Natureza da Ciência em atividades investigativas com licenciandos em Física : contribuições da Ciência integral

Abstract

Este trabalho buscou compreender como o ensino da História da Ciência (HC) e da Natureza da Ciência (NdC) podem se beneficiar da implementação do Ensino de Ciências por Investigação (EnCI). Foi adotada a perspectiva de Ciência Integral, ao defender um ensino contextualizado, avaliado a partir das Dimensões de Confiabilidade da Ciência. O EnCI, como uma abordagem didática centrada no aluno, pode contemplar investigações sobre a HC e promover discussões sobre a NdC, sendo escolhido como base para o desenvolvimento de atividades com os estudantes. A pergunta que guiou esta pesquisa foi “Como licenciandos em Física mobilizam aspectos de NdC que emergem de uma sequência de atividades investigativas sobre a história da Teoria da Relatividade?”, que foi respondida a partir de três objetivos. O primeiro deles foi ‘Explorar as relações entre o EnCI e a NdC na literatura’, o qual foi alcançado através de uma revisão sistemática da literatura, em que foi examinado como a NdC é abordada nas pesquisas que envolvem o EnCI, identificando a ausência de um enfoque explícito sobre a NdC em muitos estudos. Também foi categorizada a presença da NdC em seis níveis de proximidade com o EnCI, desde abordagens em que a NdC é central e definidora até aquelas em que a relação entre os dois conceitos é tênue ou inexistente. Ademais, foram desenvolvidas e analisadas atividades investigativas sobre História da Teoria da Relatividade, voltadas para o desenvolvimento de aspectos da NdC. A análise dessas atividades atendeu a dois objetivos: ‘Analisar como os aspectos da NdC são mobilizados em diferentes momentos de uma sequência de atividades investigativas’; e ‘Estabelecer relações entre a sequência de atividades desenvolvidas e a Ciência Integral’. A análise revelou a presença de diferentes dimensões da NdC associadas a um conflito de como a Ciência é representada. Ao invés de ser representada como um empreendimento histórico, social e cultural, a Ciência é muitas vezes associada ao fruto do trabalho de poucos “Grandes Gênios”. Foi percebida ainda uma preocupação com a representação dos cientistas, em especial o apagamento das mulheres e outros grupos socialmente marginalizados da HC, bem como os impactos que tais representações têm sobre os alunos.

This work aimed to understand how teaching the History of Science (HS) and the Nature of Science (NoS) can benefit from implementing Inquiry-based teaching. The Nature of the Whole Science perspective was adopted, advocating for contextualized teaching, evaluated with the dimensions of reliability. The Inquiry-based teaching, as an student-centered didactic approach, can encompass investigations into the HS and promote discussions about the NoS, it was chosen as the basis for developing activities with the students. The question guiding this research was "How do Physics undergraduates mobilize aspects of the NoS that emerge from a sequence of investigative activities about the history of the Theory of Relativity?" This question was addressed through three objectives. The first of these was to “Explore the relationships between EnCI and the NoS in the literature”, which was achieved through a systematic literature review, the study examined how the NoS is addressed in research involving Inquiry-based teaching, identifying a lack of explicit focus on the NoS in many studies. Also, the presence of the NoS into six levels of proximity to Inquiry-based teaching, ranging from approaches where the NoS is central and defining to those where the relationship between the two concepts is tenuous or nonexistent, was categorized. An investigative activity sequence about the History of the Theory of Relativity was also developed and analyzed, aimed at developing aspects of the NoS. The analysis of these activities achieve other two objectives: "Analyze how aspects of the NoS are mobilized at different stages of a sequence of investigative activities"; and "Establish relationships between the developed sequence of activities and The Nature of the Whole Science". The analysis revealed the presence of different dimensions of the NoS, that are in conflict with how Science is represented. Instead of being depicted as a historical, social, and cultural endeavor, Science is often associated with the result of the work of a few “Great Scientists”. Yet, concerns were noted regarding the portrayal of scientists, particularly the erasure of women and other socially marginalized groups from the HS, as well as the impacts that such representations have on students.