REVISÃO DA LITERATURA SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA

## REVISÃO DA LITERATURA SOBRE HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO DE FÍSICA

## Matheus Henrique Thomas Becker 1 , Leonardo Albuquerque Heidemann 2 , Nathan Willig Lima 3

- 1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul, matheusthomasbecker@gmail.com
- 2 Universidade Federal do Rio Grande do Sul, leonardo.h@ufrgs.br
- 3 Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 00182656@ufrgs.br

Palavras-chave : história da ciência; ensino de física; pesquisas empíricas.

A proposta de uma abordagem histórica no Ensino de Física (EF) não é nova, podendo ser encontrada em textos de meados do século XX (Cajori, 1899; Mach, 1902). Odden et al. (2021) apontam que ao longo do século passado a produção sobre História da Ciência (HDC) no ensino manteve constante presença, sendo uma importante área da pesquisa em educação em ciências. Em 2009, Teixeira et al. (2012) apresentaram uma revisão extensiva sobre a o uso de HDC no EF, mostrando que ela está associada a múltiplas perspectivas de objetivos de ensino. Além disso, os autores relatam que apesar de ser possível reportar a ocorrência de efeitos positivos no uso didático da HDC para a aprendizagem de conceitos de física, não foi possível elaborar um consenso sobre este aspecto, uma vez que os resultados da revisão indicaram uma falta de concordância sobre a ocorrência de mudança conceitual, sugerindo, então, maiores esforços de pesquisa nesta dimensão.

Somado a isto, outros novos desafios se apresentaram ao contexto do Ensino de Ciências, como os movimentos da era da pós-verdade (Mcintyre, 2018), a crise da confiança na ciência na pandemia (Lima & Nascimento, 2022), a desigualdade social e questões de gênero. Entretanto, a atual conexão entre a HDC e a discussão de tais pautas é desconhecida. Dito isto, o objetivo do presente trabalho é realizar uma revisão bibliográfica para investigar os trabalhos na área de HDC em EF, publicados na última década (2012 a 2022), em que pesquisas empíricas sobre implementações didáticas foram analisadas. Avaliamos quais são os objetivos, métodos de pesquisa e de ensino utilizados e os principais resultados dessas pesquisas.

A revisão da literatura seguiu uma abordagem qualitativa integrativa, constituída de seis etapas (BOTELHO et al., 2011). Os critérios de busca, seleção e exclusão de artigos sobre o tema foram baseados na revisão de Teixeira et al. (2012), e constam na Figura 1, logo abaixo. A amostra final foi de trinta e dois artigos. Para analisar estas pesquisas empíricas sobre o uso da HDC no EF, estabelecemos perguntas a serem respondidas a partir da avaliação e da síntese do conjunto dos materiais de cada artigo. Em particular, para avaliar os objetivos e as conclusões dos trinta e dois artigos, propomos uma releitura da categorização de objetivos de aprendizagem realizada por Seroglou & Koumaras (2001), culminando em quatro categorias: i) conceitual: associada a aprendizagem de conceitos científicos e as relações entre eles; ii) filosófica/epistêmica: associada a aprendizagem de elementos da Natureza da Ciência e das relações CTSA; iii) emocional: refere-se a aspectos atitudinais e emocionais como o interesse e motivação de estudantes, intenção de comportamento, engajamento, etc. e iv)

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8 a 10 de novembro de 2023 - SNEF em Rede: Laços e Nós do Ensino de Física

procedimental: engloba a aprendizagem de procedimentos, técnicas e métodos de cunho experimental ou teórico.

Figura 1. Etapas de seleção e exclusão de artigos

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Os objetivos das pesquisas empíricas tiveram maior relação com a dimensão Epistêmica/Filosófica (n=16), seguido da dimensão Emocional (n=12) e da Conceitual (n=10). Não foram apresentados objetivos de dimensão Procedimental. Nenhum artigo apresentou o objetivo de discutir pautas emergentes, como as citadas na introdução deste artigo. Entretanto, as conclusões dos trabalhos analisados relataram em maior quantidade aspectos referentes a dimensão Conceitual (n=21) em detrimento das dimensões Epistêmica (n=17) e Emocional (n=13), promovendo um contraponto em relação à porcentagem de objetivos de pesquisas dos artigos. Dentre o recorte de pesquisas analisadas, há indícios de que a HDC promove a aprendizagem conceitual, bem como a aprendizagem sobre NDC e o interesse dos participantes. As metodologias de pesquisa são essencialmente qualitativas. Apenas três pesquisas (9,4%) apresentaram métodos mistos e um único artigo utilizou abordagem exclusivamente quantitativa. No que tocante aos instrumentos de pesquisa utilizados, existe uma heterogeneidade de instrumentos de coleta de dados utilizados, com prevalência no uso de questionários (66%). Por outro lado, percebe-se dentre as metodologias de ensino relatadas nas pesquisas uma heterogeneidade de estratégias didáticas, com prevalência de abordagens expositivas, mas com bastante articulação com atividades em grupo e atividades de leitura/escrita. Atividades experimentais foram relatadas em oito artigos, apesar de nenhum ter por objetivo de pesquisa a aprendizagem procedimental.

