A HISTÓRIA DA CIÊNCIA E O ENSINO DE FÍSICA: UMA ANÁLISE A PARTIR DE UMA PESQUISA BIBLIOGRÁFICA EM ARTIGOS PUBLICADOS ENTRE 2012-2021

## A HISTÓRIA DA CIÊNCIA E O ENSINO DE FÍSICA: UMA ANÁLISE A PARTIR DE UMA PESQUISA BIBLIOGRÁFICA EM ARTIGOS PUBLICADOS ENTRE 2012-2021

## THE HISTORY OF SCIENCE AND PHYSICS TEACHING: AN ANALYSIS FROM A BIBLIOGRAPHIC RESEARCH IN ARTICLES PUBLISHED BETWEEN 2012-2021

## Tainá Carvalho 1 , Sheila Cristina R. Rego 2 , Andreia Guerra 3

- 1 Discente do curso de Doutorado do Programa de Pós-graduação em Ciência, Tecnologia e Educação (PPCTE) do Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (CEFET/RJ), tainacaarvalho@gmail.com
- 2 Docente do Programa de Pós-graduação em Ciência, Tecnologia e Educação (PPCTE) do Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (CEFET/RJ), sheila.rego@cefet-rj.br
- 3 Docente do Programa de Pós-graduação em Ciência, Tecnologia e Educação (PPCTE) do Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (CEFET/RJ),

andreia.guerra96@gmail.com

## Resumo

Dentro do campo da educação em ciências são comuns pesquisas que defendam a articulação do ensino de ciências e história de ciência, o que acarreta alguns anos de produções para a área. Neste cenário, compreender como essas pesquisas se estruturam torna-se um caminho para dimensionar sobre o que a área da história da ciência e ensino tem refletido, focado e defendido. Assim, este trabalho se orienta como uma via de investigar parte da história da construção daquela articulação. Para isso, o enfoque dessa pesquisa foi o ensino de física e foram analisados 60 artigos, publicados entre os anos de 2012 e 2021, em dois periódicos dessa área. Através de uma leitura crítica, examinamos as temáticas e obras mais referenciados por estes trabalhos. Ao final, apresentamos algumas observações e implicações, alinhadas à análise, que possam contribuir para os atuais e futuros passos no ensino de física e história da ciência.

Palavras-chave : ensino; história da ciência; pesquisa bibliográfica.

## Abstract

Within the field of science teaching, researches defending the articulation of science teaching and history of science are common, which results in a few years of productions for the area. In this scenario, understanding how these researches are structured becomes a way to measure what the area of history of science and science teaching has reflected, focused and defended. Thus, this work is guided as a way to investigate part of the construction history of that articulation. For this, the focus of this research was physics teaching and 60 articles, published between 2012 and 2021 in two journals in this area, were analyzed. Through a critical reading, these themes and the works most referenced by these papers were examined. At the end, some observations and implications are presented, aligned with this analysis, that can contribute to the current and the future steps in physics teaching and history of science.

Keywords : teaching; history of science; bibliographic research.

## Introdução

A História da Ciência (HC) articulada ao ensino tem uma longa trajetória no campo da educação em ciências, sobretudo com a perspectiva de humanizar a ciência através das narrativas históricas (MATTHEWS, 1995). A área tem um caminho consolidado, a partir da produção de diferentes trabalhos, alguns mais empíricos ao abordar a HC em sala de aula (FORATO; PIETROCOLA; MARTINS, 2011) e outros mais teóricos ao produzirem narrativas históricas para o ensino (JARDIM; GUERRA, 2018). Por ser um campo híbrido, ao estar na interseção da educação em ciências e a história da ciência, investigá-lo torna-se importante para compreender como tal área consegue articular e absorver as discussões das duas outras áreas.

É refletindo sobre a construção e desenvolvimento da articulação entre HC e educação em ciências que edificamos esta pesquisa. Para isso, atentamos para a HC e o ensino de física no Brasil que possui uma vasta produção acadêmica com trabalhos publicados em anais de congressos científicos, dissertações e teses defendidas em programas de pós-graduação, além de artigos publicados em revistas especializadas no ensino de ciências. Dito isso, pretendemos responder a seguinte pergunta: 'Quais características podem ser elencadas a respeito da articulação da história da ciência e ensino de física, a partir da leitura/análise de artigos publicados em dois periódicos da área, entre os anos de 2012 e 2021?'. Assim, compreendemos que o nosso objetivo principal é identificar e analisar como a articulação tem se estruturado, mostrando quais são os pontos de atenção da área na recente última década de produção. A escolha dessa faixa temporal acompanha a intenção de verificar se Matthews (1995) continua tendo importância para o campo como é indicado na pesquisa de Vital e Guerra (2017).

