Mason et al (1988) sugeriram, suposições ocultas não são exclusivas à percepção de alguém sobre quebra-cabeças. Elas são a base de sua percepção. “De vez em quando uma suposição oculta é revelada e isto altera o fluxo e a direção da investigação matemática” (Mason et al, 1988, p. 111).

A fixação tem também foi usada como uma ferramenta interpretativa por Saad (1960) em seu estudo envolvendo uma grande quantidade de crianças e onde ele buscou traçar alguma regularidade psicológica relacionada aos significados errados que crianças da English Grammar School formavam sobre muitos tópicos de Aritmética, Álgebra e Geometria. Ele descobriu a existência de tipos variados de fixações subjacentes aos erros das crianças.

Um outro tipo de dificuldade psicológica constitui o que Luchins (1946) chamou de mental set.  Uma tradução aproximada para esta expressão seria rigidez mental. Luchins atribuía a essa dificuldade mental o seguinte significado: a tendência dos indivíduos de “responderem a um novo problema com uma abordagem que tenha sido bem sucedida com problemas que são similares na aparência” (Rathus, 1987, p. 286).

O princípio da recentração, amplamente ilustrado pelo gestaltista Max Wertheimer, pode ser compreendido como uma mudança especial na forma em que alguém vê um problema. Esta mudança, necessária ao pensamento produtivo, caracteriza o momento quando o sujeito apreende a estrutura íntima do problema alcançando a forma de adaptar os dados em um novo ‘todo’, substituindo a antiga forma enevoada e permitindo o problema ser resolvido.

O relacionamento entre fixação e recentração é algo muito forte. Quanto mais um indivíduo demora olhando para um ‘lado’ inapropriado de um problema, tanto mais o insight é adiado. Insight é, na Psicologia da Gestalt, “o processo pelo qual problemas são resolvidos. Neste sentido, insight caracteriza uma súbita reorganização ou reestruturação do padrão ou significância de eventos permitindo-se que se alcance relacionamentos relevantes para a solução” (Reber, 1985, pp. 359-360).

É no ato de recentração, olhando para os outros ‘lados’ do problema que o insight pode ocorrer. Para a recentração de alguém ocorrer, a sua habilidade de praticar certo aspecto da liberdade humana, que é a superação do próprio estado de conhecimento, poderá ser necessária; a saber, a capacidade de “romper com nosso sistema conceitual, nosso sistema de suposições, significados e conhecimento quando eles não mais fazem justiça ao material dado” (Henle, 1962, p. 37). Neste empreendimento, ninguém pode livrar-se de suas experiências passadas. Mas, os sujeitos são solicitados nas situações de resoluções de problemas a evitarem que suas experiências passadas sobrecarreguem suas abordagens apenas unilateralmente.

Metodologia do Estudo de Caso

Dois conjuntos de situações foram fornecidos a um grupo de trinta estudantes de nível médio. Cada um dos conjuntos consistia de dois exemplos retirados da Física, aparentemente muito semelhantes na forma, mas em verdade, bastante distintos em seus conteúdos.

O primeiro exemplo de cada um desses conjuntos de situações foi discutido com os estudantes em detalhes, num processo de questionamentos e respostas. Os estudantes foram, por exemplo, questionados, inicialmente, se já conheciam aquela situação e em caso afirmativo, que explicação eles poderiam oferecer dos fenômenos em causa. Uma vez discutida aquela situação, em detalhes compatíveis com os desenvolvimentos dos estudantes, foi apresentada uma segunda situação, aparentemente muito semelhante na forma com a primeira.

Desta vez foi pedido aos estudantes que fornecessem suas explicações. Os resultados foram anotados e analisados, confrontando-se as soluções propostas com as soluções do caso anterior. A discussão das análises destes exemplos encontra-se exposta a seguir.

