Não há dúvidas da importância da abordagem do conceito de calor e outros a ele relacionados durante a escolarização e o ensino de ciências. Contudo, esse conceito é utilizado para além do âmbito escolar.
Uma pessoa com formação científica poderia rir da ingenuidade do pensamento infantil, capaz de inventar a entidade “frio” em contrapartida ao calor, e de distinguir duas formas de “energia” que podem fluir de um corpo ao outro: o calor e o frio. [...] No entanto, no seu cotidiano, essa pessoa continuará a usar esses conceitos de uma forma muito natural. Mesmo
porque soaria pedante alguém afirmar que ”vestiu uma blusa de lã porque ela é um bom isolante térmico, impedindo que o corpo ceda calor para o ambiente”. (MORTIMER, 1996).
Os conceitos de calor e frio continuam a ser utilizados com coerência em âmbitos cotidianos e profissionais, como veremos nos dados dessa pesquisa, mesmo por aqueles que possuem escolarização e formação em ciências.
Amaral e Mortimer (2001) estudaram o conceito de calor e propuseram zonas para o perfil conceitual de calor. Segundo os autores, as categorias estabelecidas poderão representar como as zonas estão vinculadas a compromissos epistemológicos e ontológicos distintos e apontam para possíveis obstáculos ao desenvolvimento do conceito científico. Os autores apresentam esses obstáculos e, para cada um deles, faz um estudo detalhado. A análise das ideias relacionadas ao conceito de calor permitiu a identificação dos obstáculos substancialista e animista, baseados nas proposições de Bachelard. (BACHELARD apud AMARAL; MORTIMER, 2001).
A partir desses estudos, os autores propõem cinco zonas para o perfil conceitual de calor, que adaptamos para utilizar nesta tese. Cada uma dessas zonas está vinculada, respectivamente, às seguintes proposições:
(1) calor como sensações térmicas: A ideia cotidiana de calor é, desde o início, relacionada à ideia de coisas quentes. Dessa forma, a noção básica e primeira no perfil conceitual de calor está relacionada com a sensação térmica de quentura. Os estudantes, normalmente, tendem a considerar dois tipos de "calor": o calor quente e calor frio. Assim sendo, nessa zona denominada pelos autores de realista, objetos quentes têm e transmitem o calor quente, e objetos frios também podem transferir o frio. Dessa maneira, estabelecem a temperatura como uma propriedade dos corpos, negando a existência de equilíbrio térmico. A sensação de calor e frio não produz necessariamente uma reflexão sobre a natureza do calor. Segundo os autores, nessa zona do perfil, os indivíduos apresentaram ideias de calor “quente” e calor “frio” e, dessa forma, pensam que o corpo quente possui calor e o corpo frio possui frio, podendo, consequentemente, haver processos de transferência de calor e de frio, o que não faz sentido no pensamento científico.
(2) calor animista: Nessa zona, pode ser feita atribuição de “vida” ao calor. Em outras palavras, o comportamento animista é atribuído ao objeto ou material que “deseja” receber ou perder calor. Os autores ressaltam que, em meio às ideias animistas, aparece a ideia de calor como uma substância que pode penetrar os materiais, o que torna difícil uma distinção entre o animismo e o substancialismo do conceito. Uma possível diferença é que, para a ideia animista, o calor seria pensado como substância viva. A ideia substancialista, que será apresentada a seguir, considera calor como uma substância inerte. Na visão animista, a chama pode ser considerada como uma substância viva, impregnada de um calor animista. Para Amaral e Mortimer, a utilização dos termos “quente” e “fria” como adjetivos para uma pessoa também pode ser considerada como um emprego animista para o conceito de calor.
(3) calor como substância: Nesse contexto, o calor é apresentado como uma substância, uma espécie de fluido, que pertence a um corpo e pode penetrar em outros. O frio teria uma conotação semelhante e contrária. Quando pensam no calor como transferência de energia, os alunos, algumas vezes, tratam-no como substância e usam expressões do tipo “fumaças”, “raios” ou “ondas”. Esses termos podem ter emergido da observação direta de alguns fenômenos, tais como a “fumaça” saindo de uma torradeira elétrica ou “ondas de calor” vindas do asfalto em um dia quente.
(4) calor como temperatura elevada: Temperatura, embora diferente de sensação térmica, continua a ser a medida de calor do corpo. Nessa Zona do perfil, o calor continua a ser associado com altas temperaturas. Contudo, as relações entre calor e temperatura encontradas nas ideias dos estudantes apontam para a influência da maneira como lidamos com o calor na vida cotidiana, de forma empírica: dizemos que faz calor quando a temperatura está alta, o que pode provocar muitas vezes a identificação de um conceito com o outro. A temperatura é utilizada como medida de calor. Os autores denominaram essa zona de empírica.
(5) calor como energia: Os autores apresentam essa zona do perfil, denominada de racionalista, como sendo a ideia de calor como proporcional à diferença de
temperatura entre dois corpos, ou seja, a energia relacionada ao movimento cinético de partículas microscópicas e o tratamento matemático do calor como uma dissipação de energia associada com o movimento molecular. A ideia da temperatura foi associada com a velocidade média das moléculas, o que permitiu a criação de uma nova escala de temperatura, a escala Kelvin, lidando com a temperatura absoluta. A ideia de calor como uma forma de energia presente em processos é uma categoria ontológica diferente de considerá-lo uma substância. Nessa zona, o calor é considerado como energia em trânsito.
Amaral e Mortimer (2001) ressaltam ainda que diferentes zonas desse perfil podem ser utilizadas nos diferentes contextos. Quando estamos em uma loja à procura de cobertores, por exemplo, a visão do senso comum é muito mais conveniente. Perguntar se há "um cobertor quente" é muito mais apropriado que pedir ao vendedor "um cobertor feito de um bom isolante térmico, que impede que o organismo perca calor para o ambiente". Mas, quando temos de escolher um tipo de copo para manter uma bebida fria, apenas a sensação térmica não é suficiente para fornecer uma explicação satisfatória, sendo o ponto de vista científico mais adequado. Considerando um copo de alumínio e outro de vidro, a visão do senso comum poderia levar o indivíduo a escolher o alumínio, uma vez que é ele "frio". O ponto de vista científico, por outro lado, nos ajuda a compreender que, como o alumínio é melhor condutor térmico do que o vidro (e, por isso, sente-se frio ao tocá- lo), a bebida vai atingir a temperatura ambiente em menos tempo no recipiente de alumínio do que no de vidro.
Segundo Mortimer e outros (2009), se o professor ajuda o aluno a tomar consciência de seu perfil conceitual de calor e temperatura depois de aprender o ponto de vista científico, ele pode compreender em que contextos da vida diária o ponto de vista científico poder ser melhor aplicado que o conceito cotidiano e vice- versa. Nesse sentido, o estudante pode tornar-se consciente do conceito científico de "calor" ou "aquecimento" como um processo de transferência de energia entre sistemas a diferentes temperaturas, mas não abandonar o conceito de calor como sendo equivalente à temperatura, por exemplo, ao avaliar a quentura de um corpo.
A abordagem do perfil conceitual poderá nos ajudar a compreender como um indivíduo pode vir a aplicar uma ideia científica de calor em algumas circunstâncias, mas não em todos os contextos de sua vida diária e de sua atuação profissional.
Estar ciente desses sentidos e conhecer o contexto em que cada um pode ser utilizado são tarefas em que a abordagem de perfil pode nos ajudar com êxito.