A abordagem da natureza da ciência e sua relação com a história e a filosofia da ciência, têm sido reconhecida tanto no âmbito nacional, como é possível encontra-la nos PCNs ( Parâmetros Currriculares Nacionais ), e também no contexto internacional como apresenta o Projeto 2061 produzido pela AAAS ( Associação Americana para o Progresso da Ciência ). Além destas, o tema é constante em diversas pesquisas, demonstrando assim sua relevância. Esta pesquisa procurou compreender como os professores interpretariam esta temática. O resultado demonstrou problemas com esta compreensão, ou seja, os professores não teriam estas questões bem compreendidas e, portanto as mesmas poderiam ser abordadas de formas inadequadas ou simplesmente não seriam abordadas. Há também um outro fator, pois diferentemente de outras questões relacionadas ao Ensino de Ciência como Sexualidade e Meio Ambiente, cujas mesmas são relatadas pelos professores. A temática sobre a natureza da ciência e sua conexão com a história e a filosofia da ciência, além de mal compreendidas, não haveria ainda uma clara consciência sobre a importância do assunto. Assim caberia aos cursos de formação de professores tratar a questão em duas frentes, ou seja, conscientizando e contextualizando estas visões da ciência na sociedade e as implicações no ensino. Foram analisados neste trabalho os relatos de professores de Ciências do município de São Paulo A metodologia utilizada foi à pesquisa qualitativa com entrevistas semi-estruturadas. O objetivo buscou compreender como os professores endentem e qual o uso que fazem da natureza da ciência e sua conexão com a da história e filosofia da Ciência. Os problemas identificados estão basicamente relacionados à formação do professor além da utilização dos materiais didáticos para abordar o tema, estes segundo pesquisadores também poderiam reproduzir problemas principalmente com relação às questões da história da ciência. / The approach of the nature of science and its relationship to history and philosophy of science, has been recognized both nationally, as you can find it in the PCN (Parâmetros Curriculares Nacionais), and also in the international context as shown in the Project 2061 produced the AAAS (American Association for the Advancement of Science). Besides these, the theme is constant in many studies, which demonstrate its relevance. This research sought to understand how teachers interpret this theme. The results showed problems with this understanding, that is, teachers would not have understood these issues and therefore they could be dealt with using inadequate or simply not be addressed. There is also another factor, because unlike other issues related to the Teaching of Science as Sexuality and the Environment, which they are reported by teachers. The theme about the nature of science and its connection with the history and philosophy of science, and poorly understood, there would have a clear awareness of the importance of the subject. So it would be up to training courses for teachers to address the issue on two fronts, namely, educating and contextualizing these visions of science in society and the implications for teaching. Were evaluated considering the reports of science teachers in São Paulo the methodology used was qualitative research with semi-structured interviews. The objective sought to understand how teachers understand and how they use the nature of science and its connection to the history and philosophy of science. The problems identified are primarily related to teacher training than the use of materials to address the issue, these researchers said problems could also play mainly on the issues of history of science.

