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ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 115-130, jan./abr. 2018.
http://periodicos.utfpr.edu.br/actio
A natureza da ciência e a formação de
professores: um diálogo necessário
RESUMO
Flávio Tajima Barbosa
tajima.barbosa@gmail.com
Universidade Federal do Paraná (UFPR),
Curitiba, Paraná, Brasil
Joanez Aparecida Aires
joanez@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná (UFPR),
Curitiba, Paraná, Brasil
A Natureza da Ciência (NdC) é entendida como um dos aspectos mais fundamentais no que
diz respeito à construção, ao estabelecimento e à organização do conhecimento científico.
Refere-se, de uma maneira geral, à epistemologia e à sociologia da Ciência, aos valores e às
crenças inerentes ao conhecimento científico e seu desenvolvimento. Procuramos destacar
neste artigo o fato de que a formação de professores poderia dar foco à importância do
entendimento da NdC para o ensino de Ciências, bem como as habilidades necessárias para
o desenvolvimento dessa abordagem. Acreditamos que para realçar o conteúdo pedagógico
relacionado à NdC, os professores necessitam de oportunidades para reflexão e discussão
sobre as questões da NdC e orientações práticas para o ensino da NdC. Assim, o objetivo
deste artigo é discutir as possibilidades de se incluir reflexões referentes à NdC nos cursos
de formação de professores, procurando apresentar caminhos possíveis para essa
integração. Apresentamos de modo breve o projeto europeu History and Philosophy in
Science Teaching (HIPST), um caso de sucesso na utilização de tal abordagem. Ao introduzir
reflexões epistemológicas na formação inicial e continuada de professores, deseja-se
romper com um pensamento de Ciência largamente hegemônico, cuja base pode ser
encontrada nas filosofias positivistas e cujo dogma consiste na transmissão de verdades
científicas definitivas e neutras. Acreditamos que o ato de refletir sobre a própria prática
constitui-se no momento em que o professor pensa sobre si mesmo enquanto educador, e
assim constrói uma visão crítica de sua prática, transformando-a.
PALAVRAS-CHAVE: Natureza da Ciência. História da Ciência. Formação de professores.
Ensino de Ciências.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 115-130, jan./abr. 2018.
INTRODUÇÃO
A tradição cultural científica contemporânea ainda privilegia a visão da Ciência
como uma coleção de fatos e conteúdos tidos como “verdades” absolutas sobre
os fenômenos naturais. O conhecimento científico não é tomado, nas escolas,
como uma construção contextualizada sócio-historicamente, que se mostra
dinâmica e que afeta e é afetada pelo seu tempo, mas sim como um saber estático,
definitivo e dogmático. Consequentemente, as aulas de Ciências oferecem pouco
espaço para discussões e diálogos e, como resultado, os alunos, de modo geral,
veem a Ciência como um corpo de conhecimento caracterizado por fatos a serem
aprendidos e com menos “margem de erro” (HÖTTECKE; SILVA, 2011).
Acreditamos que para haver uma mudança no modo como a Ciência é
ensinada e para que as aulas de Ciências se tornem uma atividade mais próxima
daquilo que os cientistas realmente fazem, os alunos poderiam conhecer aspectos
relacionados aos fatores que influenciam o desenvolvimento dos conceitos
científicos. E, para isso, questões relativas à Natureza da Ciência (NdC) poderiam
estar mais presentes nas salas de aula. Dessa maneira, os alunos compreenderiam
o conjunto de elementos que tratam da construção, estabelecimento e
organização do conhecimento científico.
A NdC, segundo Lederman (2006, p. 4), refere-se aos “preceitos
epistemológicos subjacentes às atividades da Ciência e às características do
conhecimento resultante”. Sendo assim, estudar a NdC significa “compreender
como o homem constrói o conhecimento científico em cada contexto e em cada
época, tendo como base suas concepções filosóficas, ideológicas e
metodológicas”. (MOURA, 2014, p. 37).
A finalidade de se abordar a NdC é que os estudantes possam desenvolver
uma base conceitual que os permita compreender a natureza das teorias
científicas. Dessa forma, a sala de aula, segundo Höttecke, Henke e Riess (2012),
pode ser um espaço para discussões e negociações de ideias, juntamente com os
procedimentos de geração e avaliação de evidências científicas. Assim, as aulas de
Ciência poderiam enfatizar atividades mais centradas nos alunos, e não tanto no
professor, já que dessa maneira, aqueles assumiriam uma posição mais ativa no
processo de ensino e aprendizagem, e não apenas receberiam o conhecimento
transmitido pelo professor.
No entanto, alguns obstáculos ainda impedem que haja uma mudança
educacional: a estrutura organizacional tradicional das escolas, o ensino centrado
no professor, a falta de conhecimentos e habilidades dos professores, a resistência
à mudança que alguns apresentam devido principalmente à idade, à experiência e
ao aprendizado acadêmico são alguns impeditivos ainda presentes nas instituições
educacionais (HENKE; HÖTTECKE, 2015).