Desta forma, nos orientamos nos moldes de uma pesquisa exploratória, pois, segundo Gil (2017), tal investigação assume o papel de proporcionar uma visão mais ampla para o pesquisador sobre o tema considerado. Nesse sentido, compreendemos a necessidade de realizar uma pesquisa bibliográfica e para isso nos dedicamos aos dez últimos anos de publicação dos periódicos Caderno Brasileiro de Ensino de Física (CBEF) e Revista Brasileira de Ensino de Física (RBEF). Assim, a investigação foi estruturada a partir de algumas fases, como o levantamento bibliográfico em periódicos, a busca das obras que se apresentam como referências centrais para os artigos e a criação de temáticas de análise.

## Metodologia de Pesquisa

A pesquisa, por apresentar o caráter exploratório ao ter a intenção de compreender como a área tem se estruturado, articula-se com uma pesquisa bibliográfica. Segundo Gil (2017), a pesquisa bibliográfica tem o seu foco em um levantamento em que a análise será construída. Desta forma, elaboramos algumas etapas para estruturação da análise.

Como olhamos para o ensino de física, atentamos para duas revistas especializadas nesta área: CBEF e RBEF. Elas foram escolhidas não só por sua relevância, mas porque também possuem seções dedicadas à história da ciência, sendo um lugar propício para artigos que trabalham na interface da história da ciência e do ensino. O intervalo temporal deste levantamento foram os últimos dez anos de

produção da área, ou seja, entre os anos 2012 e 2021. A busca aconteceu através do sistema da página eletrônica de cada revista, usando os termos 'história da ciência' e 'ensino de física'. No CBEF, foram encontrados 107 artigos, enquanto na RBEF 42. O próximo passo consistiu na verificação se eles, realmente, tratavam da articulação da HC e ensino. Neste momento, estabelecemos como critério de permanência a explícita relação entre ensino e HC, além de excluir artigos que representavam pesquisas bibliográficas, revisões de literatura, textos traduzidos ou artigos cuja autoria era formada apenas por autores não brasileiros.

Ao fim desta busca, encontramos 60 artigos que trazem pesquisas que manifestam de alguma forma a articulação entre HC e ensino de física, possuindo tanto trabalhos empíricos, com ações em sala de aula, como pesquisas teóricas que apresentam narrativas históricas pensadas para diferentes contextos de ensino. Após o encontro dos artigos, fizemos uma leitura crítica de todos a fim de identificar pontos em comum e diferenciações, criando, então, uma análise para a área. Esta análise teve dois momentos. Primeiro, buscamos as obras frequentemente referenciadas nos artigos analisados e identificamos três artigos. Trouxemos esses artigos que orientam e guiam a produção científica nacional da área para a análise e os denominamos de artigos norteadores. Além disso, construímos, após a leitura dos artigos, três temáticas para auxiliar a construção da análise, sendo elas: abordagens históricas; atenções e intenções no ensino; perspectivas educacionais.

## A construção de uma análise: os artigos norteadores e as temáticas

Por meio da leitura crítica dos artigos, elaboramos uma análise dividida em duas partes: os artigos norteadores e as temáticas. Antes de destacar os artigos norteadores e as temáticas, indicamos que não nomearemos, ao longo da análise, todos os artigos da base. Traremos apenas alguns que demarcam bem as temáticas e nos aprofundaremos nos artigos norteadores.

Antes de iniciar a discussão da análise propriamente dita, é importante destacar que encontramos diferenças em relação à estrutura e propostas entre os artigos do CBEF e da RBEF. No CBEF, os artigos discutem de forma detalhada a articulação entre HC e ensino, explicitando os referenciais de educação em ciências adotados, enquanto o foco da RBEF está nas partes das narrativas históricas, com pouca articulação ao ensino. Compreendemos que essa diferença está atrelada à proposta dos periódicos e aos seus editores. O CBEF surge no Departamento de Física da UFSC com uma forte tendência para a área educacional, com editores que pesquisam no campo da educação em ciências. Por outro lado, a RBEF tem editores que estão no campo de pesquisa da física pura e aplicada. Essa informação é importante, pois nos mostra que a escrita dos artigos também está relacionada aos lugares a que se destina a publicação.

