Fontes primárias da história do vácuo e da pressão atmosférica na sala de aula: cartas e jornais históricos em articulação com o livro-texto do ensino médio

The use of the History and the Philosophy of Science (HPS) for the teaching of science and scientific subjects has been advocated in recent decades. It has been pointed out that the History of Science could make for a deeper learning of scientific concepts, since it would promote a contact with the problems which that knowledge has set out to solve. Furthermore, historical episodes would serve to put the discussions about the nature of scientific knowledge into context. With a view to explore those potentialities, the literature in the field has sought to identify the challenges and obstacles for the didactic transposition of subjects from the History of Science. Amongst many aspects, the deficiencies in the training of teachers, so that they can work with the insertion of HPS in the classroom have been highlighted. Another aspect that has been mentioned to be a challenge has to do with the didactic transposition of the Primary Sources, that is, of the original texts on the History of Science. The Primary Sources have significant potentialities: making a connection possible between scientists and concepts, showing the difficulties faced during scientific endeavors, perceiving the role of mistakes as obstacles to be surpassed, not as defeat, etc. On the other hand, there has been little exploration of these concepts in an educational context, due to their own peculiarities. The original texts are often hard to understand and their interpretation demands knowledge of the historical and scientific context in which they were written, as well as skills pertaining to the conduction of research in the field of the History of Science. With this scenario in mind, the research towards this Professional MSc degree starts from the challenge of elaborating and discussing proposals which could enable the didactical transposition of the Primary Sources. We have worked specifically with Primary Sources on the History of the Vacuum and of the Atmospheric Pressure, because of the insertion of these subjects in the Brazilian High School curriculum, in connection with the didactical textbooks. "Historic Journals" were made up from clippings of the original historical texts, as was a Didactical Unit, which takes the usual textbooks as a basis and contemplates using the Journals and the entire Primary Sources in High School. At last, we have elaborated and implemented a course designed for the preparation of teachers and for being an opportunity for the discussion of the feasibility of putting these kinds of proposal into practice

A presença da metafísica na ciência

Tese de doutoramento, História e Filosofia das Ciências, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

De Cabo Verde para Lisboa: Cartas e Remessas Científicas da Expedição de João da Silva Feijó (1783-1796). Vol. II – Documentação da Biblioteca Nacional de Portugal e do Arquivo Histórico do Museu Nacional de História Natural e da Ciência da Universidade de Lisboa

Revisão botânica das tabelas de plantas, em Fevereiro de 2015, por Maria Cristina Duarte

Ciência e Universidade na I República

A reforma do ensino superior que se seguiu à implantação da I República impôs modificações estruturais na conjuntura científica nacional. O Estado republicano incumbiu então as universidades e os estabelecimentos de ensino superior da promoção da investigação científica, reconhecendo-lhes um papel central na modernização da ciência nacional. Promoveu um processo de concentração, sob tutela universitária, de vários estabelecimentos científicos autónomos e de modernização dos gabinetes e dos laboratórios de ensino universitários. Estas medidas permitiram o arranque da investigação científica moderna, prática que progressivamente se complexificaria, quer a nível institucional, quer humano, exigindo mudanças importantes no sector, nomeadamente pela organização de um instituto autónomo de coordenação da actividade científica. Neste sentido pretende-se analisar o processo de institucionalização da investigação científica na universidade, tendo em consideração os métodos de reprodução e especialização, os ritmos específicos do seu desenvolvimento, os espaços e os actores e as várias interdependências com as conjunturas política, económica, social e cultural.