A mudança pedagógica que buscamos em relação ao modo como o
conhecimento científico é apresentado exige uma compreensão sólida da NdC que
se deseja ensinar, pois os professores não mudarão suas atitudes enquanto
acreditarem que a Ciência é um conjunto de verdades, descobertas por cientistas,
e que saber Ciência é memorizar e repetir estas verdades ou parte delas.
Matthews (1995) salienta que a postura teórica do professor sobre a NdC pode
ser transmitida de forma explícita ou implícita, influenciando a visão que o aluno
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formará a respeito do que seja a Ciência. O professor sempre transmitirá ao aluno
uma visão de Ciência, por mais que não esteja consciente de tal ato.
Segundo Maldaner (2006), a imagem que muitos professores têm da Ciência
é a de uma aproximação progressiva a uma verdade preexistente à qual se chegará,
mais cedo ou mais tarde, pela observação e medidas sempre mais rigorosas. Os
professores em geral confundem os objetos teóricos e as idealizações com os
objetos reais da Ciência. E assim, essa é a imagem de Ciência que os professores
apresentam aos alunos, mesmo que de maneira implícita, já que a concepção que
muitos professores possuem é construída a partir de um conhecimento tácito e
não reflexivo. É importante que o professor compreenda, conforme ressalta
Maldaner (2006), que as produções científicas fazem parte de uma realidade
criada, e não se confundem com os objetos reais da Ciência.
Porém, esse tipo de reflexão não faz parte da formação de professores, e estes
acabam sendo influenciados por posições positivistas, que prevalecem em toda
sua formação, e que se perpetuarão em sua vida profissional. Assim, segundo
Maldaner (2006, p. 108), “reflexões epistemológicas devem contemplar o
conhecimento científico produzido como sistema conceitual coerente e poderoso
de agir sobre o mundo concreto para modificá-lo e recriá-lo”.
Dessa maneira, o objetivo deste artigo é discutir sobre a necessidade de se
incluir reflexões sobre a NdC nos cursos de formação de professores, procurando
apresentar caminhos possíveis para essa integração. Ao introduzir reflexões
epistemológicas na formação inicial e continuada de professores, deseja-se
romper com um pensamento de Ciência largamente hegemônico, cuja base pode
ser buscada nas filosofias positivistas, com a tentativa de transmissão de verdades
científicas definitivas e neutras. Acreditamos com isso possibilitar o professor
construir uma visão crítica de sua prática, transformando-a.
ASPECTOS CONSENSUAIS SOBRE A NDC
A busca pelas características essenciais que definem o conhecimento
científico tem sido objeto de pesquisa de filósofos, historiadores, sociólogos e
educadores de Ciências que veem nos aspectos consensuais da NdC um possível
subsídio para tornar as aulas de Ciências mais ricas e atraentes. Tais aspectos têm
como objetivo ensinar aos alunos de Ciências o modo como o conhecimento
científico é construído, fundando-se, para tanto, nos pontos em que há consenso
entre os epistemólogos da Ciência. Nesse sentido, estudar a NdC no contexto
contemporâneo, segundo Tala e Vesterinen (2015), dá ao estudante condições
para que possa interpretar a Ciência de seu tempo, permitindo compreender as
aplicações científicas em sua vida cotidiana, participar de discussões públicas sobre
a Ciência atual, bem como avaliar o seu impacto na sociedade.
Segundo McCain (2015), as várias disciplinas científicas assemelham-se muito
na confiança em evidências, no uso de hipóteses e teorias, na lógica utilizada,
dentre outros aspectos. O autor ainda salienta que as diferentes Ciências se
utilizam, em algum momento, de evidências empíricas na explicação de um
fenômeno, que devem incluir informações precisas sobre o fenômeno que
pretende explicar. Além disso, as disciplinas científicas, em certo ponto, utilizam
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leis para dar explicações. Em vista disso é que se pode utilizar o conceito de
“aspectos consensuais da NdC” para descrever o que vem a ser a Ciência.
Gil-Pérez et al. (2001, p. 35) categorizaram uma série de tópicos que foram
definidos como “características essenciais do trabalho científico”, sendo
considerados como elementos essenciais da NdC e que fornecem subsídios para
que uma imagem não distorcida da Ciência seja veiculada. Observam que, apesar
das divergências, há aspectos comuns às diferentes vertentes do pensar sobre a
Ciência, tratando-se então de “evitar que algumas árvores nos impeçam de ver a
floresta”.
Os autores citam como aspectos consensuais o fato de que o conhecimento
científico tem como característica o pluralismo metodológico, não havendo um
único método científico, sendo as hipóteses os guias para a experimentação. O
ceticismo em relação aos resultados obtidos também é um pressuposto básico do
cientista, que busca encontrar uma coerência global nas explicações que
desenvolve, procurando abarcar o maior número de fenômenos possíveis. E deve
se atentar ainda que na tentativa de compreender como um fato foi originado, o
contexto pode ser analisado de modo a evitar reducionismos. (GIL-PÉREZ et al.,
2001).
