ESTADO DO CONHECIMENTO: O USO DA HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA

## ESTADO DO CONHECIMENTO: O USO DA HISTÓRIA E FILOSOFIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA

## STATE OF KNOWLEDGE: THE USE OF HISTORY AND PHILOSOPHY OF SCIENCE IN PHYSICS TEACHING

Raul Isaias Campos 1 , Agustina R. Echeverría 2

1 Universidade Federal de Goiás/LEdoC, icraul@hotmail.com 2 Universidade Federal de Goiás/NUPEC, echeverria.ufg@gmail.com

## Resumo

Este trabalho tem como objetivo realizar o estado do conhecimento sobre a utilização didática da história e filosofia da ciência no ensino de física do Brasil, mais especificamente, com o foco no mapeamento das pesquisas que contemplam o debate sobre a natureza da ciência em sala de aula. Para isso, foram analisados os trabalhos contidos nas atas dos Simpósios Nacional de Ensino de Física (SNEF) e Encontros de Pesquisa em Ensino de Física (EPEF) ocorridos na última década. Os resultados deste trabalho mostram um aumento significativo no número de pesquisas concentradas no campo temático Filosofia, História e Sociologia da Ciência e o Ensino de Física do SNEF e do EPEF, bem como um aumento expressivo na quantidade de trabalhos que abarcam a discussão da natureza da ciência a partir de intervenções didáticas. Por fim, ressalta-se a necessidade de se realizar investigações que tenham como público alvo professores em atividade e de pesquisas empíricas que tenham como foco a utilização da história e filosofia da ciência em sala de aula

Palavras-chave : Estado do Conhecimento; História e Filosofia da Ciência; Natureza da Ciência.

## Abstract

This work aims to realize the state of knowledge about the didactic use of the history and philosophy of science in the physics teaching in Brazil, more specifically, with a focus on mapping research that contemplates the debate about the nature of science in the classroom. For this, the works contained in the minutes of the Nacional Symposiums on Physics Teaching (SNEF) and Research Meetings on Physics Teaching (EPEF) that occurred in the last decade were analyzed. The results of this work show a significant increase in the number of researches concentrated in the thematic field Philosophy, History and Sociology of Science and the Physics Teaching of SNEF and EPEF, as well as an expressive increase in the number of works that include the discussion about the nature of science from didactic interventions. Finally, it is emphasized the need to carry out investigations that target active professors and empirical research that focuses on the use of the history and philosophy of science in the classroom.

Keywords : State of Knowledge; History and Philosophy of Science; Nature of Science.

## Introdução

O presente trabalho tem o objetivo de apresentar o estado do conhecimento sobre a utilização didática da história e filosofia da ciência no ensino de física no Brasil, em busca de mapear as pesquisas realizadas na área que possuem como foco a discussão sobre a natureza da ciência em sala de aula. Esse panorama poderá auxiliar na identificação das principais tendências que têm sido contempladas na área, possibilitando uma reflexão sobre as pesquisas que visam à inserção do tema no ensino.

Apesar de que o uso didático da história e filosofia da ciência é praticamente um consenso entre professores das ciências da natureza, pesquisas mostram um reduzido número de trabalhos que realizaram essa inserção no ensino de física (SCHIRMER; SAUWEVEIN, 2011; SILVA, 2011; TEIXEIRA, et al., 2012; OLIVEIRA; SILVA, 2013; SCHIRMER; SAUWEVEIN, 2014; SILVA; GATTI, 2015; SILVA et al., 2015).

Dos 194 trabalhos publicados acerca da história e filosofia da ciência no Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF) e no Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (EPEF), entre os anos 2000 e 2010, Schirmer e Sauwein (2011) identificaram apenas 29 trabalhos que realizaram a implementação de uma proposta didática (14%). Com o mesmo critério de busca, mas contemplando apenas os principais periódicos da área (Caderno Brasileiro de Ensino de Física; Revista Brasileira de Ensino de Física, Ciência e Educação, Investigações em Ensino de Ciências, Revista Brasileira de Ensino de Ciências e Enseñanza de las Ciencias), Teixeira et al. (2012) encontraram, desde 1980 até meados de 2011, 14 artigos de 160 trabalhos que envolviam a história e filosofia da ciência como temática principal (8%).