Apresenta-se neste trabalho o desenvolvimento e avaliação de uma proposta de ensino que procura promover discussões sobre algumas características do fazer científico com alunos do Ensino Médio de uma escola estadual da periferia de São Paulo. A intervenção é composta de seis atividades que, em conjunto, sistematizam os Três Momentos Pedagógicos - modelo metodológico que procura garantir o uso sistemático da dialogicidade, o que torna possível discutir temas selecionados a partir da problematização das falas dos alunos. A intervenção foi inspirada na mudança de classificação de Plutão, que permite problematizar, por exemplo, a ciência como um processo em construção ou o caráter transitório e temporário do conhecimento científico, a partir dos estudos dos conflitos e divergências que envolveram esse episódio. A história da descoberta e classificação dos planetas do Sistema Solar, os métodos de determinação de distância, diâmetro e massa dos planetas, a definição de planeta e a reclassificação de Plutão estão entre os temas discutidos ao longo da intervenção. O material de análise é composto de trabalhos produzidos pelos alunos ao longo da intervenção e gravações de áudio e vídeo das atividades realizadas, além de uma comparação entre os resultados obtidos em um questionário inicial e final. Embora não tenha sido o foco desta pesquisa, foi possível mapear o aprendizado dos alunos sobre alguns dos temas discutidos na proposta de ensino. Verificamos que os alunos compreenderam que obter estimativas para as dimensões dos corpos celestes não foi e não é um empreendimento simples, dada à magnitude das distâncias envolvidas. Além disso, que tais medidas apresentam certa imprecisão, mas que se tornaram/tornam cada vez mais precisas, devido a novas pesquisas, métodos de medida ou ao avanço tecnológico. Em relação à potencialidade da proposta de ensino em promover um (re)olhar dos alunos para sua concepção sobre ciência, podemos dizer que, após participarem da intervenção, os estudantes estão mais conscientes sobre o processo de construção da ciência. Os alunos, ao comentarem sobre a confiança que atribuem às explicações científicas, apresentaram suas opiniões demonstrando estarem conscientes em relação à possibilidade do erro em algumas resoluções científicas e sobre o caráter transitório da ciência. Além disso, após vivenciarem a intervenção, um número maior de alunos afirmou que as explicações científicas podem mudar, relacionando este dinamismo da ciência ao avanço tecnológico ou a novos estudos e descobertas, decorrentes da própria continuidade da pesquisa. Pode-se dizer que este trabalho parece mostrar que é possível promover um maior entendimento de alunos do ensino básico sobre o processo de investigação científica a partir de uma proposta de ensino com uma abordagem histórico-filosófica da ciência. A expectativa é que esta dissertação possa contribuir com subsídios para que outros professores também realizem discussões desta natureza com seus alunos, considerando um ensino pautado na dialogicidade, tanto para promover uma formação mais crítica em relação à ciência, quanto uma postura mais participativa dos estudantes no seu próprio processo de aprendizagem. / Astronomy, Nature of science, Three Pedagogical Moments, Pluto, Proposal for education, Secundary education

Neste trabalho discutimos aspectos de natureza da ciência presentes em discursos proferidos por ganhadores do Prêmio Nobel. Analisamos quatro palestras utilizando metodologia apoiada na Análise Textual Discursiva; as palestras analisadas foram as de Marie Curie proferida em 1911, Chandrasekhara Venkata Raman em 1930, Alexander Fleming em 1945 e Richard Feynman em 1965. A escolha deu-se pela popularidade desses cientistas segundo o website oficial da premiação. Os laureados são apresentados contextualmente considerando os contextos epistemológicos, sociais e culturais de cada período. Baseamo-nos na abordagem de ciência integral para analisar as fontes primárias em busca de conceitos relacionados a natureza da ciência. Com isso, temos por objetivo fornecer subsídios para que educadores científicos em formação tenham à disposição uma metodologia confiável para introduzir discussões de natureza da ciência em sala de aula, utilizando-se de fontes históricas primárias. A problematização de uma instituição de tamanha importância quanto o Prêmio Nobel é relevante para um ensino de ciências que tenha uma abordagem histórica, social e epistemológica. Por meio de fontes históricas primárias, podem ser explicitados e problematizados conceitos sobre como se desenvolve e se constrói o fazer científico em nossa sociedade. / We discuss Nature of Science aspects presented in the official Nobel Lectures. We analyze 4 lectures using a methodology which is based on Discursive Textual Analysis: Marie Curie\"s in 1911, Chandrasekhara Venkata Raman\"s in 1930, Alexander Fleming\"s in 1945 and Richard Feynman\"s in 1965. These lectures were selected based on the laureates\" popularity among general public according to the official Nobel website. Laureates are presented considering epistemological, social and cultural contexts in each period. The whole science approach is used in order to read the primary sources seeking concepts related to nature of science. Our aim is to provide trustful methodologies and sources directed to undergraduated scientific educators, in order to introduce discussions on nature of science in classroom. It is relevant to approach critically such important institutions to the sciences as the Nobel Prize in a teaching program that envises an historical, social and epistemological approach. By using primary historical sources, we can foster discussions about concepts on how science is developed and constructed in our society.