Segundo Forato, Pietrocola e Martins, algumas concepções da NdC que são
importantes para a formação de professores e alunos incluem
[...] a compreensão da Ciência como uma atividade humana; entender a
Ciência se desenvolvendo em um contexto cultural de relações humanas;
conhecer sobre as Ciências e não apenas os conteúdos científicos; possibilitar
certo conhecimento metodológico como um antídoto à interpretação
empírico-indutivista da Ciência. (FORATO; PIETROCOLA; MARTINS, 2011, p.
32-33).
Os autores acreditam que esses preceitos sejam básicos para que se possa
compreender a NdC. Em oposição ao que geralmente é veiculado nos livros
didáticos, onde os cientistas aparecem como grandes homens que em momentos
de insight e isolamento fazem grandes descobertas, a imagem de Ciência que pode
ser construída é aquela em que o contexto social exerce influência sobre o
cientista. Este, enquanto ser humano e, portanto, sujeito a erros, usa a criatividade
e a imaginação na formulação de hipóteses e é também influenciado por outros
cientistas, outras ideias, já que não vive num mundo à parte, sendo o
empreendimento científico, sobretudo, um empreendimento social. Nesse sentido
é que se faz importante o conhecimento dos processos do fazer científico e não
apenas seus produtos.
UMA PERSPECTIVA HUMANÍSTICA PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS
Segundo Vesterinen e Aksela (2013), a discussão de dimensões
epistemológicas e sociológicas das Ciências causa estranhamento aos professores
que ainda não estão familiarizados com essa abordagem. Uma das razões para tal
estranhamento talvez se dê pelo fato de que ensinar utilizando a NdC e outras
perspectivas humanísticas não esteja em alinhamento com a imagem que os
professores possuem do que seja o Ensino de Ciências e, portanto, a NdC é vista
como algo separado das metas da educação científica. Na visão dos professores,
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de acordo com as autoras, os conhecimentos e habilidades necessários para a
implementação da abordagem com a NdC talvez estejam mais relacionados com
uma cultura de ensino da área de humanas do que com a área científica. Como
bem ressalta Lederman (2006), os professores têm uma tendência a gastar menos
tempo ensinando aquilo que não valorizam, e sendo assim, por mais que
compreendam a NdC, talvez não a ensinem a seus estudantes. A formação de
professores pode, portanto, valorizar o fato de que não se trata de apenas mais
um conteúdo a ser ensinado, e sim, uma mudança de atitude frente à Ciência.
No entanto, a relação entre compreender a NdC e a sua implementação no
Ensino de Ciências não é simples. Vesterinen e Aksela (2013) observam que um
ganho conceitual a respeito da NdC não leva necessariamente a sua utilização no
planejamento das aulas nem ao uso em sala. Para que haja uma adequação dos
entendimentos sobre a NdC em sala de aula, os professores necessitam de preparo
no que se refere ao conteúdo pedagógico relacionado à NdC. Ainda segundo estes
autores, um conhecimento pedagógico consolidado permitiria aos professores
falar confortavelmente sobre questões da NdC, conduzir discussões, responder
rapidamente e apropriadamente às questões, esclarecer equívocos, dar bons
exemplos etc.
Nota-se, assim, que “a simples incorporação de disciplinas de conteúdos
epistemológicos não implica na sua automática utilização pelo futuro professor em
suas aulas ou na promoção de uma visão mais abrangente de Ciência”. (MOURA,
2012, p. 84). Não basta estruturar cuidadosa e fundamentalmente um currículo se
o professor não receber um preparo adequado para aplicá-lo. A utilização de uma
nova abordagem para os conteúdos tradicionais requer do professor uma
mudança de mentalidade em relação ao que se espera que o estudante aprenda.
Se o que se pretende é que o aluno tenha uma compreensão mais ampla sobre os
processos de desenvolvimento do conhecimento científico, o problema não se
resolve apenas proporcionando aos professores instruções mais detalhadas, por
meio de manuais ou cursos de formação continuada. Antes, faz-se necessário uma
profunda revisão da formação acadêmica inicial e permanente.
A formação de professores poderia enfatizar a importância do entendimento
da NdC para o ensino, e as habilidades necessárias para o desenvolvimento dessa
abordagem. Para realçar o conteúdo pedagógico relacionado à NdC, os professores
necessitam de oportunidades para reflexão e discussão sobre as questões da NdC
e orientações práticas para o ensino da NdC. (VESTERINEN; AKSELA, 2013).
Compreender a hesitação, ou mesmo a recusa dos professores em ensinar
com a NdC é um pré-requisito para a superação dos obstáculos ainda presentes na
utilização desta abordagem, já que a atitude do professor frente a alguma inovação
curricular pode impedir ou potencializar o seu processo de implementação. Assim,
de acordo com Höttecke e Riess (2009), os esforços para a implementação da HFC
não podem ignorar as perspectivas dos professores, suas crenças sobre o ensino e
a aprendizagem, seus objetivos, sua compreensão epistemológica e suas dúvidas
sobre a relevância da NdC.