A revisão bibliográfica dos artigos de pesquisa empírica sobre o uso da HDC em aulas de Física possibilitou realizar um mapeamento desta abordagem didática no contexto de EF. Analisando-a em termos de área de pesquisa, destacamos a baixa quantidade de investigações de natureza empírica sobre o tema, problema também constatado no trabalho de Teixeira et al. (2012). Os trinta e dois artigos de cunho empírico representam menos de um terço dos artigos sobre HDC no EF. No mesmo sentido, constatamos uma baixa adesão de metodologias quantitativas (n=4). Nesse sentido, uma possível orientação para o campo de pesquisa é o fomento de estudos empíricos, bem como o uso de metodologias mistas para ampliar nossa compreensão sobre a área de pesquisa.

No âmbito do Ensino e Aprendizagem, os resultados das pesquisas corroboram o uso da HDC num viés 'contextualista' (Matthews, 1992), que (1)

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motiva e atrai os alunos, (2) humaniza a matéria, (3) promove uma compreensão melhor dos conceitos científicos e (4) mostra que a ciência é instável e mutável. Entretanto, atentamos para uma problemática no contexto do uso da HDC no EF: a ausência de consenso entre os artigos sobre os motivos da aprendizagem conceitual ocorrer a partir dessa abordagem. Considerando a heterogeneidade das estratégias de ensino constatadas, não é possível discorrer sobre quais metodologias são mais eficazes para a aprendizagem de conceitos. Além disso, evidências pontuais sugerem que a abordagem histórica pode estabelecer obstáculos para a aprendizagem. Argumentamos que esta falta de clareza sobre as causas da aprendizagem conceitual pode ser um sintoma da assincronia entre os objetivos das pesquisas empíricas e a dimensão dos resultados reportados, ou seja, a aprendizagem conceitual tem sido relatada como efeito latente do uso da HDC. Sugerimos que são necessárias mais pesquisas sobre o uso da HDC no EF, especialmente com enfoque na promoção da aprendizagem conceitual. Uma possibilidade é investigar que métodos de ensino baseados numa abordagem histórica favorecem a aprendizagem conceitual, bem como quais são os momentos mais propícios para recorrer a essas metodologias no processo pedagógico. Esse esforço pode ampliar nosso conhecimento sobre as potencialidades e limites da HDC no EF.

## Referências

BOTELHO, Louise; CUNHA, Cristiano; MACEDO, Marcelo. O método da revisão integrativa nos estudos organizacionais. Gestão e Sociedade, v. 5, p. 121136, 2011.

CAJORI, Florian. The Pedagogic Value of the History of Physics. The School Review, v. 7, n. 5, p. 278-285, 1899.

LIMA, Nathan Willig; NASCIMENTO, Matheus Monteiro. Not Only Why but Also How to Trust Science: Reshaping Science Education Based on Science Studies for a Better Post-pandemic World. Science &amp; Education, v. 31, n. 5, p. 1363-1382, 2022.

MACH, Ernst. The Science of Mechanics. [s.l.]: Read Books, 2008.

MATTHEWS, Michael R. History, philosophy, and science teaching: The present rapprochement. Science &amp; Education, v. 1, n. 1, p. 11-47, 1992.

MCINTYRE, Lee. Post-Truth. [s.l.]: MIT Press, 2018.

ODDEN, Tor Ole B.; MARIN, Alessandro; RUDOLPH, John L. How has Science Education changed over the last 100 years? An analysis using natural language processing. Science Education, v. 105, n. 4, p. 653-680, 2021.

SEROGLOU, Fanny; KOUMARAS, Panagiotis. The Contribution of the History of Physics in Physics Education: A Review. In: BEVILACQUA, Fabio; GIANNETTO, Enrico; MATTHEWS, Michael R. (Orgs.). Science Education and Culture: The Contribution of History and Philosophy of Science. Dordrecht: Springer Netherlands, 2001, p. 327-346. Disponível em: &lt;https://doi.org/10.1007/978-94010-0730-6\_21&gt;. Acesso em: 5 jul. 2023.

TEIXEIRA, Elder Sales; GRECA, Ileana Maria; FREIRE, Olival. The History and Philosophy of Science in Physics Teaching: A Research Synthesis of Didactic Interventions. Science &amp; Education, v. 21, n. 6, p. 771-796, 2012.

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