Controvérsias sobre a natureza da luz: uma aplicação didática

Researches in the field of Science Teaching have shown, in recent decades, that students from high school level have difficulties in understanding basic concepts of science, in general, and physics, in particular. The specific literature indicates, as a priority for a scientific education of better quality, a more structured understanding about science. This work proposes the introduction of elements of History and Philosophy of Science in high school as an aid to learning the concepts of optics, in general, and of aspects concerning the nature of science, specifically. Making use of historical episodes regarding the controversy on the nature of light, especially during the seventeenth and eighteenth centuries, as well as clippings of the history of optics in relation to the development of models that explain the process of vision, we formulated a teaching unit and implemented it on two night high school classes of a public school in the city of Parnamirim (RN). The unit involved, primarily, the reading of three historical texts containing written questions followed by a collective debate ("moot"). The results indicated some difficulties in overcoming the misconceptions related to the process of vision and the nature of light. Nevertheless, we believe that the teaching unit has succeeded in relation to the learning of most students, both in relation to a better understanding of science as well as concepts of optics

A Ciência da Informação e os espaços antropológicos: uma aproximação possível?

Pós-graduação em Ciência da Informação - FFC

Representação social de ciência de estudantes do ensino fundamental da rede municipal de Belém

Este trabalho relata uma pesquisa descritiva quanti-qualitativa realizada entre estudantes do ensino fundamental da rede municipal de Belém, com os objetivos de identificar a representação social de Ciência desses alunos, além de compreender os conteúdos e identificar as tendências de núcleo central reveladas nessas representações. A pesquisa teve como sujeitos 124 estudantes de uma escola da rede municipal de Belém, dos quais 65 encontravam-se cursando 3o ciclo e 59 o 4o ciclo do ensino fundamental. Dos 124, 52 são do sexo masculino e 72 são do sexo feminino, distribuídos entre as faixas etárias de 10 a 17 anos. Tais representações são discutidas tendo como referências teórico-metodológicas a teoria das representações sociais de Serge Moscovici, e suas teorias complementares, como a Teoria do Núcleo Central de Jean-Claude Abric. Os dados coletados através de questionários, compostos por uma questão aberta e uma de evocação livre foram analisados utilizando-se a técnica de análise de conteúdo e de Vergès, respectivamente. A análise dos dados nos revelou a vinculação restrita da Ciência à disciplina escolar Ciências e a alguns de seus conteúdos, como corpo humano e meio ambiente, entre outros. Esses resultados nos fazem concluir que tais representações estão fortemente vinculadas à abordagem adotada pelo ensino de Ciências, ainda predominantemente prescritivo e propedêutico. Com essa conclusão evidencia-se a necessidade de incentivo à formação dos professores de Ciências, na expectativa de se viabilizar a implementação de propostas de ensino que pretendam romper, com esse modelo tradicional, como Alfabetização Científica e Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), dessa forma contribuindo para formação de cidadãos atuantes de maneira crítica e criativa em nossa sociedade.

História e ensino de Matemática: construção e uso de instrumentos de medida do século XVI

Entre as diversas iniciativas que procuram aproximar a História da Matemática do ensino da Matemática, o uso de fontes primárias tem sido muito promissor. Seguindo de perto esta tendência, propomos abaixo três atividades baseadas em excertos retirados de uma obra publicada no século XVI

Um estudo sobre o ensino de evaporação no contexto ciência, tecnologia e sociedade

The scope of this Dissertation is propose the teaching of the evaporation based on the approach Science, Technology and Society (STS) because we believe that this type of approach is able to provide students with a more critical and conscious learning about science. Moreover, with this search, it´s possible to show for students the importance of role to play for them as citizens in decision making aimed to benefit all who are part of the community to which they belong. From this perspective, broached the theme evaporation in a region characterized by constant lack of water for consumption, the municipality of Santa Cruz/RN because, despite the creation of dams to regulate the flow of rivers and increase the availability of water during periods of scarcity, we know that these reservoirs have a large free liquid surface allowing high water loss by evaporation. Thus, evaporation affects the performance of reservoirs for water supply and irrigation, being a phenomenon of particular interest to study. To this end, a questionnaire in order to identify students' preconceptions on the subject was applied. Was then prepared and conducted a workshop geared toward students majoring in Physics Campus Santa Cruz, Federal Institute of Education, Science and Technology of Rio Grande do Norte (IFRN). The completion of the workshop served as a space for discussion of the topic within the context of the municipality of Santa Cruz/RN. As a product, we suggest to physics teachers a guide with recommendations to be taken into account when they teach this subject