Em uma pesquisa realizada sobre um curso de NdC para professores de
Química, Vesterinen e Aksela (2013) relatam que aquele forneceu aos professores
novas perspectivas sobre a Química, um novo panorama conceitual para pensar e
discutir sobre a pesquisa científica, e os possibilitou unir os diferentes modelos e
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teorias da disciplina em um todo mais coerente. Os autores ainda destacam que
conhecer os aspectos centrais de NdC é importante como parte do conhecimento
geral ou como um recurso para o ensino.
Assim, os cursos que discutem aspectos da NdC poderiam utilizar diferentes
argumentos sobre a importância do entendimento público da Ciência e das
dimensões da alfabetização científica, de modo que fornecessem aos professores
um panorama que justificasse a inclusão de dimensões filosóficas, históricas e
sociológicas entre os objetivos da educação científica. Dessa maneira, deve haver,
segundo Vesterinen e Aksela (2013), uma associação entre o entendimento dos
professores a respeito da NdC e suas crenças em relação ao Ensino de Ciências,
além de discussões sobre as razões e justificativas para a sua inserção na educação
científica.
Nesse sentido, existem inúmeros desafios relacionados ao desenvolvimento
de conhecimento de conteúdo pedagógico relacionado à NdC, como: o fato de não
se saber a melhor forma de utilização de tal abordagem; os materiais instrucionais
serem poucos, inadequados ou inexistentes e os conhecimentos e as habilidades
dos professores em relação ao tema serem insatisfatórios. (VESTERINEN; AKSELA,
2013).
Silva (2014) analisou algumas das Instituições de Ensino de Superior (IES) que
apresentam em seu currículo disciplinas que, supostamente, podem subsidiar
discussões sobre a NdC aos futuros professores de Física, devido ao seu caráter de
cunho histórico-filosófico. O autor investigou o entendimento dos alunos de
Licenciatura em Física, da Universidade Federal do Piauí, no que diz respeito à
inserção da História e Filosofia da Ciência (HFC) na sala de aula e, principalmente,
se eles são motivados à elaboração de estratégias didáticas embasadas nela.
Analisando a ementa do curso, que tem a finalidade de narrar um longo trecho da
História da Física em um curto espaço de tempo, concluiu que durante o curso
faltam momentos oportunos para discussão de fatores historiográficos, didáticos
e metodológicos que auxiliem o professor que pretende inserir a HFC na sala de
aula de forma adequada. O autor sugere a necessidade de discussões com os
futuros professores de aspectos do conjunto de obras históricas produzidas por
historiadores ao longo do tempo e de tipos de fontes de pesquisa e principais vícios
historiográficos, os quais possibilitem, dentre outros pontos, a identificação de
problemas em textos encontrados em livros, materiais didáticos e, principalmente,
na internet, como também de aspectos relacionados à epistemologia da Ciência.
Dessa maneira, segundo o autor, o professor terá ferramentas adequadas para
orientá-lo na escolha dos textos históricos que serão empregados em sala de aula
e, principalmente, incentivar seu uso de forma correta.
Sendo assim, se o intuito é trabalhar a NdC na formação de professores,
permitindo uma visão mais abrangente do tema, é necessário que os professores
tenham uma formação que os permitam conhecer a NdC em seus diversos
aspectos. Além das disciplinas relacionadas ao tema, é preciso que os professores
tenham a oportunidade de refletir sobre como incorporar essa abordagem em suas
aulas. Dessa maneira, "não basta que tenhamos disciplinas de NdC nas
licenciaturas. É preciso refletir sobre o como fazer". (MARTINS, 2007 apud MOURA,
2012, p. 83). Procuraremos logo abaixo, dar um exemplo de como esta prática
pode tornar-se factível.
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TRAÇANDO UM CAMINHO: O PROJETO HISTORY AND PHILOSOPHY IN SCIENCE
TEACHING (HIPST)
Na tentativa de solucionar alguns dos problemas referentes ao
desenvolvimento e implantação do ensino de Ciências com a abordagem História
e Filosofia da Ciência (HFC), que tem como um dos pontos centrais a NdC, a União
Europeia fundou, em 2008, o projeto de History and Philosophy in Science Teaching
(HIPST), que inclui 10 parceiros de 7 países europeus. O projeto tem como
pressupostos básicos métodos centrados no aluno, como aprendizagem
investigativa, experimentos com réplicas, discussões semiestruturadas e
atividades de dramatização (HÖTTECKE; RIESS, 2009). De acordo com estes
autores, atividades como experimentação, observações e discussões são
estratégias muito promissoras, de acordo com estudos que levaram em
consideração o interesse dos alunos em HFC.