No que tange às intervenções didáticas em sala de aula, tendo como eixo condutor a natureza da ciência, Silva et al. (2015) desenvolveram uma pesquisa no período compreendido entre 2004 e 2013, em três periódicos nacionais (Experiências em Ensino de Ciência, Química Nova e Investigações em Ensino de Ciências) e um internacional (Enseñanza de las Ciencias). Dos 719 trabalhos encontrados que apresentavam o termo 'natureza da ciência' em seus resumos, somente 15 se adequavam aos critérios estabelecidos pelas autoras, ou seja, publicações que tinham feito algum tipo de aplicação em sala de aula (2%). Destes trabalhos, seis são da área de Ensino de Biologia, quatro do Ensino de Física e o restante sobre outros temas, como educação não-formal, currículo, CTS, etc.

Com este mesmo foco de investigação, Oliveira e Silva (2013) buscaram nos SNEFs e EPEFs, ocorridos entre 2000 e 2009, trabalhos que contemplassem o uso didático da história e filosofia da ciência no ensino de física e que possuíssem o objetivo de proporcionar uma compreensão da natureza da ciência. A partir da leitura dos títulos e resumos, as autoras selecionaram 125 trabalhos 1 sobre a temática história e filosofia da ciência, sendo encontrados 26 que realizaram aplicações didáticas (20%).

Após leitura integral dos textos de 18 trabalhos do SNEF e 8 do EPEF, Oliveira e Silva (2013) descartaram 3 trabalhos do SNEF por entenderem que os mesmos não tinham realizado uma intervenção em sala de aula. Desses 23 artigos restantes, 10 buscavam discutir a natureza da ciência (8% de 125 trabalhos). Dos 15 trabalhos do SNEF que promoveram aplicações didáticas embasadas na história e filosofia da ciência, 8 se enquadraram neste último recorte, enquanto no EPEF, dos três trabalhos que apresentaram ações didáticas, dois tinham como objetivo debater a natureza da ciência.

E é com intuito de dar continuidade a esta última pesquisa, de estado do conhecimento, que a próxima seção irá se desenvolver. A busca se dará nas atas destes que são os principais eventos da área de Ensino de Física, desde o ano de 2010 até o ano de 2019.

## Desenvolvimento da Pesquisa

Entre os anos de 2010 e 2019 foram realizados onze eventos, sendo cinco SNEFs e seis EPEFs. A partir das atas desses eventos, selecionou-se o campo Filosofia, História e Sociologia da Ciência e o Ensino de Física para a busca dos trabalhos. A quantidade de artigos é apresentada no gráfico abaixo de acordo com o ano e o respectivo evento.

Tabela 1 - Trabalhos sobre história e filosofia da ciência nos eventosFonte: elaborada pelos autores

<!-- image -->

Após este primeiro levantamento, os 149 trabalhos foram examinados a partir dos seus títulos, palavras-chaves e resumos. A atenção dirigiu-se às produções que possuíam elementos correlativos ao objeto desta investigação, ou seja, a utilização em sala de aula da história e filosofia da ciência no ensino de física.

Nesta segunda etapa, com base em Schirmer e Sauwein (2011), os trabalhos foram separados de acordo com as seguintes categorias: Proposta didática implementada: trabalhos com propostas implementadas em sala de aula; Proposta não implementada: propostas didáticas para a sala de aula não

implementadas no ensino; Subsídios: contribuições ou narrações históricas, subsídios metodológicos ou epistemológicos, traduções de artigos, etc; Pesquisas em periódicos e eventos: levantamentos sobre trabalhos em periódicos, catálogos, eventos etc; Pesquisas em Livros Didáticos: trabalhos que apresentam pesquisas sobre livros didáticos; Pesquisa sobre concepções: trabalhos sobre pesquisas de concepções, opiniões ou práticas de estudantes, professores, etc.

- A quantidade de trabalhos por categoria, bem como o evento correspondente podem ser vistos na tabela abaixo:

Tabela 2 Distribuição de trabalhos por categoria

Fonte: adaptado de Schirmer e Sauwein (2011)

Em seguida, os 41 trabalhos da categoria Proposta didática implementada foram novamente analisados a partir da releitura dos títulos, resumos e palavras chaves. O intuito foi buscar artigos que tinham como objetivo discutir a natureza da ciência em sala de aula.