Esta pesquisa tem o objetivo de analisar o conteúdo histórico presente, assim como sua disposição, nos livros didáticos brasileiros de Biologia recomendados pelo Plano Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM) de 2007. A fim de realizar essa análise foi selecionado um episódio relativo à História da Genética que se supunha, dada sua relevância, estar presente nos nove livros que compõem a lista citada: as contribuições de Gregor Mendel (1822-1884). Um segundo objetivo da pesquisa é o de fornecer um material histórico de apoio ao professor que optar por trabalhar com esse episódio em suas aulas. Nessa etapa foi seguida metodologia de pesquisa de História das Ciências, caracterizada pela análise de fontes primárias à luz de fontes secundárias. O método de trabalho para análise do conteúdo de cunho histórico consistiu na adoção, acompanhada de adaptação, de um protocolo já utilizado pela literatura da área. Trata-se de uma ferramenta de análise que leva em conta aspectos quantitativos e qualitativos da informação histórica disponibilizada. Os aspectos que foram analisados nas narrativas históricas selecionadas foram: contexto epistêmico; contexto não-epistêmico; vida dos personagens; características dos personagens; comunidade de estudiosos, abordagem de ideias; desenvolvimento da ciência. Para cada inserção detectada por essa ferramenta foi analisada a sua disposição no texto, podendo: fazer parte de seção específica de caráter histórico, constituir uma seção introdutória do capítulo, estar distribuída ao longo do texto, ou, ainda, limitada a caixas de texto. Os resultados obtidos mostram que, ainda que presente na maioria dos livros analisados, a abordagem histórica permanece mantendo vícios historiográficos, além de equívocos históricos, que já foram largamente discutidos na História da Ciência desde meados do século XX e que são descritos nessa pesquisa. Além disso, é possível que embora um livro apresente conteúdo histórico adequado, o mesmo possa estar disponibilizado de maneira não dialogada com o texto científico, podendo, assim, diminuir o objetivo educacional pretendido, fato constatado em um dos livros. Como conclusão final, sugere-se aos professores que adotam esses livros que façam uma leitura crítica desses textos junto aos alunos, por meio de discussões meta-científicas que explicitem os efeitos de tais abordagens sobre a compreensão da Natureza da Ciência (NdC). / This work aims to analyze the historical content present, as well its disposal, in Brazilian Biology textbooks recommended by the National Textbook for High Schools (PNLEM-2007). It was selected for analysis an episode on the History of Genetics that was supposed, given its relevance, to be present in the nine books that make up the previously mentioned list: the contributions of Gregor Mendel (1822-1884). A second objective of the research is to provide a historical material to support teacher who choose to work with this episode in their classes. This step followed History of Science\'s research methodology, characterized by the analysis of primary sources in the light of secondary sources.The working method for analyzing the contents of a historical nature consists in the adoption, accompanied by adaptation, of a protocol already presented in the literature. It is an analysis tool that takes into account quantitative and qualitative aspects of the historical information available. The analyzed aspects in historical narratives were: epistemic context; non-epistemic context; the characters\' lives and their personalities; community of scholars; approach of ideas and development of Science. For each insertion detected by this tool, it was analyzed its arrangement in the text, which can: be part of specific section of a historical nature; constitute an introductory section of the chapter; be distributed throughout the text; or even limited to boxes. The results show that, although present in most of the analyzed books, the historical approach remains keeping historiography vices and historical misconceptions that have been widely discussed in the History of Science since the mid-twentieth century and which are described in this research. Moreover, it was found that although the book presents a proper historical content, it can be available on a non-dialogued form with the scientific text, what can reduce the desired educational objectives. As a final conclusion, It is suggested to the teachers that choose these books to make a critical reading of these texts with the students, through meta-scientific discussions that explicit the effects of such approaches to understanding the Nature of Science (NoS).

