HÁ REALMENTE UM CONSENSO ACERCA DA NATUREZA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE CIÊNCIAS?

## HÁ REALMENTE UM CONSENSO ACERCA DA NATUREZA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE CIÊNCIAS?

## IS THERE REALLY A CONSENSUS ABOUT NATURE OF SCIENCE IN SCIENCE EDUCATION?

## André Ferrer P. Martins , Jim Ryder 1 2

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UFRN/Centro de Educação, aferrer34@yahoo.com.br University of Leeds/School of Education, j.ryder@education.leeds.ac.uk

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## Resumo

Esse trabalho aborda algumas questões relacionadas à Natureza da Ciência (NdC) no ensino de ciências, em geral, e no ensino de Física, em particular. Nosso objetivo central é problematizar a existência de uma 'visão consensual' sobre a NdC na literatura de pesquisa em ensino de ciências. Essa 'visão consensual' (VC) é baseada, principalmente, em oito documentos oficias de educação científica, cuja análise levou à criação dos chamados 'NOS tenets' (ou 'princípios sobre a NdC'). Essa lista de princípios contém afirmações curtas, diretas e de caráter geral sobre a ciência. Argumentamos que, a despeito de sua relevância para o ensino de ciências, a visão consensual tem recebido críticas de vários tipos. Além disso, alguns aspectos da visão consensual são intrinsicamente problematicos e podem, eventualmente, contribuir para a construção de visões exageradamente relativistas da ciência, cujos benefícios para uma alfabetização científica são duvidosos. Tudo isso nos leva à conclusão de que há um consenso limitado na literatura de pesquisa em ensino de ciências acerca do que deve ser ensinado sobre natureza da ciência. Concluímos que uma consideração mais adequada da NdC nos currículos de ciências deveria partir de uma perspectiva mais aberta e plural/heterogênea do que aquela oferecida pela VC, e que evite a formulação prematura de 'princípios gerais' sobre NdC.

Palavras-chave : filosofia da ciência; epistemologia; natureza da ciência

## Abstract

This paper addresses some issues related to Nature of Science (NOS) in science education, in general, and in physics education, in particular. Our main aim is to challenge the existence of a 'consensus view' about NOS in science education research literature. This 'consensus view' (CV) is based, mainly, on eight official science education standards documents, whose analysis led to the creation of NOS tenets. This list of NOS tenets contains short, direct and domain-general statements about science. We argue that, despite its relevance to science education, the consensus view has been receiving many types of criticisms. Moreover, some aspects of the consensus view are intrinsically problematic, and could, eventually, contribute to construct an exaggerated relativism, a view of science that might bring suspicious benefits to scientific literacy. All of this leads us to the conclusion that there is limited consensus about what to teach about the nature of science in the science education research literature. We conclude that a better consideration of

NOS in the school science curriculum would start from a more open and pluralistic/heterogeneous perspective than that offered by CV, which prevents premature formulation of 'general principles' on NOS.

Keywords : philosophy of science; epistemology; nature of science

## Introdução

Não é de hoje que a comunidade de educadores em ciência reconhece a importância do saber sobre a ciência para o ensino de ciências. Esse tema tem uma larga história na área e permanece sendo um desafio a ser enfrentado. Uma compreensão mais profunda de como a ciência funciona, como o conhecimento científico é produzido, validado e comunicado, assim como a própria natureza desse conhecimento, no que se refere às suas particularidades epistemológicas, tem sido vista como algo a ser buscado e com valor para a educação científica.

Por que ensinar sobre a ciência é relevante? O que deve ser ensinado? Como ensinar tais conteúdos? Embora tais questões necessitem ser pensadas de modo articulado, nosso foco neste trabalho será apenas a segunda questão, dada a limitação de espaço.

