A abordagem matemática no ensino de física e sua qualificação no viés semântico

Abstract

O objetivo desta pesquisa é apresentar uma ferramenta de análise para a qualificação da abordagem Matemática no ensino de Física. Constitui-se a mesma num viés semântico, de modo a potencializar a caracterização de um discurso de matematização, dentro do espectro semântico técnico-estruturante. Perspectivas historiográficas de matematização evidenciam um papel estruturante da Matemática na formalização de teorias físicas, como a Mecânica Racional de Newton e o Eletromagnetismo de Faraday/Maxwell. Tal relação estrutural se dá mediante a busca por sistemas de relações físico-matemáticas. Essência para a ponte entre os campos de teorização da Física e o seu ensino. Seja em salas de aula ou materiais didáticos. Com o entendimento de que matematizar consiste em estabelecer relações e construir significados, defende-se as relações físico-matemáticas, os significados tipológicos (aspecto nominal) e significados topológicos (aspecto relacional) como os princípios organizacionais de um discurso de matematização no ensino de Física. Tais princípios seriam uma espécie de códigos semânticos, condensados em estruturas matemáticas, como F=ma, por exemplo, que, quando revelados ou manifestos, permitiriam a qualificação do discurso matematizador, dentro do espectro técnico-estruturante. No entanto, tal revelação só é possível mediante um dispositivo de tradução. Para isso, apresenta-se a Teoria do Códigos de Legitimação (TCL) de Karl Maton. Uma teoria multidimensional, composta pelo conceito de Densidade Semântica (DS), que diz respeito ao grau com que o conhecimento ou suas complexidades estão condensados em símbolos. Através de níveis de DS, baseados nas relações físico-matemáticas, nos significados tipológicos (nominal) e topológicos (relacional), apresenta-se a ferramenta de análise pretendida. Realiza-se a análise de três discursos de matematização, referentes da segunda Lei de Newton - F=ma, dispostos nos três livros didáticos mais distribuídos, nas duas últimas edições do Plano Nacional do Livro Didático (PNLD). Uma espécie de laboratório empírico para investigar o comportamento e calibração da ferramenta. Mediante os perfis semânticos detectados em tal análise, infere-se que a ferramenta potencializa importantes reflexões para qualificar se um discurso inclina-se mais ao caráter técnico e/ou estruturante. Tanto em materiais didáticos quanto em salas de aula de Física.

Abstract: This research aims to present an analysis tool for the qualification of the Mathematics approach in teaching Physics. It is constituted in a semantic bias to enhance the characterization of a mathematization discourse within the technical-structuring semantic spectrum. Historiographic perspectives on mathematization show a structuring role of Mathematics in the formalization of physical theories, such as Newton's Rational Mechanics and Faraday/Maxwell's Electromagnetism. Such structural relationship takes place through the search for physical-mathematical relationship systems. This relationship is essential for bridging the theorization of Physics and its teaching, whether in classrooms or teaching materials. Taking into account that mathematizing consists of establishing relationships and making meanings, physical-mathematical relationships, typological meanings (nominal aspect), and topological meanings (relational aspect) are defended as the organizational principles of discourse on mathematization in teaching Physics. Such principles would be a kind of semantic code condensed in mathematical structures. When revealed or manifested, it would allow the qualification of the mathematizing discourse within the technical-structuring spectrum. However, such disclosure is only possible through a translation device. For this, the Legitimation Code Theory (LCT) of Karl Maton is presented. A multidimensional theory, composed of Semantic Density (SD), concerns the degree to which knowledge or its complexities are condensed into symbols. Through DS levels, based on physical-mathematical relations, typological (nominal), and topological (relational) meanings, the intended analysis tool is presented. Analysis of three mathematization discourses, referring to Newton's Second Law, is carried out in the three most widely distributed textbooks in the last two editions of the National Textbook Plan (PNLD). An empirical laboratory was adopted to investigate the behavior and calibration of the tool. It could be inferred from the semantic profiles detected in such analysis that the tool can facilitate important reflections to qualify whether a discourse is more inclined to a technical and/or structuring character, both in teaching materials and physics classrooms.