O presente trabalho possui como objetivos analisar como os professores do Ensino Médio estabelecem a relação entre conhecimento científico e crença religiosa no que diz respeito ao ensino do conceito de evolução biológica, e como esse professor percebe tal relação nos educandos em diferentes contextos de confessionalidade. Quanto à fundamentação teórica, nos alicerçamos na Psicologia histórico-cultural de Vygotsky e no trabalho de Sepulveda e El-Hani (2004), que realiza uma revisão bibliográfica acerca das possíveis relações estabelecidas entre o conhecimento científico e o conhecimento religioso, descrevendo três possibilidades: a tese da incompatibilidade, a tese da independência e do diálogo construtivo entre religião e ciência e a tese da integração dos dois campos de conhecimento em um novo campo interdisciplinar. Utilizamos os pressupostos da Psicologia histórico-cultural com intuito de fundamentar nossas hipóteses no que diz respeito à influência do meio e das vivências nas atitudes e na formação de conceitos científicos dos indivíduos. A obtenção de dados foi feita a partir de entrevistas semiestruturadas realizadas com professores e professoras de escolas confessionais e não confessionais do Estado de São Paulo. Tais dados foram analisados e discutidos utilizando a metodologia de Análise Textual Discursiva. Posteriormente, redigimos metatextos com intuito de formalizar e construir novas reflexões sobre os resultados obtidos. Verificamos inicialmente que, mais do que a confessionalidade da instituição de ensino, o docente possui um papel de protagonismo central no que diz respeito à relação que o educando irá estabelecer entre a crença religiosa e o conhecimento científico. Do mesmo modo, o professor é mais influenciado, no exercício de lecionar, pelas suas crenças pessoais do que pela eventual confessionalidade da instituição. Ao mesmo tempo, foi possível apurar que, por vezes, os docentes incorrem em equívocos acerca da concepção de natureza da ciência, evidenciando a necessidade de repensarmos conteúdos e práticas do ensino superior, principalmente em relação à formação inicial de professores nos cursos de licenciatura. / The present study aims to analyze how High School teachers relate scientific knowledge and religious faith when it comes to teaching the concept of biological Evolution and how each teacher perceives the way students develop this relation depending on the religious context they are inserted. For theoretical ground, we used the Vygotsky\'s historical-cultural psychology and the study of Sepulveda and El-Hani (2004) that contains a bibliographical review about the possible relations between scientific and religious knowledge, describing three possibilities: the thesis of incompatibility, the thesis of independence and constructive dialogue between religion and science, and the thesis of the integration of both knowledges into a new interdisciplinary field. We also used Vygotsky\'s historical-cultural psychology concepts in order to substantiate our hypothesis on the influence of the environment and experiences on the attitudes and the development of scientific knowledge. Our data were obtained from semi structured interviews with teachers of religious and non-religious schools of São Paulo State. Those data were analyzed and discussed using the Discursive Textual Analysis methodology. Then we wrote metatexts in order to formalize and create new consideration about the results. Initially we concluded that the relation between scientific and religious knowledge developed by the student is more influenced by the teacher\'s beliefs than by the religious aspects of the school. Likewise, the teacher is more influenced by their own beliefs than by the school\'s religious tendencies. Additionally, we verified that occasionally teachers make mistakes about premises and practices of Science, highlighting the need of revisiting the practices and contents taught in higher education, especially regarding to teacher\'s graduation.