Por outro lado, atividades como ler ou ouvir textos podem facilmente se
tornar experiências passivas, com pouco potencial para atrair a atenção dos alunos
(HÖTTECKE; HENKE; RIESS, 2012). Estes autores defendem atividades centradas no
aluno, de modo a permitir que este se envolva de maneira ativa no processo de
ensino-aprendizagem, discutindo, argumentando e defendendo algum ponto de
vista, propiciando o desenvolvimento de um pensamento criativo, reflexivo e
autônomo. Argumentam que isto pode ser alcançado por meio de atividades que
possibilitem ao estudante um envolvimento maior com a geração e avaliação das
evidências científicas. Também salientam que, ao se usar a HFC, há que se justificar
claramente o uso dessa abordagem para os alunos, sendo que eles devem
entender que
O estudo de conhecimentos do passado compreende aquilo que os cientistas
já tomaram como sendo válido, útil e apropriado, e que, ainda assim, foram
criticados ao longo do tempo. Entretanto, conhecer a Ciência passada e o seu
desenvolvimento histórico pode nos ajudar a compreender o conhecimento
científico atual e as razões para crer que o conhecimento atual é válido, útil e
apropriado. (HÖTTECKE; HENKE; RIESS, 2012, p.1.237, tradução nossa).
O projeto HIPST visa ao desenvolvimento de materiais que auxiliem no ensino
do conteúdo científico, tomando como base a epistemologia, os processos e os
contextos da Ciência. Para tanto, utiliza o desenvolvimento de estudos de caso
históricos para o processo de ensino e aprendizagem. O estudo de caso histórico
se caracteriza por princípios gerais que possibilitem o resgate do contexto em que
se deu algum problema marcante na ciência.
Segundo Höttecke e Riess (2009), o conceito de ensino e aprendizagem com
estudos de caso considera a Ciência de maneira detalhada, a fim de destacar
aspectos gerais da epistemologia, do conteúdo científico e da NdC. Os estudos de
caso podem ser utilizados dentro de uma abordagem narrativa, focando em uma
história juntamente com uma ideia central. Os autores ressaltam que, assim,
possibilitam expandir a visão de alunos e professores para além dos conteúdos e
produtos da Ciência, de modo que possa ser vislumbrado o fazer científico e o
contexto em que são realizados.
Höttecke, Henke e Riess (2012) destacam a importância de se contextualizar
historicamente os experimentos, as teorias, os modelos e as habilidades
específicas do cientista ou de seus ajudantes. Também enfatizam a necessidade de
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se mostrar a inter-relação existente entre sociedade, cultura e Ciência. Esta pode
ser apresentada como uma construção humana e social, incluindo perspectivas das
motivações dos cientistas, conflitos e controvérsias entre diferentes teorias. Os
autores destacam que o projeto considera a Ciência como um processo não-linear,
um empreendimento caracterizado por desvios e erros contrabalanceados por
soluções criativas e uma natureza autocorretiva. No projeto HIPST, o aluno é
levado a aprender Ciência em um contexto histórico, e sendo assim, o foco do
ensino se altera. O aprendizado deixa de ser apenas relacionado à aquisição de
conhecimento e passa a focar nos processos de se fazer Ciência.
No entanto, deve-se levar em consideração que tanto o aluno como o
professor estão habituados com os padrões tradicionais de Ensino de Ciências,
onde o conhecimento científico é apresentado como “verdadeiro”. Essa questão
merece ser levada em consideração, já que, segundo Höttecke, Henke e Riess
(2012), não é provável que os alunos aceitem essa perspectiva sem nenhuma
resistência. Antes de estimarem a importância que a abordagem histórica e
epistemológica representa para o seu próprio aprendizado, e não a verem como
uma perda de tempo, os estudantes devem ser levados a ter o máximo possível de
experiências proveitosas com a HFC. Esta é uma das principais razões pelas quais
os autores consideram que o desenvolvimento de atividades centradas no aluno é
importante para o ensino com a abordagem HFC.
Dentre as atividades centradas no aluno desenvolvidas no projeto HIPST estão
o ensino com réplicas de experimentos históricos e o aprendizado por investigação
direcionada. Höttecke, Henke e Riess (2012) salientam que atividades que
proporcionem uma reflexão explícita sobre a NdC são consideradas como centrais
para que os alunos compreendam os processos da construção do conhecimento
científico. Nessa perspectiva, o papel dos experimentos é crucial, já que a História
da Ciência oferece ótimos exemplos que podem servir como guias para que os
estudantes desenvolvam os próprios experimentos, e os comparem com aqueles
descritos pelos cientistas do passado. Fontes históricas como cartas, anotações de
diários de laboratório ou artigos dos cientistas constituem-se em instrumentos que
auxiliam nas experimentações e na elaboração de respostas às questões que
surgirem durante o processo investigativo.
As réplicas de experimentos históricos apresentam como vantagens o alto
grau de autenticidade e a contextualização. Por meio das réplicas, os alunos são
levados a aprender habilidades práticas e a manipular materiais, associando a isso
uma compreensão teórica do instrumento e também do fenômeno em estudo.
