Neste trabalho investigamos, teoricamente e empiricamente, quais são os possíveis aspectos da natureza da ciência, relacionados ao debate realismo e antirrealismo científicos, que emergem da história e filosofia da teoria da relatividade especial e têm potencial para promover debates no ensino de física. Para tal, primeiramente reconhecemos a importância da aproximação histórico-filosófica ao ensino de ciências, assim como a relevância dos aspectos consensuais e não consensuais da natureza da ciência. Argumentamos, em especial, que estes aspectos controversos e não consensuais podem trazer uma visão ainda mais rica e realista da ciência. Fazemos uma exposição sintética sobre algumas das principais características do debate realismo e antirrealismo científicos, suas principais vertentes, categorias e argumentos correntes. Fazemos também um estudo teórico histórico e filosófico sobre a teoria da relatividade, no qual enfatizamos a capacidade do formalismo matemático da teoria ser filosoficamente interpretável. Quatro interpretações históricas da teoria, a de Lorentz (1904), a de Einstein (1905), a de Poincaré (1906) e a de Minkowski (1907) são discutidas e caracterizadas com base no estudo sobre o debate realismo e antirrealismo científicos. Descrevemos em seguida uma pesquisa de campo realizada no primeiro semestre de 2013 aplicada a estudantes de física, de licenciatura e bacharelado, da Universidade de São Paulo. Seus objetivos foram investigar as concepções filosóficas dos estudantes sobre o debate realismo e antirrealismo científicos no contexto da teoria da relatividade especial e mostrar como ele pode trazer ricas discussões no ensino de ciências . A pesquisa foi dividida em três etapas: aplicação de questionário específico sobre o tema filosófico; análise de resenhas entregues pelos estudantes, e; realização de grupo focal. O resultado da análise e triangulação dos dados sugere que o debate mostra-se, também entre os estudantes, de uma forma não consensual e filosoficamente rica. / In this work we investigate theoretically and empirically some possible aspects of the nature of science, related to scientific realism and anti-realism debate emerging from the history and philosophy of the special theory of relativity which can potentially encourage related discussions in physics education. For such, first we acknowledge the importance of historical-philosophical approach to teaching science, as well the educational relevance of the consensual and nonconsensual aspects of nature of science. We argue, particularly, that these controversial and non-consensual aspects can provide an even richer and more realistic view of science. We make a summary of some of the main features of scientific realism and anti-realism debate, its main categories and current arguments. We also make a historical and philosophical theoretical study on the special theory of relativity, wherein we emphasize the capacity of its mathematical formalism be philosophically interpretable. Four historical interpretations of the theory, Lorentz\'s (1904), Einstein\'s (1905), Poincaré\'s (1906) Minkowski\'s (1907), are discussed and characterized based on earlier study on scientific realism and anti-realism debate. We report then a field research conducted in the first semester of 2013 applied to undergraduated physics students at the University of São Paulo. Its objectives went to investigate the philosophical conceptions of students about scientific realism and anti-realism debate under the special theory of relativity and its subjects, and to show how rich can it be for science education. This research was divided into three stages: the application of a specific questionnaire on the philosophical subject; the analysis of papers submitted by students, and; the performing of a focus group. The outcome of data triangulation suggests that the debate reveals itself also among students, in a non-consensual and philosophically rich way.