Neste recorte, 23 trabalhos foram selecionados, sendo 14 do SNEF e 9 do EPEF. Foi feita a leitura integral dos textos e nova classificação, fundamentada em Lederman (1992), que divide as pesquisas relacionadas à natureza da ciência na área de Ensino de Ciências em quatro linhas. Segundo o autor, é possível dividir a pesquisa sobre a natureza da ciência em quatro vertentes: avaliação das concepções de natureza da ciência dos estudantes; desenvolvimento, uso e avaliação de propostas curriculares com o objetivo de aprimorar as concepções dos estudantes a respeito da natureza da ciência; avaliação e tentativa de melhorar as visões de professores sobre a natureza da ciência; identificação da relação entre as concepções dos professores, suas práticas docentes e as concepções dos alunos. A partir dessas categorias, os trabalhos foram categorizados abaixo:

-  avaliação das concepções de natureza da Ciência dos estudantes : os trabalhos encontrados nesta categoria apresentam como foco o diagnóstico de concepções de alunos do ensino médio e superior. O primeiro ponto a se ressaltar é que todos os trabalhos alocados nesta categoria foram apresentados no SNEF. São

eles: Loures (2011); Costa e Batista (2017) e Vicente e Schmiedecke (2015). Todos os trabalhos desta categoria foram realizados a partir de uma intervenção didática, mas sem debater a fundo como essa intervenção se desenvolveu e como a mesma modificou as concepções dos estudantes. Os trabalhos que se preocuparam em descrever isso foram alocados na próxima categoria.

-  desenvolvimento, uso e avaliação de propostas curriculares com o objetivo de aprimorar as concepções dos estudantes a respeito da natureza da Ciência. Esta categoria contém a maior parte dos trabalhos. São 10 advindos do SNEF e 8 do EPEF. Pode-se separar a categoria em dois grupos, um em que se evidenciam episódios históricos a fim de discutir a natureza da ciência e outro em que a mesma é debatida mais diretamente através do desenvolvimento em sala de aula de conceitos epistemológicos. Inseridos no primeiro grupo, tem-se: Forato et al (2010); Pereira et al (2010); Alcantâra e Braga (2011); Henrique e Silva (2011); Peron et al. (2012); Loures (2013); Raicik e Peduzzi (2013); Milnitsky et al. (2015); Pinto e Raposo (2015); Fonseca et al. (2016); Saito e Gurgel (2016); Lima e Martins (2017); Monteiro e Martins (2017); Haygert e Denardim (2019). Já do segundo grupo, os trabalhos são: Reis et al. (2010); Braga e Filho (2011); Bomfim et al. (2016) e Massoni et al. (2016).
-  avaliação e tentativa de melhorar as visões de professores sobre a natureza da ciência : esta categoria diz respeito a reflexões e práticas que busquem contribuir para um avanço na concepção de professores a partir da discussão sobre a natureza da ciência. Apenas um trabalho com essa característica foi encontrado o de Nicácio et al. (2015).
-  identificação da relação entre as concepções dos professores, suas práticas docentes e as concepções dos alunos : nesta categoria tem-se a investigação sobre a práxis docente. Assim como na anterior, apenas um trabalho foi encontrado com essa característica, o de Pena e Teixeira (2014).

## Considerações Finais

Os números apresentados neste trabalho mostram um notório aumento, comparado à Oliveira e Silva (2013), de pesquisas centradas no campo temático Filosofia, História e Sociologia da Ciência e o Ensino de Física do SNEF e do EPEF que tiveram propostas para sala de aula. De 20% antes constatado, tem-se agora 32% de trabalhos, sendo 27% com intervenções didáticas.

No que tange à discussão da natureza da ciência a partir dessas intervenções, nota-se outro aumento expressivo. Se antes as autoras encontram um quantitativo de 8% com essa especificidade (10 trabalhos de 125), nesta nova pesquisa esta porcentagem dobrou (24 trabalhos de 149). Pode-se conjecturar que tais aumentos se devam à insistente preocupação de pesquisadores e professores em décadas anteriores com a utilização da história e filosofia da ciência em sala de aula.