Esta tese consiste da elaboração, validação, aplicação e avaliação de uma Sequência Didática (SD) para licenciandos de Ciências Biológicas, baseada em Ensino por Investigação (EI) e Pesquisa Baseada em Design (DBR, sigla do termo em inglês, Design Based Research), que utiliza episódios da História da Biologia do século XVIII, com os objetivos gerais de promover conhecimentos históricos específicos (conteúdo histórico), revisitar conceitos dos tipos de reprodução animal (conteúdo científico) sob a perspectiva de sua aplicação didática e promover concepções informadas sobre a Natureza da Ciência (NdC). Os episódios históricos foram orientados nas investigações de reprodução animal realizados pelos naturalistas genebreses Charles Bonnet (1720-1793) e Abraham Trembley (1710-1784) que culminaram no reconhecimento de modos de reprodução assexual, alguns deles desconhecidos até então. Ao estudar espécimes de afídeos, popularmente conhecido como \"pulgões\", Bonnet identificou e descreveu a \"multiplicação sem acasalamento\" (partenogênese). Ao estudar os \"pólipos de água doce\" (hidra, do grupo dos cnidários), Trembley descreveu a reprodução por regeneração e brotamento. Com base nos métodos de pesquisa da História da Ciência, esses conteúdos históricos são apresentados em capítulos específicos a fim de oferecer o contexto mais amplo da pesquisa com seres vivos no século XVIII. O conteúdo histórico subsidiou a criação de materiais instrucionais que resultaram em produtos educacionais da presente tese. O primeiro deles são Narrativas Históricas, estruturadas segundo o Ensino por Investigação, em que o conteúdo é organizado a partir das próprias questões de pesquisa Trembley e Bonnet, utilizando linguagem coloquial e posicionando o leitor/aluno no contexto de pesquisa da época. O enredo é ainda entremeado de momentos para pensar (THINK), que provocam interrupções para a discussão de aspectos da natureza da ciência mais diretamente envolvidos. O segundo recurso instrucional desenvolvido se trata de protótipos de um Objeto Virtual de Aprendizagem sobre os estudos de Bonnet com reprodução em pulgões. O terceiro, um roteiro de condução de Replicação Física de Experimentos Históricos, com estudos de Abraham Trembley sobre os pólipos de água doce. Esses materiais instrucionais e as estratégias para sua aplicação junto a estudantes integram uma SD planejada, implementada e analisada segundo a Pesquisa Baseada em Design (DBR). A abordagem DBR se concretiza por aplicações sucessivas, chamadas \"iterações\", de versões da SD, chamadas \"protótipos\", de cujas análises são extraídos Princípios de Design que devem nortear não apenas o refinamento da SD ao longo das iterações em curso, como oferecer parâmetros, tanto teóricos quanto práticos, para a construção de novas SDs, em contextos semelhantes de ensino. A SD elaborada nesta pesquisa passou por duas validações e duas iterações. A primeira validação foi realizada por quatro professores da escola básica participantes do Laboratório de História da Biologia e Ensino do IB-USP, em 2015. A segunda validação foi realizada por especialistas da pesquisa de interface entre história e filosofia da ciência e ensino, da Universidade de Buenos Aires e Instituto, Buenos Aires, Argentina, em 2017. A primeira iteração da SD foi realizada com dez licenciandos matriculados na disciplina optativa livre Estratégias para o Ensino de Genética e Evolução no Ensino Médio, do curso de Ciências Biológicas do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP), no 2º semestre de 2015. A segunda, com 10 licenciandos da disciplina de Prática Pedagógica em Biologia I, do curso de Licenciatura em Ciências, habilitação em Ciências Biológicas, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), campus de Diadema, no segundo semestre de 2016. Em ambos os casos, foi apresentado Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) aos participantes da pesquisa. Os instrumentos de coleta de dados compreenderam observação do pesquisador, gravação de áudio das atividades, produções dos alunos, questionários e entrevistas. Para a análise, preponderantemente qualitativa, foi realizada triangulação dos dados coletados e comparação cm rubricas previamente validadas e estabelecidas, com o objetivo de determinar as variáveis relevantes na promoção da aprendizagem dos conteúdos metacientíficos e científicos abordados na SD e no delineamento de indicadores para proposição de Princípios de Design. Os resultados deste trabalho, coletados por meio de ciclos iterativos de protótipos de uma SD fundamentados pelo DBR, permitem concluir que a associação entre episódios da história da biologia, natureza da ciência e ensino por investigação é uma estratégia eficiente para a promoção de aspectos relacionados ao fazer científico em disciplinas da formação inicial docente. Para aumentar a robustez dos Princípios de Design construídos nesta tese, novos ciclos de iteração, com número crescente alunos e cenários, são recomendados / This dissertation comprises of