O que ensinar? Uma maneira de atacar essa questão é de modo negativo, identificando 'o que não deve ser ensinado'. Ao longo das últimas décadas, diversos trabalhos na área evidenciaram a existência de um grande número de concepções equivocadas e ingênuas sobre a ciência, manifestas tanto por estudantes quanto por professores, tais como: concepção empírico-indutivista da ciência; visão rígida (algorítmica, exata, infalível) da metodologia científica; visão acumulativa e linear da História da Ciência; visão descontextualizada e socialmente neutra da atividade dos cientistas, visão individualista e elitista da ciência, entre outras (ver, p.ex.: Gil-Pérez et al., 2001; Fernández et al., 2002; Lederman, 1992, 2007). O trabalho de Driver et al. (1996), bastante referenciado na área, já chamava a atenção para uma série de concepções problemáticas (p.ex.: cientistas trabalham isoladamente; o principal propósito da ciência é prover soluções para problemas técnicos; dificuldade em perceber o papel de entidades teóricas e modelos nas explicações científicas, entre outras).

Conhecer concepções ingênuas e equivocadas do fazer científico representou avanço significativo das pesquisas na área e um entendimento daquilo que 'não deve ser ensinado'. Mas se pode atacar a questão de 'o que ensinar?' por uma via positiva, ou seja, buscando construir um entendimento do que seria um conjunto de temas, aspectos, assuntos condinzentes com a perspectiva de um ensino sobre as ciências. Esse caminho é potencialmente mais complexo e tem uma longa história. Particularmente, ao longo dos últimos anos, tem levado ao estabelecimento daquilo que se convencionou chamar de 'visão consensual' sobre a Natureza da Ciência (NdC).

A chamada 'visão consensual' tem recebido críticas de diversos tipos (p.ex.: Alters, 1997; Rudolph, 2000; Irzik & Nola, 2011; Van Dijk, 2011; Matthews, 2012; Dushl & Grandy, 2013), enquanto, por outro lado, vem sendo articulada e obtendo adeptos (p.ex.: Lederman, 1992, 2007; McComas, Almazroa & Clough, 1998; Osborne et al., 2003; McComas, 2008; Abd-El-Khalick, 2012a, 2012b). Nesse ponto, cabe perguntar: esse é o melhor caminho para se construir currículos e se pensar

em estratégias didáticas? E, quem sabe, anterior a tudo isso: existe mesmo tal 'visão consensual'?

Tendo o que foi dito acima como pano de fundo, esse trabalho pretende problematizar, de duas maneiras, a ideia da existência de um verdadeiro 'consenso' em relação a questões relativas à NdC no ensino de ciências: 1) revendo algumas críticas endereçadas à 'visão consensual', na literatura especializada; e 2) observando alguns aspectos da 'visão consensual' intrinsecamente problemáticos, e que podem contribuir com a construção de visões exageradamente relativistas da ciência, cujos benefícios para uma alfabetização científica são duvidosos.

## O que há de 'consensual' na 'visão consensual'?

Em primeiro lugar, é importante afirmar que, para nós, está claro que um consenso em nível filosófico é inatingível. A ciência é um empreendimento social complexo demais para se dela se possa ter uma caracterização única. A visão consensual (VC, de agora em diante) compartilha conosco esse entendimento. Consciente dessa falta de consenso em nível filosófico, pretende apresentar um conjunto de fatores a respeito dos quais haveria um consenso amplo no que diz respeito ao que se espera que esteja presente no currículo escolar de ciências. Um consenso pragmático em torno de determinados aspectos seria válido para se pensar a inserção da temática NdC nas escolas, portanto.

Mas é justamente a respeito desse segundo nível de consenso, válido para o ensino escolar de ciências, que iremos tratar aqui. Trabalhos centrais para o estabelecimento da VC, como os de McComas, Clough & Almazroa (1998), McComas & Olson (1998) e McComas (2008), p.ex., baseiam-se em oito documentos educacionais oficiais, cuja análise leva à construção dos chamados 'Nature of Science (NOS) tenets', ou: 'princípios sobre a NdC'. A lista de NOS tenets contém afirmações curtas, diretas e de caráter geral sobre a ciência, equilibrando, num certo sentido, conteúdos de quatro áreas (Filosofia da ciência, História da ciência, Psicologia da ciência e Sociologia da ciência). Exemplos desses princípios sobre a NdC seriam: o conhecimento científico, enquanto durável, tem um caráter provisório; não existe uma maneira única de se fazer ciência (portanto, não há um método científico universal); pessoas de todas as culturas contribuem para a ciência; os cientistas são criativos; ideias científicas são afetadas por seu meio social e histórico; dentre outros (McComas, Almazroa & Clough, 1998, p. 513, tradução nossa).