## Os artigos norteadores

Pela leitura crítica percebemos que os pontos de atenção da área estavam atrelados a três artigos que são os mais referenciados ao longo dos 10 anos do recorte desta pesquisa. As discussões trazidas nesses artigos sobre o porquê desenvolver abordagens históricas no ensino, o que deve ser evitado ou promovido nessas abordagens são referenciadas em diferentes artigos. Em 31 dos artigos analisados, os três artigos são citados juntos ou separadamente.

O primeiro artigo é o trabalho de Michael Matthews de 1995, citado em 20 dos 60 artigos. Este trabalho é simbólico, pois ele é um dos marcos iniciais da área no

Brasil e internacionalmente, pois o pesquisador foi o primeiro editor da revista Science & Education , referência para a área. Em nossa análise, identificamos que esse é artigo citado não só para demarcar a articulação entre ensino e história, mas também para justificar o uso de abordagens históricas no ensino. Das justificativas citadas por Matthews (1995) e mais referenciadas, encontramos: motivação para os estudantes; a humanização da ciência; compreensão melhor dos conceitos. A humanização da figura do cientista e da própria ciência, proposta por Matthews (1995), ganhou força ao longo dos anos com pesquisadores que se utilizam dessa premissa em diferentes contextos e entendimentos.

Outro artigo que se destaca é o de Gil-Pérez et al (2001). O trabalho ganha importância ao elencar imagens, que os autores consideram deformadas em relação ao trabalho científico, que estudantes e professores manifestam, sendo algumas delas: visão exata e infalível; crescimento linear; individualista; neutra. Os autores defendem que essas visões são obstáculos para o aprendizado da ciência e da natureza da Ciência. Em nosso levantamento, identificamos 16 artigos que referenciando os resultados dos autores constroem suas pesquisas com vistas a promover um ensino que fuja das visões deturpadas de ciência. Desta forma, as imagens consideradas distorcidas e elencadas por Gil Perez et al (2001) são constantemente relembradas nos trabalhos analisados e possuem um grande impacto para as decisões teóricas e metodológicas que as pesquisam tomam.

Por último, destacamos estudo de Forato, Pietrocola e Martins (2011) citado em 17 artigos dos 60 encontrados. Nesta revisão, esperávamos trabalhos mais distantes da faixa temporal, mas temos a surpresa desta pesquisa se configurando como um artigo norteador. Os autores articulam a historiografia e a natureza da ciência, pensando em como trabalhá-las em sala de aula. E, apoiados em resultados de pesquisa empírica desenvolvidas em aulas de física da educação básica, destacam obstáculos para abordagens históricas no ensino e prescrevem orientações de como superar tais obstáculos. Como desafios encontramos: a seleção do tema a ser abordado; tempo para abordagem histórica; simplificação e omissão; relativismo; inadequação dos trabalhos históricos; perigo com as histórias lineares. Em nosso levantamento, percebemos que os artigos não só citam Forato, Pietrocola e Martins (2011) para justificar a articulação entre HC e ensino, mas também para destacar a importância do rigor historiográfico nas narrativas históricas a serem apresentadas aos estudantes. Nesse sentido, compreendemos que este trabalho se orienta para a exigência de um rigor, sem enfatizar outras questões da história, como o estabelecimento de uma vertente historiográfica.

É importante destacar que o forte rigor historiográfico apontado por Forato, Pietrocola e Martins (2011) está alinhado às formações dos autores, pois eles possuem uma intensa inclinação para a HC, assim ao trabalharem com o ensino trazem o rigor como algo destacado. Desta forma, entender como a área se constrói não está somente em uma análise nos produtos dela, sendo importante analisar quem pesquisa.

## As temáticas

## Abordagens históricas

Esta temática se caracteriza pela forma que os artigos abordam a HC, ou seja, como eles articulam o campo e a educação em ciências em suas pesquisas. Ao longo da leitura, identificamos quatro abordagens: biografias (8 artigos); desenvolvimento

de conceitos ou áreas da física (40 artigos); as práticas científicas (2 artigos); a Natureza da Ciência (NdC) (10 artigos).