Durante o experimento, as observações realizadas e os dados gerados devem ser
interpretados, dando ensejo a reflexões sobre a natureza das observações e o
papel dos instrumentos na geração de novos conhecimentos na Ciência.
Dentro do projeto, ainda segundo Höttecke, Henke e Riess (2012), os
professores apresentam os tópicos gerais que serão trabalhados em sala de aula,
juntamente com várias atividades de investigação apropriadas. São os professores
quem decidem o contexto histórico no qual as atividades serão inseridas, e é partir
da questão de pesquisa que envolve este contexto que os alunos iniciam suas
atividades, que são elaboradas e planejadas pelos próprios estudantes. Eles são
auxiliados em seu trabalho e na interpretação dos resultados pelo material de
instruções e pela orientação do professor.
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O projeto HIPST visa a um modelo de ensino no qual os interesses, as ideias
prévias e as crenças do aluno a respeito de um determinado conteúdo científico
são explorados. Este contexto é então analisado, classificado e estruturado de
acordo com as necessidades dos alunos. O modelo de ensino que o projeto se
propõe a realizar não é uma mera redução a algum conteúdo científico ou a algum
conteúdo da História ou Filosofia da Ciência. O que os autores do projeto
defendem é uma reconstrução dos aspectos científicos, históricos e filosóficos sob
uma perspectiva educacional.
Sendo assim, o Ensino de Ciências pode trazer aos alunos reflexões e
problematizações sobre a Ciência, buscando ressaltar que o conhecimento
científico é construído em um espaço e tempo específicos, sendo estes fatores
algumas vezes determinantes nesse processo. As salas de aula, conforme
ressaltam Vital e Guerra (2014), precisam se tornar espaços de questionamentos,
e não de transmissão unilateral do conhecimento científico. O aluno pode
compreender o problema existente em se adotar uma visão de Ciência linear e
cumulativa, algorítmica, distante dos problemas sociais e realizado apenas por
grandes gênios. Para tanto, o contato com as controvérsias históricas pode auxiliar
nesse processo, levando o aluno a compreender a pluralidade dos métodos
científicos, o papel da criatividade na elaboração de teorias e como o pensamento
divergente produz muitas ideias e desenvolve muitas possibilidades a partir de um
único ponto de partida.
A HISTÓRIA DA CIÊNCIA COMO ARTICULADOR DE DISCUSSÕES SOBRE A NDC
Segundo Londero (2015), o objetivo da abordagem com a HFC é engajar os
estudantes no que diz respeito às ideias que trazem à sala de aula, motivando
discussões e fazendo com que levem em consideração explicações alternativas, de
modo que compreendam como as teorias são criadas. Uma questão importante
que se dá quando o professor conhece a NdC está em poder compreender as ideias
dos seus alunos, pois inúmeras vezes, o raciocínio encontrado em sala de aula é
muito semelhante àquele que um dia a Ciência já considerou como correto. No
entanto, segundo Tolvanen et al. (2014), é importante destacar que as ideias dos
alunos acerca dos fenômenos, que muitas vezes se dá de maneira intuitiva, e
aquelas explicações dadas por cientistas no passado não podem ser vistas como
idênticas, já que enquanto os estudantes se esforçam em aprender a Ciência, os
cientistas do passado se esforçavam para criar aquela Ciência. A confrontação
entre teorias já ultrapassadas e aquelas aceitas atualmente pela comunidade
científica, possibilita que os alunos compreendam questões pertinentes
relacionadas à NdC.
Dessa maneira, a História da Ciência não é apenas um complemento ao
conteúdo, mas o ponto central para o entendimento de conceitos, tanto científicos
como da NdC. O entendimento de como os conceitos foram construídos ao longo
da história facilita o aprendizado de sua concepção final.
Em vista disso é crucial a discussão e adoção de novas abordagens para o
estudo da História da Ciência, de modo que promova o desenvolvimento dos
cursos de formação de professores de Ciências. Essas novas abordagens “devem
evidenciar o caráter dinâmico da Ciência, menos autoritário e construído com a
colaboração de homens e mulheres comuns que trabalharam para sua
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consolidação” (MOURA, 2012, p. 91). Nessa mesma perspectiva, também é
possível trabalhar a questão dos materiais didáticos, incentivando atividades que
preparem os futuros professores a elaborarem seus próprios materiais, a partir da
consulta adequada de fontes primárias e secundárias, sempre levando em conta
os perigos das distorções históricas. (TOLVANEN et al., 2014; FORATO; MARTINS;
PIETROCOLA, 2011).