Nas últimas décadas, investigações têm destacado o papel da história e filosofia da ciência (HFC) na educação científica. O reconhecimento da pluralidade e complexidade da ciência tem originado estudos, os quais apontam que o ensino sobre ciências deve levar em conta as diferenças entre as disciplinas científicas. Assim, tem-se discutido a importância da consideração de elementos da história e da filosofia da química no aprimoramento do processo de ensino e aprendizagem dessa ciência. Apesar disso, investigações têm constatado que pouco ou nada se discute acerca desses assuntos nas aulas de ciências. Diante disso, esta dissertação tem como intuito investigar a concepção de professores de química sobre a inclusão de elementos da HFC no ensino, com foco nas características inerentes às práticas e aos conhecimentos químicos. Foram investigadas as concepções de cinco professores de química, que atuam em diferentes escolas públicas da região metropolitana de São Paulo, acerca de cinco temas, elaborados com base em estudos da área de ensino de ciências e em diretrizes curriculares oficiais: relações com a sociedade, modelos e modelagem, experimentação, desenvolvimento histórico e reducionismo. Por meio da análise qualitativa dos dados, as concepções docentes, para cada tema, foram classificadas em dois subeixos temáticos: prática docente e relevância. Ademais, foram identificados fatores externos e internos que influenciam as práticas e concepções dos sujeitos concernentes a considerações filosóficas, históricas e sociológicas sobre a química. Os resultados evidenciam que, de modo geral, os sujeitos consideram relevantes determinados assuntos relacionados à natureza da química e, em certa medida, buscam inseri-los em suas práticas cotidianas. Contudo, mostraram também que os motivos pelos quais os docentes conferem importância a algumas discussões, e o modo como as desenvolvem, podem limitar a compreensão dos estudantes sobre a complexidade da construção do conhecimento científico. Além disso, foram raras as referências a aspectos específicos da química, à importância de evidenciar e discutir esses aspectos com os estudantes, assim como à preparação de situações didáticas próximas à prática química autêntica. / In recent decades, research has highlighted the role of history and philosophy of science (HFC) in science education. The recognition of the plurality and complexity of science originated studies showing that the teaching of science must take into account the differences between scientific disciplines. Thus, the importance of considering elements of the history and philosophy of chemistry in the improvement of science education has been the subject of discussions. Nevertheless, research has found that little or nothing is discussed about these issues in science classes. Therefore, this work aims at investigating chemistry teachers\' conceptions on the inclusion of HFC elements in education, focusing on the characteristics of chemical knowledge and practices. Five chemistry teachers, working in different public schools in the metropolitan region of São Paulo, were interviewed about five themes related to research findings in the area of science education and to current curriculum guidelines: science and society relations, models and modeling, experimentation, historical development, and reductionism. By means of qualitative analysis, teachers\' conceptions for each subject were classified into two subthemes: teaching practice and relevance. Furthermore, external and internal factors influencing practices and conceptions of the interviewees concerning philosophical, historical and sociological aspects of chemistry were identified. Results showed that, in general, the teachers considered some aspects of the nature of chemistry as being relevant and, to some extent, they seek to introduce such aspects into their classroom practices. However, results also showed that the reasons given by the teachers to justify some discussions, and the way they deal with such subjects in the classroom, may limit the students\' understanding of the complexity of the construction of scientific knowledge. Also, the teachers made few references to peculiar aspects of chemistry, to the importance of showing and discussing such aspects with the students, as well as to the preparation of didactic situations close to the real practice of chemistry.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-11-01T18:39:34Z No. of bitstreams: 1 gilbertodeoliveirapaulino.pdf: 1030430 bytes, checksum: c2acae9f06608fb88e3c67868f785c33 (MD5) / Approved for entry into archive by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-11-06T13:35:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gilbertodeoliveirapaulino.pdf: 1030430 bytes, checksum: c2acae9f06608fb88e3c67868f785c33 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-06T13:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gilbertodeoliveirapaulino.pdf: 1030430 bytes, checksum: c2acae9f06608fb88e3c67868f785c33 (MD5) Previous issue date: 2018-08-24 / Este trabalho tem a finalidade de propor uma sequência didática, com abordagem histórico-filosófica, utilizando-se de experimentos e demonstrações históricas na introdução de conceitos do eletromagnetismo no Ensino Médio. Através desta sequência didática, apresenta-se aos estudantes do Ensino Médio o conceito de ondas eletromagnéticas, numa dinâmica histórica que inclui discussões a respeito da natureza da ciência. O experimento histórico escolhido didaticamente como central é o experimento demonstrativo de Oliver Lodge, que projetou um sistema efetivo de recepção das ondas eletromagnéticas cuja principal inovação foi o emprego do coesor no lugar da antena de Hertz. Nessa dissertação, assume-se uma perspectiva pedagógica que se aproxima da Pedagogia Histórico-Crítica (PHC) na medida em que considera a difusão dos conteúdos, vivos e atualizados e a transmissão de conhecimentos historicamente acumulados pela humanidade, tarefas centrais da Educação. Constatamos uma afinidade entre a PHC e o ensino de ciências e concluímos