A ausência de um verdadeiro consenso pode ser notada a partir de algumas críticas que podem ser feitas à VC. Por exemplo, em relação ao fato de, dentre os oito documentos considerados para o estabelecimento dos NOS tenets, nenhum pertencer a Europa continental, América Latina, África ou mesmo Ásia. Ou então em relação ao fato de a ideia de 'modelagem'/modelos não ser destacada adequadamente. Afinal, uma compreensão de que a ciência trabalha com modelos, o que são modelos etc. é de fundamental importância em qualquer discussão da natureza da ciência (a palavra 'modelo' não surge nos NOS tenets, embora uma discussão dessa natureza possa ser associada à ideia de que 'observações são dependentes de teorias', p.ex., ou a outros aspectos da VC).

Clough (2007) sinaliza para o fato de que os NOS tenets podem ser facilmente distorcidos por pesquisadores, professores e estudantes, tornando-se

algo a ser transmitido - mais do que investigado - em sala de aula. Propõe que aspectos da natureza da ciência sejam abordados como questões , em vez de princípios (p.ex. 'Em que sentido o conhecimento científico é provisório? Em que sentido é durável?' em vez do princípio 'O conhecimento científico, enquanto durável, tem um caráter provisório').

Há críticas mais contundentes, como a de Irzik and Nola (2011), para quem a VC tem uma série de deficiências e fragilidades, sendo a principal delas a desconsideração das particularidades das diversas ciências. Aspecto semelhante já havia sido apontado por Rudolph (2000), para quem as particularidades das práticas das diversas ciências deveriam orientar uma compreensão da natureza da ciência, em vez de uma concepção universal do que é a ciência. Matthews (2012) segue na mesma direção e critica o que denomina de 'Lederman Programme', defendendo que os aspectos de NdC sejam mais histórica e filosoficamente refinados. Propõe uma mudança de terminologia e de foco de pesquisa: de Natureza da Ciência/NdC (Nature of Science/NOS) para Características da Ciência/CdC (Features of Science/ FOS). Para o autor, essa mudança para uma perspectiva mais contextual e heterogênea evitaria algumas armadilhas educacionais e filosóficas associadas à pesquisa em NdC.

Já Duschl & Grandy (2013), preocupados com o efeito curricular do que consideram ser 'ideias datadas' sobre a NdC, opõem uma visão fundamentada em Consensus-based Heuristic Principles (associada à VC) a uma visão fundamentada na ideia de Building and Refining Model-Based Scientific Practices . Para os autores, que partem da perspectiva oferecida pela Visão Naturalizada da Filosofia da Ciência , não deveria haver separação entre NdC e investigação, e o aprendizado sobre NdC seria beneficiado por meio da experiência de 'fazer ciência'.

Não somos contrários à VC e ao esforço de buscar estabelecer conteúdos significativos para um ensino sobre a ciência. Nosso ponto, até aqui, foi apenas o de relativizar o uso da palavra 'consenso' na expressão 'VC', considerando que este termo talvez seja excessivamente forte e não represente adequadamente a diversidade de pontos de vista existentes nos (e subjacentes aos) estudos da literatura. Em suma: deve-se ter mais cuidado ao se falar em 'consenso'.

## Alguns outros problemas e o relativismo

Mesmo considerando as limitações e simplificações inerentes à VC, bem como a ideia de que os NOS tenets são afirmações de caráter geral que merecem detalhamento ulterior, consideramos que alguns aspectos da VC são pouco claros e/ou problemáticos em si mesmos. Tomemos, p.ex., a ideia de que 'A ciência se desenvolveu através de 'ciência normal' e 'revolução', conforme descrito por Kuhn (1962)', como aparece em McComas (2008, p. 251, tradução nossa). A particular visão de Thomas Kuhn da ciência, embora possa ter um número grande de adeptos na área de ensino de ciências, está longe de ser unânime, e essa particular epistemologia traz em seu bojo várias outras noções controversas (p.ex: incomensurabilidade, paradigma). É totalmente lícito que alguém tenha outra visão do desenvolvimento histórico da ciência e não seja favorável à concepção de 'revolução'. Defender uma particular epistemologia como sendo 'consensual' nos parece ser um problema.