Análise das Situações-Problema Apresentadas aos Estudantes

A primeira situação consistia de um fio de seda atado a uma bolinha de isopor. Um pente era atritado com o cabelo e aproximado da bolinha que era de imediato, atraída em sua direção. Como produto das discussões, nos moldes acima descritos, chegou-se ao estabelecimento de uma explicação aceitável em termos da existência de uma coisa denominada carga elétrica que daria conta da referida situação.

A situação seguinte, apresentada aos mesmos estudantes, consistia de uma bolinha idêntica ao do primeiro exemplo, suspensa por fio também do mesmo tipo. A bolinha era agora, no entanto, colocada próxima a um forte jato de água vertical. Mais uma vez, a bolinha inclinava-se em direção ao outro corpo, neste caso, o jato d'água.

O convite a que os alunos interpretassem a situação foi colocado, inicialmente, não em termos de pedir uma explicação para o que estava sendo observado, mas apenas em termos de que descrevessem o que estava sendo visto. Todos, sem exceção, descreveram a inclinação da bolinha em direção ao jato d'água como um processo atrativo. Os seus relatos eram taxativos: "a bolinha está sendo atraída pela água"; "o jato está puxando a bolinha".

Convidados a explicarem o porquê do que estavam observando, os estudantes demonstraram uma certa segurança e até uma certa avidez em obter a palavra, dizendo coisas como, por exemplo: "a água eletriza a bolinha".

Na verdade, do ponto de vista físico explicamos esta última situação não em termos de atrações elétricas, mas sim em termos de diferenças de pressão do ar causado pelo deslocamento da coluna de água. É o mesmo princípio utilizado nas denominadas trompas d'água, bombas de sucção bastante simples encontradas frequentemente nos laboratórios.

Mas, ao que atribuir a explicação fornecida pelos estudantes?

E antes mesmo, como interpretar a linguagem por eles utilizada na descrição da nova situação?

Afinal, todos viram um processo atrativo, retratado na linguagem utilizada. Parece-nos que uma clara interferência da vivência do problema anterior, de tê-lo resolvido de uma forma satisfatória, criou certos tipos de restrições no olhar, ou dizendo de outra forma, certas fixações na forma de ver os dados e de enquadrá-los num todo que lhes parecesse consistente. Neste sentido, a vivência anterior, longe de lhes fornecer frutíferas "ideias guia", para usar a expressão cunhada por Bruner (1977), fez com que tomassem aquela primeira experiência como um ponto de apoio comparativo ou modelador, sobre o qual estabeleceram uma forma análoga de enquadrar a nova situação que lhes era apresentada. A tentativa poderia ser mais bem descrita em termos de haver produzido um plano que se assemelhava mais a uma "harmonia ilusória".

O segundo conjunto de situações começou com a apresentação de um "ebuliscópio de Franklin", instrumento costumeiramente vendido em feiras de artesanato e mais conhecido vulgarmente como “tesômetro”. O artefato é constituído de duas ampolas de vidro fino, conectadas por um tubo capilar. É colocado no interior do recipiente um líquido volátil, como o éter, por exemplo. À temperatura ambiente, todo o líquido desce para a parte inferior do vaso. Uma vez seguro entre as mãos, o líquido sobe para o recipiente superior através do tubo capilar que os une.

Um instrumento desses foi apresentado aos estudantes. A maioria deles nunca havia visto semelhante artefato. Foi-lhes dado para brincarem e discutirem sobre o seu funcionamento. Após uma rica discussão, que aqui não é nosso objetivo discutir, foi possível desenvolver a ideia de que o calor das mãos era o responsável pelo aquecimento do líquido e a pressão do vapor produzido pela ebulição de um líquido tão volátil, pressionava o líquido restante tubo acima. Comparações com outras "máquinas térmicas" foram igualmente alvo da discussão travada com os estudantes.