que o referencial da PHC pode subsidiar o uso da História e da Filosofia da Ciência no ensino de ciências. Por fim, apresenta-se um relato e avaliação do desenvolvimento e aplicação efetiva da sequência didática proposta em sala de aula. O Produto Educacional desenvolvido neste trabalho de mestrado consiste na sequência didática e sua descrição, dos textos e questionários utilizados nas aulas e do texto de apoio ao professor. / This work has the goal of proposing a didactic sequence, with historical-philosophical approach, using experiments and historical demonstrations in the introduction of electromagnetism concepts in High School. Through this didactic sequence, the students of high school are presented to the concept of electromagnetic waves, in a historical dynamic that includes discussions about the nature of science. The historical experiment chosen didactically as central is the Oliver Lodge's demonstrative experiment, which designed an effective system for receiving electromagnetic waves whose main innovation was the use of the coesor instead of the Hertz’s antenna. In this dissertation, is assumed a pedagogical perspective that approaches the Historical-Critical Pedagogy (PHC) insofar as it considers the dissemination of live and up-to-date contents and the transmission of knowledge historically accumulated by humanity, central tasks of Education. We verified an affinity between the PHC and the Science Teaching and we concluded that the PHC referential can subsidize the use of History and Philosophy of Science in Science Teaching. Finally, a report and evaluation of the development and effective application of the didactic sequence proposed in the classroom is presented. The Educational Product developed in this master's work consists of the didactic sequence and its description, in the texts and questionnaires used in the classes and in the text to support the teacher.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Science Teaching in Brazil has been increasingly acknowledged as a research field and has also been seeking for alternatives to improve scientific education in all levels. One of the research fields is the incorporation of History and Philosophy of Science (HFC) in education, which has received significant attention by government guidelines and researchers in the field. This work presents the results obtained by the implementation of a HFC related didactic module with undergraduate students from UFSM s course of Physics. The purpose of this work was to evaluate the use of Scientists Original Texts (TOC) and History of Scientific Ideas Texts (THIC) in Science Teaching, more specifically in Physics Teaching. In order to subsidize the elaboration of the module, we performed a research in the field magazines and events, trying to ascertain to what extent these publications concern class works and which are the resources used. The results were classified in classroom approaches or HFC subsidies. The results show that there is a low number of classroom approaches, and the main resources for HFC use in the classroom are texts. The results also show that there are almost no reports of the use of TOC and THIC in undergraduate courses. Optics was the chosen theme and conceptual aspects, nature of science aspects and the aspects concerning the requirements of teacher formation were considered. The results, obtained by the application of questionnaires during the length of classes, have indicated an advancement concerning students conceptions about science. They also have indicated that few students succeeded in using the discussions about Optics conceptual contents in the questions proposed. According to the research analysis, there was great acceptance about the texts, especially the ones concerning THIC. Based on the results, we propose didactic module changes and other possible research developments. / O Ensino de Ciências no Brasil tem se afirmado cada vez mais como campo de pesquisa e buscado incorporar os resultados das pesquisas ao longo dos anos para melhorar a educação científica em todos os níveis de Ensino. Uma das linhas de trabalho diz respeito à incorporação de História e Filosofia da Ciência (HFC) ao Ensino das Ciências, que tem ganhado significativa atenção por parte das orientações governamentais e também dos pesquisadores da área. O presente trabalho apresenta os resultados obtidos com a implementação de um módulo didático relacionado à HFC com alunos do curso de Licenciatura em Física da UFSM. O objetivo do trabalho foi avaliar a utilização de Textos Originais de Cientistas (TOC) e Textos sobre a História das Ideias da Ciência (THIC) no Ensino de Ciências, nesse caso, mais especificamente no Ensino de Física. Visando subsidiar a elaboração do módulo foi realizada uma pesquisa em periódicos e eventos da área que buscou verificar em que medida essas publicações contemplam o trabalho em sala de aula e quais são os recursos empregados para este trabalho. Esses resultados, que foram classificados em propostas para a sala de aula ou subsídios ao trabalho com HFC, mostraram que é reduzido o número de propostas para sala de aula sendo que os principais recursos utilizados no trabalho com HFC em sala de aula são textos. Os resultados também indicaram que praticamente não há relatos de utilização de TOC e THIC no Ensino Superior. O tema escolhido foi ótica e a proposta procurou associar aspectos conceituais desse assunto, aspectos sobre a natureza da ciência e aspectos relativos às necessidades formativas de professores. Os resultados, obtidos por meio da análise de questionários aplicados durante a execução das aulas indicaram um avanço em relação às concepções dos alunos sobre a Ciência. Também indicaram que poucos alunos conseguiram utilizar as discussões sobre os conteúdos conceituais de ótica nas questões propostas. Da análise realizada do trabalho desenvolvido constata-se uma grande aceitação dos alunos, principalmente em relação aos THIC. A partir dos resultados obtidos são propostas modificações no módulo didático e outros possíveis desdobramentos da pesquisa.