'A ciência tem um componente criativo' é um aspecto bastante ressaltado pela VC. Entretanto, se adotarmos (justamente) uma perspectiva kuhniana, somos levados a ver a prática cotidiana da ciência como algo rotineiro e pouco criativo (próprio da 'ciência normal'), em vez de algo que envolve imaginação e criatividade. O aspecto mais criativo da ciência estaria reservado, preferencialmente, à 'ciência extraordinária' e aos períodos de revolução. Quanta criatividade é necessária à resolução de quebra-cabeças?

De modo um pouco mais problemático, temos a afirmação: 'A ciência tem um elemento subjetivo. Em outras palavras, ideias e observações em ciência são 'dependentes de teorias''. Concordamos com a ideia de que observações sejam 'dependentes de teorias'. No entanto, parece-nos muito diferente dizer que a ciência tem um elemento subjetivo. Essas duas afirmações não dizem a mesma coisa. Um aspecto bastante ressaltado pela Sociologia da ciência e mesmo pelas discussões sobre NdC na área de ensino de ciências é a maneira pela qual a ciência se constitui em conhecimento socialmente partilhado, construído coletivamente num processo de diálogo e, portanto, intersubjetivo . O conhecimento científico é referendado pela comunidade científica, num processo complexo em que tem lugar a revisão pelos pares. Ao igualarmos 'dependente de teorias' com 'elemento subjetivo', ficamos com a impressão de que as teorias com quais estabelecemos nosso particular olhar para o real - partilhadas e construídas socialmente, intersubjetivamente - são subjetivas ou carregadas de aspectos idiossincráticos. E que as teorias, portanto, são individuais, pessoais.

Essa visão flerta perigosamente com uma visão de senso comum que iguala 'teoria' a mera 'opinião', 'visão' pessoal. Não é raro ouvirmos algo como: 'qual a sua teoria sobre o campeonato de futebol desse ano?'. Sabemos que esse uso comum do termo pode trazer consequências ruins para o ensino de ciências. P.ex., no conhecido debate entre criacionismo e teoria da evolução, quando esta última passa a ser vista como uma simples 'teoria' (=opinião). Não queremos dizer aqui que a VC não esteja atenta a tudo isso, ou que use o termo 'teoria' em sentido comum. A própria defesa de uma distinção ente leis e teorias (um dos NOS tenets) apontaria na direção contrária. Mas a afirmação original de que 'A ciência tem um elemento subjetivo' pode dar margem a um entendimento equivocado.

Chegamos com isso a uma questão importante, embora sutil: a VC opõe-se a uma visão positivista, realista ingênua e de senso comum da ciência. Desconstruir essa visão tem sido parte da meta de um ensino sobre as ciências. Em seu lugar, a VC propõe uma visão que, embora não seja coesa e monolítica, parece situar-se no âmbito de um relativismo moderado ao apontar, p.ex., o aspecto provisório do conhecimento, a inexistência de um método único e rígido, a existência de vieses teóricos na observação e experimentação, as influências históricas, sociais e culturais da prática científica. Mas em que medida a apresentação de uma visão relativista moderada não resultará na adoção de um relativismo exacerbado ?

Alguns autores chamaram, de uma forma ou de outra, a atenção para esse problema do relativismo. Matthews (1998), p.ex., no prefácio do livro editado por McComas, aponta a necessidade de perceber a ciência como um tema complexo, no contexto da desconstrução de 'mitos da ciência' e da apresentação de uma 'mais complexa compreensão da ciência':

Mas o reconhecimento dessa complexidade não significa, simplesmente, que 'tudo vale', ou 'todas as ideias e visões de mundo são iguais', ou 'a ciência é apenas uma construção social'. O reconhecimento de que a

ciência é uma construção humana complexa de modo algum implica o relativismo e instrumentalismo frequentemente associados com a filosofia construtivista (Matthews, 1998, p. xvi - tradução nossa).

Numa direção semelhante, outros autores defendem que se construa uma imagem da ciência realista e racionalista moderada, sem perder de vista as limitações e os aspectos éticos e humanos da ciência, mas destacando suas realizações intelectuais e materiais (Izquierdo & Adúriz-Bravo, 2003; Adúriz-Bravo & Rosales, 2011).

