Ensino de Entropia: um enfoque histórico e epistemológico.

The rational construction necessary to systematize scientific knowledge in physics, introduces difficulties of understanding in some of its concepts. One of these concepts which exemplify properly this difficulty in learning or teaching is entropy. This thesis propose the construction of a didactic route which constitute itself a historical and epistemological course to entropy, intending to contribute for teaching this concept as well as other physics concepts. The basic assumption to build this route is that through the historical review of the development of this concept in the way suggested by Bachelard s (1884-1962) epistemology it is possible to make subjects, to be taught and learned, more meaningful. Initially I composed a brief biographical note to give the reader an idea about the issues, interests and reflections, related to science, and how I dealt with them in my private and professional life, as well as the role they played to lead me to write this thesis. The strategy to construct the route to entropy was to split the usual contents of basic thermodynamics in three moments in a way they can constitute epistemological units , which can be identified by the way of thinking in the corresponding moments of scientific knowledge production: a technical and empiricist moment, a rationalist and positivist moment and a post-positivist rationalist one. The transition between each moment is characterized by a rupture with the former way of thinking; however the progress in the construction of knowledge in the area is evident. As the final part of this work I present an analysis based on elements of Bachelard s epistemology that are present in each moment. This analysis is the basic component of the didactic route that I propose myself to build. The way I made this route guide to entropy could contribute to the construction of other didactic routes in physics and other sciences, in a way to unveil hidden meanings and as a tool to humanize scientific knowledge.

A construção racional necessária à sistematização do conhecimento científico na física acarreta dificuldades de entendimento de alguns dos seus conceitos. Um conceito que apresenta, de forma exemplar, esta dificuldade - tanto de aprender quanto de ensinar - é o conceito de entropia. Esta tese propõe a construção de um roteiro didático que se constitui num percurso histórico e epistemológico para a entropia, com a intenção de contribuir para o ensino deste conceito e, de maneira geral, para o ensino da física. A premissa básica para a construção do roteiro é que, através de uma revisão histórica do desenvolvimento do conceito, nos moldes sugeridos pela epistemologia de Bachelard (1884-1962), é possível tornar mais significativo o conhecimento a ser ensinado e aprendido. Inicialmente fiz um pequeno memorial com o objetivo de dar ao leitor um panorama das inquietações, interesses e reflexões que teci em minha vida pessoal e profissional com relação à ciência e seu papel e que me levaram a construir esta tese. A estratégia para a construção do roteiro foi dividir o conteúdo usual da termodinâmica básica em três momentos de modo que estes se constituam em "unidades epistemológicas", ou seja, momentos que possam ser identificados a partir do pensamento predominante na construção do conhecimento científico: Um momento técnico empirista, um momento racionalista positivista e um momento racionalista pós-positivista. A transição de um momento para outro implica uma ruptura com o pensamento anterior. Entretanto, o progresso na construção do conhecimento na área é evidente. Como parte final do trabalho, apresento uma análise de elementos da epistemologia de Bachelard presentes em cada momento. Esta análise é o componente fundamental do roteiro didático que me propus a construir. A forma como construí este percurso para a entropia pode contribuir para a construção de percursos outros, na física ou em outras ciências, com vistas a desvelar significados e humanizar o conhecimento científico.