A linguagem audiovisual do cinema como elemento integrador da arte e ciência na formação cultural dos professores de ciências e matemática

This work aims to study about the importance of cinema for cultural and professional training of teachers of Natural Sciences and Mathematics. The educational potential of cinema is emphasizing by different authors, which also reveal the teachers' training gap in this issue (media). In this study, we defend the audiovisual language of cinema as an integrating element of Arts and Science for cultural and professional training of teachers. This subject has been developed by different authors, in which the emphasis has been the importance of intelligent dialogue with the world. Specifically, the training of science teachers and mathematics, by the approach of Cinema in its formation, It envisions the possibility of minimizing the dichotomy between humanistic and scientific training, already much discussed by some researchers. Educational products contribute to an effective experience and reflection on the cultural and educational role of the Seventh Art. Considering the Cinema as a possible "bridge" between the two cultures (scientific culture and humanistic culture) and promoting ownership of audiovisual language in teacher training It was accomplished the I Exhibition - Cultural Spring: Cinema and Science Education in UFRN. The production of the booklet "Topics of History, Language and Art of Cinema for Science and Mathematics Teachers," and its application in a short course in the XXI National Symposium on Physics Teaching also aimed to contribute to the approximation of Science and Art in training teachers.

Formação do pensamento científico durante o processo de alfabetização científica no ensino de teorias atômicas e elementos químicos

Acompanha: Sequências didáticas para o ensino de teorias atômicas e elementos químicos

O papel da observação na compreensão da natureza do conhecimento científico : uma proposta didática baseada nas reações de combustão

Com vista a abandonar a ideia tradicional de que a observação é objetiva e que, decorrente da objetividade dos factos empíricos é possível estabelecer uma correspondência com a realidade e a verdade, procura-se, através de uma situação experimental problemática, inserida num contexto de História da Ciência, criar um contexto didático apropriado para a compreensão da relação da observação com a teoria que a interpreta. Os resultados obtidos no decurso do Projeto lbero-americano de Avaliação de Atitudes Relativas a Ciência, Tecnologia e Sociedade, através da aplicação do Cuestionario de Opiniones sobre Ciencia-Tecnologia-Sociedad mostraram que a conceção que os alunos têm sobre a Natureza da Ciência e Tecnologia e sobre a relação entre observação e teoria não é a mais adequada. A Sequência de Ensino-Aprendizagem proposta baseia-se na realização de uma atividade experimental problemática e na discussão dos resultados, relacionando-os com a análise e debate de dois textos sobre a Teoria do Flogisto e a Teoria do Oxigénio.

A natureza teleológica do princípio darwiniano de seleção natural : a articulação do metafísico e do epistemológico na origem das espécies