- O problema do relativismo surge com outra roupagem na discussão acerca das diversas vertentes do construtivismo (radical, social etc.). Mas, do mesmo modo, uma crítica a um relativismo exacerbado parece ser preocupação corrente, a qual compartilhamos (ver, p.ex., alguns trabalhos da década de 1990 em que vários autores posicionaram-se criticamente em relação à epistemologia construtivista: Matthews, 1994; Osborne, 1996; Ogborn, 1997).

Não temos a pretensão de entrar em debates filosóficos. Porém, cabe dizer que o relativismo, na medida em que faz o conhecimento humano depender de fatores históricos, políticos, econômicos, sociais, do espírito da época etc., deveria vir - ao menos do ponto de vista da educação científica - acompanhado da discussão de até que ponto a natureza impõe restrições sobre o conhecimento construído socialmente.

Não estamos defendendo aqui que a VC manifeste um tipo de relativismo exacerbado. Sem dúvida que esse tipo de visão não pode ser imputado a ela. O que estamos chamando a atenção é para o fato de que, considerada em seu conjunto (ou seja: privilegiando a apresentação de frases curtas e de caráter geral sobre a ciência; trazendo ideias como 'a ciência tem um elemento subjetivo'; não abordando em profundidade os processos da ciência), a VC pode, eventualmente, contribuir para um tipo de relativismo inadequado para uma apreciação da ciência enquanto empreendimento humano epistemologicamente diferente do conhecimento se senso comum e de outras formas de conhecimento.

Nossa preocupação é de natureza semelhante à exposta por Clough (2007) na seguinte passagem:

Princípios sobre a natureza da ciência podem ser facilmente mal compreendidos e usados de modo abusivo. Estudantes com frequência vêem as coisas como preto ou branco. Por exemplo, quando discutia o caráter histórico e tentativo da ciência, há alguns anos, ao ensinar ciências na escola secundária, meus estudantes saltavam do extremo de ver a ciência como conhecimento absolutamente verdadeiro para o outro extremo, como conhecimento não confiável. Era necessário muito esforço para movêlos para uma posição mais intermediária. Colegas contaram-me sobre estudantes que perguntavam por que eles tinham que aprender o conteúdo científico se ele estava sempre mudando (Clough, 2007 - tradução nossa).

A conclusão não é a de que a VC deva ser descartada. O que foi dito nessa seção teve a intenção, apenas, de ressaltar que se deve ter cuidado com determinadas afirmações (e com o conjunto delas) quando pensamos em currículos ou na formação de professores para lidar, em sala de aula, com a temática NdC. Afinal de contas, a desconstrução de concepções equivocadas de ciência deve vir acompanhada de uma cuidadosa construção de visões mais atuais e adequadas. E não de visões que levem a atitudes anti-científicas.

## Conclusão

Procuramos trazer, nesse trabalho, argumentos em favor da ideia de que a chamada 'visão consensual', não obstante sua relevância para o ensino de ciências, apresenta algumas fragilidades que não devem ser desprezadas. A perspectiva de um verdadeiro 'consenso', ainda que não-filosófico e pragmaticamente endereçado ao currículo escolar de ciências, parece algo distante e limitado, tendo em vista os trabalhos existentes na literatura especializada da área e alguns problemas intrínsecos presentes nos princípios sobre NdC adotados pela VC.

Os assuntos tratados nas seções precedentes nos levam a concluir que uma consideração mais adequada da NdC nos currículos de ciências deveria partir de uma perspectiva mais aberta e plural/heterogênea do que aquela oferecida pela VC, e que evite a formulação prematura de 'princípios gerais' sobre NdC. Os diversos trabalhos da literatura sugerem caminhos possíveis. Esforço nessa direção vem sendo realizado por diversos pesquisadores da área, em particular pelos autores desse trabalho.

## Referências

Abd-El-Khalick, F. (2012a). Examining the sources for our understandings about science: enduring conflations and critical issues in research on nature of science in science education. International Journal of Science Education , 34(3), 353-374.

Abd-El-Khalick, F. (2012b). Nature of science in science education: Toward a coherent framework for synergistic research and development. In: B.J. Fraser, K. Tobin, & C. McRobbie (Eds.), Second international handbook of science education (pp. 1041-1060). The Netherlands: Springer.