De acordo com Forato, Pietrocola e Martins (2011), o uso da História da
Ciência no Ensino de Ciências exige cautela, já que qualquer narrativa histórica
encerra uma visão da Ciência e dos processos de sua construção. O principal
problema, segundo os autores, é que nos ambientes educacionais ainda são
encontradas reconstruções históricas de cunho empírico-indutivista ingênua sobre
a construção da Ciência. Interpretações descontextualizadas também são um
problema, já que narrativas que analisam o passado anacronicamente, com
valores, ideias e crenças de outra época, são geralmente preconceituosas,
“selecionando e enaltecendo conceitos e teorias ‘similares’ aos aceitos no
presente”. (FORATO; PIETROCOLA; MARTINS, 2011, p. 37). Dessa forma, os autores
apontam três elementos que merecem ser considerados na escolha de
determinado conteúdo histórico que vise elucidar questões relativas à NdC: “o
tema histórico deve favorecer os objetivos epistemológicos pretendidos, deve
estar adequado ao ambiente educacional em questão, e deve contemplar aspectos
viáveis para as possibilidades do professor poder tratar o tema adequadamente”
(FORATO; PIETROCOLA; MARTINS, 2011, p. 44).
De acordo com Guerra, Braga e Reis (2013), as aulas de Ciências do Ensino
Médio devem incluir discussões de elementos da NdC que não apresentem
divergências entre os especialistas, permitindo que os estudantes desenvolvam
ideias apropriadas sobre a Ciência. Reconhecem que as características de cada
época ou episódio científico podem ser realçadas para os estudantes, de modo que
estes compreendam que a Ciência é um “sistema de conhecimento construído por
indivíduos incorporados em um contexto sociocultural”. (GUERRA; BRAGA; REIS,
2013, p. 1487, tradução nossa). Os autores descrevem um trabalho onde
implementaram um projeto pedagógico utilizando uma abordagem histórico-
filosófica da Ciência. Para tanto, eles selecionaram seis temas que podiam ser
ensinados independentemente, com um cientista histórico representando cada
tema. O propósito era enfatizar o contexto de cada personagem, ao invés de sua
biografia. Foram desenvolvidos materiais que incorporassem diálogos e discussões
entre os cientistas, bem como controvérsias histórico-filosóficas do período. Os
autores salientam que o propósito de tal projeto não foi ensinar o conteúdo
apresentado, e sim contextualizar o desenvolvimento de cada tema.
Na visão dos autores, os estudantes tendem a apreciar mais a Ciência caso os
professores utilizem uma abordagem histórico-filosófica que guie as discussões a
respeito de um dado conteúdo científico. Assim, elucida-se a interação entre
Ciência e sociedade e enfatiza-se que a construção do conhecimento científico
ocorre por meio de diálogos e disputas entre diferentes escolas de pensamento.
Os autores ainda sugerem que os professores discutam os limites da Ciência e sua
capacidade para responder questões levantadas pelos cientistas ao longo da
história, reforçando a ideia de que os cientistas não se encontram isolados da
sociedade.
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Segundo Tolvanen et al. (2014), uma vez que os estudantes estejam
familiarizados com os fatos históricos, eles se tornam mais receptivos ao
aprendizado de detalhes mais complexos do fato científico e também das questões
associadas à NdC. O uso de múltiplos exemplos de teorias e investigações tiradas
da História da Ciência pode auxiliar os estudantes a compreenderem o que
exemplos distintos possuem em comum em se tratando de NdC.
Experimentos também podem ser utilizados numa abordagem histórica. O
experimento por si só questiona, interroga, problematiza, conduz, muitas vezes, a
outras hipóteses. A experiência é uma atividade que envolve muitas ideias, muitos
tipos de compreensões, bem como muitas capacidades. Como bem ressaltam
Arruda, Silva e Laburú (2001), a teoria não se relaciona com os fatos, em função de
sua verificação ou falseamento, mas em vista de sua adaptação. Para tanto,
compreender o experimento como adequação empírica da teoria, e também como
guia da continuação da sua construção ou complementação é essencial para que
se compreenda a relação existente entre teoria e experimento.
A realização de experimentos históricos pode auxiliar nesse processo, já que
para realizá-los é necessário que antes se conheça a teoria subjacente à construção
daqueles instrumentos, bem como sua função na construção da teoria. Os
experimentos históricos permitem, portanto, que o aluno conheça a História da
Ciência fazendo Ciência. Sendo assim, o aluno pode ser levado a compreender que
o experimento não é uma mera ilustração da teoria.
Além disso, segundo Tolvanen et al. (2014), utilizar réplicas de experimentos
históricos permite que os estudantes compreendam o papel da experiência na
História da Ciência e na produção de conhecimento. As réplicas podem ser tanto
históricas quanto físicas, sendo que nas primeiras, o experimento é repetido
utilizando equipamentos os mais autênticos possíveis, enquanto que nas réplicas
físicas, são utilizados equipamentos modernos. Utilizar experimentos históricos
pode ajudar os estudantes a entenderem os processos de produção do
conhecimento científico.