A presente tese tem por objetivo o exame da natureza explicativa do princípio de seleção natural (PSN) na Origem das Espécies de Charles Darwin, enquanto tal princípio exibe uma natureza teleológica, como ponto de articulação entre suas dimensões metafísica e epistemológica. A motivação inicial para este estudo encontrou-se num interesse mais profundo pela questão da "racionalidade", através do exame das relações entre ciência e nÃo-ciência provocada pelo reacender-se das discussões sobre evolucionismo versus criacionismo, nas escolas norte-americanas na década de 80. Todavia, uma detida leitura da Origem e o rastreamento de seu questionamento na trajetória intelectual de Darwin buscando empreender uma análise cuidadosa da teoria darwiniana como exigência prévia àquele exame mostrou-se, por si só, filosoficamente tão rica e absorvente, que direcionou a essa análise todos os esforços da presente tese. De imediato, o caráter multifacético dos padrões explicativos e das estratégias argumentativas encontradas na elaboração e defesa da teoria apresentada por Darwin na Origem das Espécies indicava a relevância de uma análise de PSN para a história e filosofia da ciência. De sua leitura igualmente aflorava uma nova abordagem para a questão teleológica, tema instigante nos questionamentos contemporâneos. O exame então empreendido teve, entre seus pressupostos orientadores, quatro pontos-chave: (1) a percepção do mútuo remetimento da História e da Filosofia da Ciência para a elucidaçÃo da natureza da produçÃo científica, partilhando certas idéias básicas das análises feitas por Thomas Kuhn, Paul Feyerabend e Imre Lakatos, entre outros, e, sobretudo, seu reconhecimento do papel do núcleo metafísico presente no questionamento científico; (2) a busca de uma compreensão contextualizadora da estrutura lógico-conceitual em que se insere a função e sentido do princípio a ser investigado, (a) privilegiando o contexto "interno" da obra e do desenvolvimento do pensamento de Darwin, mas buscando o contraponto esclarecedor em seu contexto "externo" e (b) construindo um referencial de análise emergente da estrutura contextual; (3) a visualização de uma relação todo-parte de mútuo suporte na estruturação da integridade contextual, constituindo uma tessitura tipo rede, em que a clarificação das partes, considerada sua posição no todo, faz avançar a inteligibilidade desse e confere-lhe sustentação, a qual, em troca, reverte em clarificação e fortalecimento das partes; (4) a busca de um novo enfoque da teleologia, numa nova perspectiva das relações explicativas e causais, pelo exame das bases metafísicas e epistemológicas da questão à época de Darwin e de tematizações e ambigüidades que permeiam o seu tratamento contemporaneamente. À luz de tais pressupostos, o fio condutor de trabalho é a análise da Origem das Espécies, em sua 6ª. ediçÃo inglesa (a última revisada pelo próprio Darwin), buscando complementar as requeridas elucidações, sobretudo no que concerne a certos pressupostos do pensamento de Darwin, nas obras e textos que perfazem sua trajetória intelectual (diário da viagem a bordo do Beagle, Notebooks 1836-1844, Ensaios de 1842 e 1844, o longo manuscrito de 1856-1858, correspondência) até a exposição madura de seu pensamento na Origem. Assim procedendo, o exame da natureza explicativa de PSN parte (I Parte) de uma leitura da Origem das Espécies como uma história da Natureza, constituindo o contexto no qual cabe dimensionar a função e sentido de PSN como a parte privilegiada da argumentação/narrativa da Origem como um todo (capítulo 1). Desse modo, a clarificação de PSN, encerrando a idéia mestra de que as espécies na Natureza originamse umas de outras por seleção natural, demanda a inteligibilidade e integração provida por esse princípio ao contexto da obra, ao "um longo argumento" em sua integridade, e essa inteligibilidade reverte em clarificação do próprio princípio. Nesse sentido, a atenção à estrutura argumentativa/narrativa da Origem permite ver como as partes desse argumento/os capítulos da narrativa estruturam-se, fugindo às rotulações usuais de um modelo "indutivo" ou "dedutivo", e constituindo, antes, uma rede argumentativa, em que os avanços, a seqüência dos capítulos, leva a retomadas, a uma nova inteligibilidade das etapas/capítulos anteriores, fortalecendo, na integridade desse movimento, as bases para novos avanços e crescentes explicitações e fortalecimento de sua sustentaçÃo. A atençÃo a esse movimento argumentativo leva igualmente a uma análise conceitual de "PSN" e "Natureza", ao longo da obra. Para tanto, procede-se a uma cuidadosa análise lógicosemântica da ocorrência desses conceitos no texto (capítulos 2 e 3, respectivamente), encontrando na visão de Natureza como "luta pela existência" um ponto privilegiado para a exploração de sua articulação. A análise realizada na primeira parte revela a natureza epistemológica e metafísica de PSN em sua condição explicativa e permite colocar a peculiar relação que se estabelece entre PSN (parte) e Natureza (todo) em termos de uma visão teleológica. No entanto, um aprofundamento desse ponto pede, antes (II parte), um exame mais detido dos conceitos de "explicação" e de "causa" na perspectiva darwiniana. Buscando uma compreensão contextualizadora, o contraponto "externo" ao contexto da Origem é balizado pelo enfoque dos padrões de cientificidade encontrados nas filosofias da ciência de John Herschel, William Whewell e Stuart Mill (capítulo 4). A construção de um referencial "interno", ponto a ser enfatizado, parte da análise lógico-conceitual do uso de "explicaçÃo", "causa" e cognatos feito no texto, levando, através de sucessivos refinamentos de análise, a uma ampliação e aprofundamento do elenco inicial de significações, de modo a determinar compreensivos focos orientadores de análise e identificar dimensões fundamentais do esforço explicativo darwiniano (capítulos 5, 6, 7, 8, 9). A exploraçÃo epistemológica conduzida na segunda parte fornece o instrumento analítico que permite retomar a colocação inicial da função e sentido de PSN em suas relações com o conceito de Natureza, projetando a indagação epistemológica no âmbito da especulação metafísica. Essa dupla dimensão de PSN pode então ser focalizada, tratando-se agora da articulação do epistemológico e do metafísico, presente na natureza explicativa de PSN - e o fazendo enquanto PSN exibe uma natureza teleológica (III Parte). Cabe, inicialmente, estabelecer, face ao exame realizado na segunda parte, os alcances e limites dos níveis e padrões explicativos e das estratégias argumentativas darwinianas, mostrando sua "novidade" e seu caráter multifacético (capítulo 10), a fim de compreender o escopo explicativo de PSN. Esse escopo, por sua vez, cabe vê-lo concretizado em sua função explicativa, através da reconstrução de argumentos-chave da Origem e representativos de seus diferentes níveis explicativos (capítulo 11). Assim visto, o poder explicativo de PSN pode ser compreendido como sendo estabelecido em duas grandes e mutuamente remissivas etapas: em sua fundamentação, como um princípio da Natureza, e em sua justificação, pelo seu poder explicativo operando em diferentes níveis e assim viabilizando empiricamente a visão de Natureza que lhe serve de fundamento (capítulo 12). Desse modo, a dimensão epistemológica de PSN, tornando o que ocorre na Natureza inteligível como objeto de conhecimento, operacionaliza a dimensão metafísica, ou seja, a visão do próprio "ser" da Natureza que lhe serve de fundamento - PSN é a Natureza no exercício de seu poder, é a Natureza (concebida como sistema que recebe suas cores em termos de "luta pela existência") atualizada. Em ambas dimensões explicativas, PSN exibe uma natureza teleológica, enquanto dá lugar a explicações telelógicas e apresenta-se como princípio teleologicamente fundado, abrindo o caminho a um novo enfoque da questão teleológica, redimensionando o tratamento de muitas das ambiguidades encontradas na problematização contemporânea dessa questão.