Outro ponto que merece destaque é o número pequeno de pesquisas que têm como foco professores em atividade. Foram encontrados nesta investigação apenas duas intervenções que abordavam este público diretamente. Apesar de muitos trabalhos contemplarem a formação de professores, que indiscutivelmente é de extrema relevância, pode-se dizer que é necessário também uma preocupação em entender as concepções, bem como avaliar as práticas de docentes em atuação.

Por fim, o levantamento feito neste trabalho evidencia a necessidade de se fazer pesquisas empíricas que tenham como foco a utilização da história e filosofia da ciência em sala de aula. Sem esquecer a discussão acerca das bases teóricas que fundamentam a inserção da história e filosofia da ciência, o estado do conhecimento aqui apresentado mostrou que ainda é preciso alavancar o número de investigações que contemplem intervenções didáticas.

## Referências

ALCÂNTARA, M.; BRAGA, M. Um novo mundo visto através das lentes: a construção do conhecimento na Holanda do século XVII e o ensino dos instrumentos óticos. In : XIX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XIX SNEF) , Manaus - AM, 2011.

BRAGA, M.; FILHO, M. A. Criando uma demanda epistemológica para o ensino de física. In : XIX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XIX SNEF) , Manaus - AM, 2011.

BOMFIM, J.; REIS, J. C.; GUERRA, A. A ciência é neutra? Discussão em sala de aula a partir do filme steamboy. In : XVI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XVI EPEF) , Natal - RN, 2016.

COSTA, M.; BATISTA, I. L. Noções empírico-indutivistas de alunos do ensino médio a respeito da natureza do conhecimento científico. In : XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXII SNEF) , São Carlos - SP, 2017.

FONSECA, D. S.; DRUMMOND, J. M. H. F.; OLIVEIRA, W. C. Investigando o uso didático de fontes primárias da história do vácuo e da pressão atmosférica. In : XVI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XVI EPEF) , Natal - RN, 2016.

FORATO, T. C. M.; MARTINS, R. A.; PIETROCOLA, M. A história e a natureza da ciência no ensino de ciências: obstáculos a superar ou contornar. In : XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XII EPEF) , Águas de Lindóia - SP, 2010.

HAYGERT, E. S.; DENARDIN, L. As mudanças nas visões de ciência dos alunos a partir de uma abordagem histórica no ensino de física. In : XXIII Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXIII SNEF) , Salvador - BA, 2017.

HENRIQUE, A. B.; SILVA, C. C. Um curso sobre história da cosmologia na formação inicial de professores. In : XIX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XIX SNEF) , Manaus - AM, 2011.

LEDERMAN, N. G. Student's and teacher's conceptions of the nature of Science: A review of the research. Journal of Research in Science Teaching , v. 29, n. 4, 1992.

LIMA, I. P. C.; MARTINS, M. C. P. Lise Meitner e a Fissão Nuclear: gênero, Nobel e História da Ciência para as aulas de Física. In : XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXII SNEF) , São Carlos - SP, 2017.

LOURES, M. V. R. A demarcação ciência e não ciência e a contribuição do ensino de física. In: XIX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XIX SNEF) , Manaus AM, 2011.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_. Estudo do eletromagnetismo clássico: as linhas de Faraday e alguns conceitos de filosofia da ciência no ensino médio. In : XX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XX SNEF) , São Paulo - SP, 2013.

MASSONI, N. T.; CARVALHO, F. A.; BOARO, D. A. Refletindo relações entre concepções da natureza da ciência e práticas didáticas no ensino de física: investigações que buscam instrumentalizar futuros professores. In : XVI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XVI EPEF) , Natal - RN, 2016.

MILNITSKY, R.; MACHADO, Y.; GURGEL, I. Quem está no Centro? Um confronto epistemológico entre as visões de mundo geocêntrica e heliocêntrica. In : XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXI SNEF) , Uberlândia - MG, 2015.

MONTEIRO, M. M.; MARTINS, A. F. Um texto sobre a história da inércia: limites e possibilidades no ensino de conteúdos de natureza da ciência. In : XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXII SNEF) , São Carlos - SP, 2017.

NICÁCIO, J. D. S.; FERREIRA, J. M. H.; JÚNIOR, A. W. S.; SILVA, M. M. Atuando na formação docente: narrativas históricas em perspectiva reflexiva. In : XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXI SNEF) , Uberlândia - MG, 2015.