Nas biografias, os artigos ressaltam personagens e os colocam em posição de destaque na construção da ciência. Os trabalhos de Queiroz e Hidalgo (2019) e Licio e Silva (2020) estão dentro desta temática. O primeiro aborda a trajetória de Blaise Pascal (1623-1662), trazendo um recorte biográfico, no qual os autores destacam os aspectos pessoais, religiosos e políticos relacionados aos trabalhos científicos do estudioso. Já o de Licio e Silva (2020) se dedica à análise de uma palestra de Richard Feynman (1918-1988). Nesse cenário, as biografias se orientam a humanizar o personagem científico, trazendo relações entre eles e os diferentes contextos sociais, o que acompanha o referencial de Matthews (1995) e Gil-Pérez et al (2001). É importante destacar que nesta temática é possível identificar uma repetição de alguns atores. Nomes como de Isaac Newton (1643-1727) e Albert Einstein (1879-1955) são referenciados em 4 artigos. Eles são apresentados com diferentes focos, desde trabalhos mais centrados em suas produções científicas, como outros que se voltam para o espaço e tempo de construção de sua obra (MOURA, 2014; BAGDONAS; ZANETIC; GURGEL, 2018; RAPOSO; REIS, 2020).

Nas outras abordagens observamos o foco em aspectos que não são os cientistas ou filósofos naturais, mesmo eles estando sempre presentes nas discussões proferidas pelos autores. Primeiro, identificamos 40 artigos que trabalham a HC para ressaltar o desenvolvimento de conceitos ou áreas da física (SILVA; FORATO; GOMES, 2013; REIS; REIS, 2016). Gomes (2015), por exemplo, discute diferentes formas de compreender o conceito de calor ao longo da história. Em 2 artigos, não há um destaque único para o conceito ou área específica, mas um olhar para determinadas práticas científicas. Jardim e Guerra (2018), ao olharem para as práticas das sociedades científicas e publicação de trabalhos, destacam a difusão de estudos relacionados à eletricidade. Por último, há os artigos que possuem a NdC como elemento norteador. Neles, a HC é um caminho para abordar aspectos que envolvam a construção da ciência. Um exemplo é o trabalho de Peduzzi, Tenfen e Cordeiro (2012) que olham para animações com temáticas históricas a fim de abordar temas específicos da NdC.

Por fim, destacamos que as biografias encontradas possuem um olhar excessivo na figura de homens. Porém, deparamos com artigos como o de Vieira, Massoni e Brito-Alves (2021) que trazem a história da astrofísica Cecilia Payne, a fim de apresentar as contribuições dela para a área, explicitando as questões de gênero como objetivo do trabalho.

## Atenções e intenções no ensino

Nesta temática, identificamos as intenções e atenções que as narrativas históricas apresentadas pressupõem. Percebemos ao longo da leitura que os artigos ressaltam a contextualização histórica do conceito, campo de conhecimento tratado ou do ator científico enfocado como um norte para suas pesquisas. Nesse sentido, os artigos, por exemplo, tentam reposicionar o conceito físico tratado dentro do contexto histórico de seu desenvolvimento ou situar o personagem dentro do seu espaço sociocultural. O primeiro exemplo é o trabalho de Gomes (2015) que se volta para a evolução do conceito de energia, enquanto o segundo exemplo é o trabalho de Queiroz e Hidalgo (2019) que olham para os estudos de Pascal. Em outra frente, alguns trabalhos possuem uma visão mais macro para a contextualização, como o trabalho de Reis e Reis (2016) que olham para o entendimento de espaço e tempo,

em um intervalo de tempo, em diferentes áreas da sociedade, e outros com a visão da microhistória como a pesquisa de Jardim e Guerra (2018) que se voltam para as práticas e não para um enfoque mais global da contextualização histórica.

Identificamos 24 artigos que apontam ser o rigor histórico um aspecto fundamental a ser considerado na construção de narrativas históricas para o ensino. Nesse grupo, os autores advogam por uma história que não represente aspectos incorretos sobre a ciência ou narrativas construídas a partir de nomes e datas, carregando uma visão linear da história (SILVA; FORATO; GOMES, 2013; RAPOSO; REIS, 2020). É nesta temática que a maior parte das citações do artigo de Forato, Pietrocola e Martins (2011) são feitas, sobretudo resgatando as atenções que eles colocam para o desenvolvimento de narrativas com rigor histórico. Outro ponto importante desta atenção, trazida por exemplo Batista, Drumond e Freitas (2015), é a defesa consistente de que as fontes primárias não devem ser só um caminho de construir as narrativas históricas, mas podem ser também um recurso educacional a ser abordado em sala de aula a fim de explicitar os pensamentos originais sobre os temas estudados.