Ensino de Entropia: um enfoque histórico e epistemológico.

The rational construction necessary to systematize scientific knowledge in physics, introduces difficulties of understanding in some of its concepts. One of these concepts which exemplify properly this difficulty in learning or teaching is entropy. This thesis propose the construction of a didactic route which constitute itself a historical and epistemological course to entropy, intending to contribute for teaching this concept as well as other physics concepts. The basic assumption to build this route is that through the historical review of the development of this concept in the way suggested by Bachelard s (1884-1962) epistemology it is possible to make subjects, to be taught and learned, more meaningful. Initially I composed a brief biographical note to give the reader an idea about the issues, interests and reflections, related to science, and how I dealt with them in my private and professional life, as well as the role they played to lead me to write this thesis. The strategy to construct the route to entropy was to split the usual contents of basic thermodynamics in three moments in a way they can constitute epistemological units , which can be identified by the way of thinking in the corresponding moments of scientific knowledge production: a technical and empiricist moment, a rationalist and positivist moment and a post-positivist rationalist one. The transition between each moment is characterized by a rupture with the former way of thinking; however the progress in the construction of knowledge in the area is evident. As the final part of this work I present an analysis based on elements of Bachelard s epistemology that are present in each moment. This analysis is the basic component of the didactic route that I propose myself to build. The way I made this route guide to entropy could contribute to the construction of other didactic routes in physics and other sciences, in a way to unveil hidden meanings and as a tool to humanize scientific knowledge.