Adúriz-Bravo, A. & Rosales, S.D. (2011). ¿Qué naturaleza de la ciencia hemos de saber los profesores que enseñamos ciencias ? Uma questión actual de la investigación didáctica ? In: S.F.D. Rosales & M.R.Q. Gatica (Eds.), La enseñanza de las ciencias naturales en las primeras edades: su contribución a la promoción de competencias de pensamiento científico (Volumen 5). Barrancabermeja: Litodigital. Disponível em:

http://www7.uc.cl/sw\_educ/educacion/grecia/plano/html/pdfs/biblioteca/LIBROS/LIBR OMQSFIN.pdf. Acesso em: 25-02-2014.

Alters, B.J. (1997). Whose nature of science? Journal of Research in Science Teaching , 34(1), 39-55.

Clough, M. P. (2007). Teaching the nature of science to secondary and postsecondary students: questions rather than tenets. The Pantaneto Forum , 25, http://www.pantaneto.co.uk/issue25/front25.htm

Driver, R.H. et al. (1996). Young people's images of science . Buckingham: Open University Press.

Dushl, R.A.; Grandy, R. (2013). Two views about explicitly teaching Nature of Science. Science & Education , 22(9), 2109-2139.

Fernández, I. et al. (2002). Visiones deformadas de la ciencia transmitidas por la enseñanza. Enseñanza de las Ciencias , 20(3), 477-488.

Feyerabend, P. (1993). Against method (3 rd ed.). London: Verso.

Gil-Pérez, D. et al. (2001) Para uma imagen não deformada do trabalho científico. Ciência & Educação , 7(2), 125-153.

Irzik, G.; Nola, R. (2011) A Family Resemblance Approach to the Nature of Science for Science Education. Science & Education , 20(7-8), 591-607.

Izquierdo, M. & Adúriz-Bravo, A. (2003). Epistemological foundations of school science. Science & Education , 12(1), 27-43.

Lederman, N.G. (1992). Student's and teacher's conceptions of the nature of science: a review of the research. Journal of Research in Science Teaching , 29(4), 331-359.

Lederman, N.G. (2007). Nature of science: past, present and future. In: Abell, S.K., & Lederman, N.G. (Eds.). Handbook of research on science education . (pp. 831-879). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.

Matthews, M.R. (1994). Vino viejo en botellas nuevas: un problema con la epistemología constructivista. Enseñanza de las Ciencias , 12(1), 79-88.

Matthews, M. R. (1998). Foreword and introduction. In: W.F. McComas (Ed.), The Nature of Science in Science Education: rationales and strategies (pp. xi-xxi). The Netherlands: Kluwer.

Matthews, M. R. (2012). Changing the focus: from nature of science to features of science. In: M. S. Khine (Ed.), Advances in nature of science research (pp. 3-26). Dordrecht: Springer.

McComas, W.F. (2008). Seeking historical examples to illustrate key aspects of the nature of science. Science & Education , 17(2-3), 249-263.

McComas, W.F. & Olson, J.K. (1998). The Nature of Science in international science educational standards documents. In: W.F. McComas (Ed.), The Nature of Science in Science Education: rationales and strategies (pp. 41-52). The Netherlands: Kluwer.

McComas, W.F., Almazroa, H., & Clough, M. (1998). The Nature of Science in Science Education: an introduction. Science & Education, 7(6), 511-532.

McComas, W.F., Clough, M. & Almazroa, H. (1998). The role and character of the Nature of Science in Science Education. In: W.F. McComas (Ed.), The Nature of Science in Science Education: rationales and strategies (pp. 3-39). The Netherlands: Kluwer.

Ogborn, J. (1997). Constructivist metaphors of learning science. Science & Education , 6(1-2), 121-133.

Osborne, J. (1996). Beyond Constructivism. Science Education , 80(1), 53-82.

Osborne, J.; Collins, S; Ratcliffe, M; Millar, R.; Duschl, R. (2003). What ''Ideas-aboutScience'' should be taught in school science? A Delphi study of the expert community. Journal of Research in Science Teaching , 40(7), 692-720.

Rudolph, J.L. (2000). Reconsidering the 'nature of science' as a curriculum component. Journal of Curriculum Studies , 32(3), 403-419.

Van Dijk, E. M. (2011). Portraying real science in science communication. Science Education , 95(6), 1086-1100.