A formação de professores focada na vigilância epistemológica pautada pela compreensão das relações entre fatores epistêmicos e sociais na construção da Mecânica Clássica

Abstract

É amplamente conhecido no campo do ensino de Ciências que o processo de construção do conhecimento é complexo, envolvendo tanto aspectos epistêmicos quanto sociais. Da mesma forma, já se sabe que a didatização do conhecimento frequentemente simplifica essa complexidade em excesso. Com o objetivo de proporcionar a futuros professores o questionamento das transformações pelas quais o conhecimento passa no ensino de Mecânica Clássica, esta pesquisa avaliou as implicações de um ensino centrado na explicitação das hipóteses basilares do conhecimento científico, no contexto da formação de professores de Física, com intuito de promover os conhecimentos necessários para a realização da vigilância epistemológica na transposição didática na área da Mecânica Clássica (MC), abrangendo até o formalismo lagrangiano. A vigilância epistemológica é um conceito da Teoria Antropológica do Didático (TAD) e se refere à capacidade do(a) professor(a) de questionar o conhecimento a ser ensinado, avaliando seu grau de adequação em relação ao conhecimento de referência. O conceito de hipótese adotado é alinhado com a acepção de Lima e Heidemann (2023), que exploram episódios históricos para propor um sistema que permite a classificação das hipóteses quanto à sua natureza. A tese defendida é: No contexto de formação de professores, a explicitação das hipóteses basilares do conhecimento como respostas a questões que só fazem sentido em seu contexto histórico de criação proporciona conhecimentos necessários para a vigilância epistemológica. Para dar suporte a essa tese, foram realizados três estudos, sendo dois teóricos (Estudo 1 e 3) e um empírico (Estudo 2). No Estudo 1, foi realizado um estudo bibliográfico em que se identifica quais episódios históricos relevantes são adequados para serem abordados em uma disciplina de MC para formação inicial de professores e quais são as principais hipóteses mobilizadas pelos cientistas nesses episódios. Em seguida, com o intuito de familiarizar o pesquisador com o contexto de investigação e com a proposta didática abordada, buscou-se avaliar o impacto de um ensino de MC pautado pela explicitação dessas hipóteses em uma primeira versão reformulada da disciplina de Mecânica Clássica para a Licenciatura da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Com os resultados do Estudo 1 e dessa experiência, foram delineados, no Estudo 2, um Modelo Epistemológico de Referência (MER) e um Modelo Didático de Referência (MDR) provisórios, com o intuito de identificar que condições e restrições precisam ser consideradas em uma disciplina como a de MC para a Licenciatura da UFRGS quando se pretende preparar futuros professores para exercerem a vigilância epistemológica na transposição didática dos conceitos e teorias desse campo científico. As condições e restrições que emergiram desse estudo deram suporte empírico para a realização do Estudo 3, em que foi proposto um referencial teórico-metodológico na forma de um MER e um MDR em uma disciplina como a de MC para a Licenciatura da UFRGS com o objetivo de favorecer a vigilância epistemológica a partir da compreensão das hipóteses científicas que sustentam os conceitos e teorias dessa área.

It is widely known in the field of Science Education that the process of knowledge construction is complex, involving both epistemic and social aspects. Likewise, it is already acknowledged that the didactization of knowledge often excessively simplifies this complexity. Aiming to encourage future teachers to question the transformations knowledge undergoes in the teaching of Classical Mechanics, this research e approach focused on the explicitness of the fundamental hypotheses of scientific knowledge, within the context of physics teacher education, with the intention of promoting the necessary knowledge for carrying out epistemological vigilance in the didactic transposition of Classical Mechanics (CM), including Lagrangian formalism. Epistemological vigilance is a concept from the Anthropological Theory of the Didactic (ATD) and refers to a teacher's ability to question the knowledge to be taught, assessing its degree of adequacy in relation to the reference knowledge. The concept of hypothesis adopted is aligned with the definition proposed by Lima and Heidemann (2023), who explore historical episodes to propose a system that allows the classification of hypotheses by their nature. The defended thesis is: In the context of teacher education, the explicitness of the fundamental hypotheses of knowledge, as answers to questions that only make sense in their historical context of creation, provides the necessary knowledge for epistemological vigilance. To support this thesis, three studies were conducted, two theoretical (Study 1 and 3) and one empirical (Study 2). In Study 1, a bibliographic study was carried out to identify which relevant historical episodes are appropriate to be addressed in a CM course for initial teacher education and what are the main hypotheses mobilized by scientists in these episodes. Then, aiming to familiarize the researcher with the investigative context and the proposed didactic approach, the impact of a CM teaching approach focused on making these hypotheses explicit was evaluated in a newly revised version of the Classical Mechanics course for the teaching degree at the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). Based on the results of Study 1 and this experience, Study 2 outlined a provisional Reference Epistemological Model (REM) and Reference Didactic Model (RDM), with the purpose of identifying the conditions and constraints that need to be considered in a course like CM for the UFRGS teaching degree when the aim is to prepare future teachers to exercise epistemological vigilance in the didactic transposition of concepts and theories in this scientific field. The conditions and constraints that emerged from this study provided empirical support for Study 3, in which a theoretical-methodological framework was proposed in the form of an REM and RDM for a course like CM for the UFRGS teaching degree, with the objective of fostering epistemological vigilance through the understanding of the scientific hypotheses that underpin the concepts and theories in this area.