No encontro seguinte, foi apresentada aos estudantes uma nova situação que consistia de um copo de vidro no qual se colocava água até quase a borda, para em seguida cobri-lo com um lenço. Abraçando o copo firmemente com a mão de forma que o lenço ficasse completamente preso entre os dedos, invertemos rapidamente o copo, virando-o de cabeça para baixo. Um pouco da água escorreu entre os poros do lenço, parando, entretanto, rapidamente.

A água ficou, assim, presa no copo invertido. Colocamos então nossa outra mão segurando a parte superior do copo, pressionando-o levemente, de modo praticamente imperceptível, para baixo.

Bolhas de ar subiram pela água do copo como um resultado de havermos empurrado o copo para baixo, fazendo com que o lenço se distendesse reduzindo a pressão de vapor acima do líquido, no interior do copo. Estávamos, portanto, embebidos de nossa carga teórica de Física clássica, diante de uma espécie de bomba hidráulica. Nada disso, entretanto, foi evidentemente discutido antecipadamente com os estudantes.

Aos estudantes foi perguntado, como no caso anterior, o que eles estavam observando. Quase todos afirmaram que a água estava fervendo.

Questionados porque isso estaria ocorrendo, poucos hesitaram em responder, quase gritando, na ânsia de mostrarem-se mais espertos. Para eles a mão estava aquecendo o líquido fazendo-o entrar em ebulição.

Parece claro, portanto, que assim como no caso anterior, a vivência bem sucedida mais uma vez atuou não como uma ideia-guia no sentido positivo do termo, mas como uma fixação em certas formas de olhar as partes da situação-problema e enquadrá-las num todo consistente. Mais uma vez configurava-se, aos nossos olhos, uma "harmonia ilusória" na interpretação do fenômeno em causa.

Conclusões

A análise dos dados, acima descrita, permite-nos inferir a fragilidade do pressuposto por vezes assumido por vários educadores como um dado, de que a vivência anterior é necessariamente um ponto de apoio positivo no sentido de enquadrar novas situações.

Diferentemente do sentido conferido por Bruner às suas ideias-guia, observamos que nem sempre o fato de termos solucionado satisfatoriamente uma situação física nos capacita para que resolvamos, igualmente de forma satisfatória, casos que a ela se assemelhem.

Certamente, não descartamos o valor educacional de tais vivências, mas uma boa dose de cautela é necessária quando se tratar com situações novas. A existência de fixações e o consequente enquadramento dos dados identificados pelo estudante numa "harmonia ilusória" deveria ser algo que cativasse um pouco mais a atenção dos professores. Ao menos daqueles empenhados em construir um ensino para a compreensão que transcenda uma mera tentativa de modelar um novo fenômeno mediante esquemas adequados mecanicamente a situações aparentemente semelhantes.

O estudo das fixações, do mental set e da recentração na Educação nas Ciências não significa, certamente, apenas um assunto de uma nova abordagem pedagógica. Trata-se, ao invés, de uma questão epistemológica crítica . “É uma das mais importantes tarefas da epistemologia comparativa descobrir como concepções e ideias obscuras passam de um estilo de pensamento para outro, como elas emergem de pré-ideias tão espontaneamente geradas e como elas são preservadas como estruturas de suporte rígidas que se devem a um tipo de harmonia de ilusões” (Fleck, 1981, p. 28).

Esta harmonia de ilusões é um resultado da visão parcial do indivíduo e da autossatisfação com a rede que ele ou ela esteve apto a construir a qual pode parecer-lhe como sendo lógica ou natural. Algo que pareça tão natural assim parece ser difícil de ser removida pelo indivíduo sozinho e requer a influência de outros indivíduos para indicar-lhe outros lados da matéria a serem focalizados. Um aluno que não consegue resolver um problema sozinho, possivelmente terá mais chances de vir a fazê-lo se o professor respeitar a sua zona de desenvolvimento proximal (Vygotsky, 1988) e isso poderá ser feito em um cuidadoso processo de busca da intersubjetividade onde as multifaces das situações problemáticas sejam tornadas explícitas, de forma crítica e dialógica.

Bibliografia

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