Selecionar episódios da História da Ciência contribui para tornar mais
significativas questões aparentemente simples da Ciência e, como consequência,
promover uma visão mais adequada do processo de construção do conhecimento
científico. Pode-se assim, desvendar quais foram as complicações e os obstáculos
epistemológicos que tiveram que ser superados, o que constitui uma ajuda
imprescindível para compreender as dificuldades dos alunos e também como
evoluíram os referidos conhecimentos, evitando visões estáticas e dogmáticas que
deformam a natureza do trabalho científico (CARVALHO; GIL-PÉREZ, 2011).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este artigo teve como objetivo discutir sobre a necessidade de se incluir
reflexões sobre a NdC nos cursos de formação de professores. Levando em
consideração a complexidade do tema e o modo como se pode abordá-lo no
Ensino de Ciências, soa irreal pensar que um único curso de formação de
professores possa transformar completamente as atitudes e crenças a respeito do
Ensino de Ciências que os professores possuem. Tais crenças e atitudes muitas
vezes são produtos de uma escola de cultura científica com crenças bastante
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tradicionais sobre o ensino e aprendizado. Assim, como a reflexão possui um papel
central na mudança de tais crenças, faz-se fundamental que se pense acerca da
cultura do Ensino de Ciências, não apenas por algumas semanas, mas durante todo
o curso de formação. Dessa maneira, os professores formadores podem fazer
esforços para que discussões a respeito dos aspectos epistemológicos e
sociológicos da Ciência estejam presentes em várias etapas do ciclo de formação.
Estudar a História da Ciência é, dessa forma, colocar o professor como parte desta
história, aperfeiçoando sua postura crítica e ativa em relação à Ciência.
No entanto, por mais que os professores tenham algum contato com a História
da Ciência, é utópico esperar que eles estejam completamente preparados para
trabalhar com a história, filosofia e sociologia da Ciência. Nesse sentido, os
professores podem começar com pequenos casos históricos para ensinar aspectos
centrais da NdC, e assim, desenvolver competências adequadas para o uso de
abordagens históricas.
Ao se problematizar episódios históricos da Ciência, os professores podem
fazer com que os alunos tenham uma compreensão mais abrangente da Ciência e
das questões envolvidas em sua construção. Nesse sentido, a problematização de
acontecimentos históricos implica que estes não sejam abordados como uma
simples coleção de anedotas, como é bastante comum encontrarmos nos livros
didáticos, mas como uma reunião de elementos a serem colocados em discussão.
Ao se problematizar episódios históricos, são extraídos pontos que podem ser
tratados como problemas.
Contornar a falta de preparo dos professores no que diz respeito a habilidades
em HFC é uma das tarefas para uma maior implementação desta abordagem no
Ensino de Ciências. Prepará-los para identificar, analisar e então questionar certas
manifestações anacrônicas, além dos conteúdos específicos da HFC, é uma das
etapas necessárias para tal concretização
Concluímos ressaltando que as mudanças necessárias para uma efetiva
implementação da NdC na educação científica precisam ir além dos muros da
escola, de modo que fatores externos como os documentos oficiais, livros didáticos
e vestibulares também enfatizem a importância da história, filosofia e sociologia
da Ciência no Ensino de Ciências. As propostas baseadas na NdC devem, além
disso, alcançar nível nacional para realmente atingir as mudanças tão caras ao
ensino.
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The nature of science and teacher
formation: a necessary dialogue
ABSTRACT
The Nature of Science (NdC) is understood as one of the most fundamental aspects
regarding the construction, establishment and organization of scientific knowledge. It
refers, in a general way, to the epistemology and sociology of Science, to the values and
beliefs inherent in scientific knowledge and its development. In this article, we emphasize
the fact that teacher formation could focus on the importance of NdC's understanding of
science teaching, as well as the skills needed to develop such an approach. We believe that
in order to highlight the pedagogical content related to NdC, teachers need opportunities
for reflection and discussion on NdC issues and practical guidance for NdC teaching as well.
Thus, the objective of this article is to discuss the possibilities of including reflections on the
NdC in teacher formation courses, seeking to present possible ways of such integration. We
briefly present the European project History and Philosophy in Science Teaching (HIPST), a
case of success in using such an approach. By introducing epistemological reflections into
the initial and continuing formation of teachers, one wishes to break with a largely
hegemonic science thought, the basis of which can be found in positivist philosophies, which
dogma consists in the transmission of definitive and neutral scientific truths. We believe
that the act of reflecting on one's own practice is the moment when the teacher thinks
about himself as an educator, and thus constructs a critical view of his practice,
transforming it.
KEYWORDS: Nature of Science. History of Science. Teacher Training. Science Teaching.
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Recebido: 30 jul. 2017
Aprovado: 20 jan. 2018
DOI: 10.3895/actio.v3n1.7093
Como citar:
BARBOSA, F. T.; AIRES, J. A. A natureza da ciência e a formação de professores: um diálogo necessário.
ACTIO, Curitiba, v. 3, n. 1, p. 115-130, jan./abr. 2018. Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/actio>.
Acesso em: XXX
Correspondência:
Flávio Tajima Barbosa
Rua Parintins, n. 198, ap. 22, Bairro Vila Izabel, Curitiba, Paraná, Brasil.
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