## Perspectivas educacionais

Nesta última temática, identificamos nos artigos quais os objetivos educacionais eles refletem em suas pesquisas. Ao longo da leitura, percebemos que o grande foco da área está na mudança conceitual, preconizada em duas frentes: mudança sobre o entendimento dos conceitos de física (26 artigos) e mudança no que se entende sobre o que é ciência (45 artigos). Essas duas formas aparecem juntas em 16 artigos. Em 10 artigos o foco está somente na primeira frente e em 29 somente na segunda.

Quando citamos a mudança sobre o entendimento dos conceitos da física, nos referimos aos trabalhos que defendem que a associação entre ensino e história oferece uma visão mais fidedigna sobre o conceito produzido pela física, de forma a facilitar a aprendizagem desses conceitos. Nesse sentido, eles orientam que a articulação possibilita a aprendizagem significativa (PEDUZZI; TENFEN; CORDEIRO, 2012; REIS; REIS, 2016). Por exemplo, o trabalho de Peduzzi, Tenfen e Cordeiro (2012) associa a aprendizagem significativa aos estudos de Ausubel (1982). Em outra frente, há a mudança de conceito sobre a ciência, ou seja, a HC é o caminho para mudança de concepção dos estudantes sobre processos e atores que estão envolvidos na construção deste conhecimento. Aqui defende-se retirar resquícios de uma visão simplista ou ingênua do conhecimento, afastando-se do ideal do cientista gênio isolado (SILVA; FORATO; GOMES, 2013; BAGDONAS; ZANETIC; GURGEL, 2018; QUEIROZ; HIDALGO, 2019).

Sendo assim, nas duas frentes, a HC é um caminho para explorar a ciência e os seus produtos. Notamos, através do levantamento, que a história permitiria compreender, historicamente, determinado conceito físico, como também seria viável dimensionar como a ciência e os seus produtores são construídos em determinado espaço e tempo.

## Considerações finais

Ao desenvolver a pesquisa bibliográfica buscamos compreender como a HC no ensino de física tem se construído a partir de suas publicações nos últimos dez anos. Ao fazer o levantamento realizamos uma análise com base em três temáticas e três artigos norteadores. Usando as temáticas para a construção da análise

percebemos que área tem se dedicado, intensamente, a narrativas que abordem a história do desenvolvimento de áreas da física ou de conceitos e teorias, com menos trabalhos biográficos.

Na sua grande maioria, pois algumas não fazem a referência, as pesquisas acompanham o trabalho de Matthews (1995), quando o autor defende a articulação entre HC e ensino como uma forma de humanizar a ciência. Chamamos atenção para esta humanização, apresentada no artigo norteador, pois ela se concentra na imagem do cientista, ou seja, coloca nesta figura toda centralidade da produção científica. No entanto, percebemos que vertentes historiográficas contemporâneas têm feito um movimento de alargamento desta humanização, ao destacar outros atores sociais que não são cientistas no desenvolvimento científico, como mulheres e povos indígenas. Nyhart (2016), por exemplo, expõe a necessidade da HC estar atenta para aqueles que foram marginalizados ao longo das narrativas principais. Ao refletir sobre a ampliação de horizontes da humanização, mencionamos os trabalhos de Jardim e Guerra (2018) e Vieira, Massoni e Brito-Alves (2021), pois acreditamos que eles indicam um momento de inflexão para área. O primeiro ao estar orientado pela História Cultural da Ciência se debruça sobre as práticas científicas a fim de olharem para outros personagens, enquanto o segundo constrói a narrativa de uma mulher a fim de ressaltar as questões de gênero. Esses dois movimentos dão pequenos indícios que a área da HC e ensino tem encontrado os debates mais recentes da historiografia.

Outro ponto que nos chama atenção é o aparecimento da pesquisa de Forato, Pietrocola e Martins (2011) através do rigor historiográfico. Nesse sentido, percebemos a tensão do campo na qualidade das narrativas que estão sendo construídas no ensino. No entanto, essa preocupação historiográfica forte não é acompanhada de outras como as questões de gênero, apontadas anteriormente.

Concluímos, então, que ao pôr à luz em algumas das características da articulação HC e ensino, através deste trabalho, não só temos a oportunidade de indicar os pontos de foco da área, mas também fornecer momentos de reflexão sobre o seu futuro.

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