OLIVEIRA, R. A.; SILVA, A. P. B. Entre o discurso e a prática sobre história, filosofia e natureza da ciência e a sala de aula de física: um panorama a partir dos eventos de ensino de física. In : SILVA, C. C.; PRESTES, M. E. B. (orgs.) Aprendendo ciência e sobre sua natureza : abordagens históricas e filosóficas. São Carlos - SP: Tipographia Editora Expressa, 2013.

PENA, F. L. A. TEIXEIRA, E. S. Sobre a influência do professor de um curso de evolução dos conceitos da física nas concepções dos estudantes acerca da metodologia científica. In : XV Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XV EPEF) , Maresias - SP, 2014.

PEREIRA, J. G.; FORATO, T. C. M.; SILVA, A. P. B. A natureza da ciência através de um episódio histórico sobre a luz: adaptações metodológicas. In : XI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XII EPEF) , Águas de Lindóia - SP, 2010.

PERON, T. S.; GUERRA, A.; FORATO, T. C. M. Linha do tempo: controvérsia entre a contextualização de episódios históricos e a imagem da construção linear da ciência. In : XIV Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XIV EPEF) , Maresias - SP, 2012.

PINTO, T.; RAPOSO, W. Discutindo história e filosofia da ciência e a natureza da ciência no laboratório didático de física: o caso Galileu e a queda dos corpos. In : XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXI SNEF) , Uberlândia - MG, 2015.

RAICIK, A. C.; PEDUZZI, L. O. Q. Uma abordagem histórica e experimental à eletricidade em uma disciplina sobre a evolução dos conceitos da física. In : XX Simpósio Nacional de Ensino de Física (XX SNEF) , São Paulo - SP, 2013.

REIS, J. C.; GUERRA, M. B. Da necessidade de valorizar a história e a filosofia da ciência na formação de professores. In : XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XII EPEF) , Águas de Lindóia - SP, 2010.

ROMANOWSKI, J. P.; ENS, R. T. As pesquisas denominadas do tipo 'estado da arte' em educação . In : Diálogo Educacional , v. 6, n.19, Curitiba - PR, 2006.

SAITO, M. T. GURGEL, I. Misticismo quântico: resistência de professores em formação inicial em trabalhar as relações entre ciência e cultura em sala de aula. In : XVI Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (XVI EPEF) , Natal - RN, 2016.

SCHIRMER, S. B.; SAUWEVEIN, I. P. S. História e filosofia da ciência: um panorama em eventos e periódicos de ensino de física. In : Momento : diálogos em educação, Rio Grande - RS, 2011.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_. Recursos Didáticos e História e Filosofia da Ciência em sala de aula: uma análise em periódicos de ensino nacionais. In : Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências , v. 14, n. 3, 2014.

SILVA, F. T. O.; GATTI, S. P. T. A pesquisa acadêmica sobre a História e Filosofia da Ciência e a sala de aula: reflexões a partir dos trabalhos apresentados no Encontro de Pesquisa em Ensino de Física (EPEF) entre os anos de 2004 e 2014. In : X Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (X ENPEC) , Águas de Lindóia - SP, 2015.

SILVA, B. V. C.; SOUSA, E. C.; NASCIMENTO, L. A.; CARVALHO, H. R. Um estudo exploratório sobre a inserção da natureza da ciência na sala de aula em revistas da área de Ensino de Ciências. In : HOLOS , ano 32, v. 7, Natal - RN, 2015.

TEIXEIRA, E. S.; GRECA, I. M.; FREIRE JR., O. Uma revisão sistemática das pesquisas publicadas no Brasil sobre o uso didático de História e Filosofia da Ciência no Ensino de Física. In : PEDUZZI, L. O. Q.; MARTINS, A. F. P.; FERREIRA, J. M. H. Temas de História e Filosofia da Ciência no Ensino . Natal - RN: EDUFRN, 2012.

VICENTE, V. C.; SCHMIEDECKE, W.G. Licenciandos em física e algumas relações entre gênero e ciência intermediadas pela história da ciência. In : XXI Simpósio Nacional de Ensino de Física (XXI SNEF) , Uberlândia - MG, 2015.