História e filosofia da Ciência e as redes de conhecimento : explorando convergências epistemológicas na didática das Ciências

Abstract

Esta tese de Doutorado teve como principal objetivo investigar e aprofundar a relação envolvendo a convergência epistemológica entre Gaston Bachelard e Imre Lakatos no que tange à História da Ciência e o conceito Redes de Conhecimento no contexto da Didática das Ciências. Quanto aos delineamentos metodológicos gerais desta pesquisa, tem-se uma abordagem qualitativa, de natureza aplicada e com a finalidade exploratória. De maneira geral, esta pesquisa foi dividida em dois principais grandes momentos: momento teórico e o momento teórico-empírico desta investigação. O primeiro momento consistiu em duas etapas, sendo que a primeira etapa se baseou no desenvolvimento do estado da arte envolvendo a História e Epistemologia da Ciência relacionada no contexto da Didática das Ciências. Como também, objetivou-se realizar aproximações teóricas entre a convergência epistemológica e a Didática das Ciências, com ênfase à explicitação e avaliação das ideias dos alunos, conteúdos científicos e metodologia de ensino. Quanto à segunda etapa deste primeiro momento da pesquisa, explorou-se a investigação concernente às associações entre os aspectos da referida convergência epistemológica com os episódios em Ciências e com o conceito Redes de Conhecimento, com vistas à elaboração de estratégias didáticas para a formação de professores de ciências. Em relação ao segundo momento teórico-empírico desta pesquisa, buscou-se verificar a utilidade didática das estratégias elaboradas nesta investigação no primeiro momento (enfoque exclusivamente teórico) em duas disciplinas de graduação. Mais especificamente, foi realizado um conjunto de intervenções didáticas em duas disciplinas dos cursos de graduação de duas instituições federais de ensino superior. Em relação à pergunta principal desta investigação, pode-se explorá-la e respondê-la ao longo desta tese. Compreendeu-se que a relação entre a convergência epistemológica e o conceito Redes de Conhecimento pode ser relevante no sentido de possibilitar duas lentes teóricas diferentes e complementares nas discussões envolvendo características da natureza científica contemporânea em narrativas da HC, através de análises de episódios científicos. Verificou-se que a convergência epistemológica denotou diferentes possibilidades em seus contextos de discussão, no sentido de ser útil para análise de episódios e também como referência para análise de proposta didática. Pode-se perceber que, no geral, os estudantes conseguiram discutir e utilizar a convergência tanto na perspectiva de análise de episódios, como também na de proposta didática. Os estudantes demonstraram dificuldades inerentes às especificidades de cada estratégia didática trabalhada, sendo que as dificuldades e limitações foram distintas em cada estratégia abordada quanto às quatro naturezas da convergência. Por fim, defende-se a relevância em se fomentar novos estudos e discussões a respeito do conhecimento pedagógico do conteúdo em relação às diferentes formas didáticas de se abordar tais conteúdos histórico-filosóficos no contexto formativo de professores de ciências.

This PhD thesis aimed to investigate and delve into the epistemological convergence between Gaston Bachelard and Imre Lakatos concerning the History of Science and the concept of Knowledge Networks in the context of Science Didactics. As for the general methodological outlines of this research, a qualitative approach is employed, applied in nature and with an exploratory purpose. Overall, this research was divided into two main phases: the theoretical phase and the theoretical-empirical phase of this investigation. The first phase consisted of two stages, with the first stage focusing on the development of the state of the art related to the History and Epistemology of Science in the context of Science Didactics. Additionally, the objective was to establish theoretical connections between epistemological convergence and Science Didactics, with an emphasis on the explicitation and evaluation of students' ideas, scientific content, and teaching methodology. Regarding the second stage of this initial phase of the research, the investigation focused on exploring the associations between the aspects of the aforementioned epistemological convergence with scientific episodes and the concept of Knowledge Networks, aiming to develop didactic strategies for science teacher education. As for the second theoretical-empirical phase of this research, the objective was to verify the didactic utility of the strategies developed in the first phase of the research (which was exclusively theoretical in nature) in two undergraduate courses. Specifically, a set of didactic interventions was carried out in two courses of undergraduate programs at two federal higher education institutions. Regarding the main question of this investigation, it can be explored and answered throughout this thesis. It was understood that the association between epistemological convergence and the concept of Knowledge Networks can be relevant in enabling two different and complementary theoretical lenses in discussions involving characteristics of contemporary scientific nature in narratives of the History of Science, through analyses of scientific episodes. It was found that epistemological convergence presented different possibilities in its contexts of discussion, being useful for episode analysis and as a reference for the analysis of didactic proposals. It can be observed that, overall, the students were able to discuss and utilize the convergence both from the perspective of episode analysis and didactic proposal. The students demonstrated inherent difficulties regarding the specificities of each didactic strategy employed, with the difficulties and limitations being distinct for each strategy regarding the four natures of convergence. Finally, it is advocated for the importance of fostering further studies and discussions regarding pedagogical content knowledge concerning different didactic approaches to address such historical-philosophical content in the context of science teacher education.