the elaboration, validation, application and evaluation of a Teaching Learning Sequence (TLS) aimed at preservice teachers of Biological Sciences, structured on Inquiry learning (EI) and Design Based Research (DBR) and based on episodes from the History of Biology of the eighteenth century. The main objectives of this dissertation are to promote specific historical knowledge (historical content), to review concepts of animal reproduction (scientific content) from the perspective of its didactic application and to foster informed conceptions about Nature of Science (NOS). The historical episodes were based in the studies on animal reproduction carried out by the naturalists Charles Bonnet (1720-1793) and Abraham Trembley (1710-1784) who culminated in the understanding of modes of asexual reproduction, some of them unknown until then. When studying specimens of aphids, popularly known as \"aphids\", Bonnet was able to identify and to describe the phenomenon of \"multiplication without mating\" (parthenogenesis). Abraham Trembley, when collecting and isolating water insects, observed a kind of creature, later named \"freshwater polyps\" (hydra, from the group of cnidarians). Their studies on hydra culminated on \"discovery\" of reproduction by regeneration and budding. Besides, based on research methods of History of Science, the historical contents were developed and presented in specific chapters in order to offer the broader context of research on living beings in the eighteenth century. Also, the historical content might subside the creation of instructional resources - the educational products of this dissertation. The first one are Historical Narratives, textual resources structured according to Inquiry learning, whose content is organized using problems from the very studies of Trembley and Bonnet, using colloquial language and positioning the reader/student in the research context of the time. The plot is still interspersed with THINK questions, which are specific break moments in order to discuss explicitly aspects of NOS most directly involved. The second resource are prototypes of a Virtual Learning Object based on Bonnet studies about reproduction in aphids. The third one, is a script of Physical Replication of Historical Experiments, about Abraham Trembley\'s studies on freshwater polyps. These instructional resources and didactical strategies compose a TLS, implemented, validated and analyzed according to the Design-Based Research (DBR). The DBR approach is a methodological and theoretical framework implemented through successive applications, or \"iterations\" of TLS versions (prototypes), after cycles of data analysis are extracted Design Principles that should guide not only the refinement of TLS during the ongoing iterations, as helping to create parameters, both theoretical and practical, for the construction of new TLS, in similar teaching contexts. The TLS elaborated in this research underwent two validations and two iterations. The first on was carried out by four primary high school teachers\' members of the Laboratory of History of Biology and Teaching of Institute of Biosciences - USP in 2015. The second one was carried out by specialists on history and philosophy of science and teaching of the University Buenos Aires, Argentina, in 2017. The first iteration of the TLS was applied and evaluated with ten undergraduates enrolled in the elective course, Strategies for Teaching Genetics and Evolution in High School, of the Biological Sciences course of the Institute of Biosciences of the University of São Paulo (IB-USP), in 2015. The second one, applied on ten preservice teachers enrolled on the discipline of Pedagogical Practice in Biology I, with preservice teachers at Federal University of São Paulo (UNIFESP), Diadema, in 2016. In both cases, a Free and Informed Consent Form (TCLE) was administered and signed by the research participants. The instruments of data collection of the TLS prototypes included participative observation, audio recording of activities and strategies, student productions, questionnaires and interviews. Due the predominantly qualitative analysis, the collected data were triangulated and compared to validated and established rubrics, in order to determining the relevant variables in the promotion of the learning of the meta-scientific and scientific content addressed in the TLS and the delineation of indicators for proposition Principles of Design. The results of this work, collected through iterative cycles of TLS prototypes, allow to conclude that the association between episodes of the history of biology, nature of science and Inquiry learning is an efficient strategy for the promotion of NOS aspects related to make scientific in disciplines of initial teacher training. Nevertheless, in order to increase the robustness of the Design Principles proposed in this dissertation, new iteration cycles, if possible increasing the amount of participants and similar educational scenarios, are recommended

Esta tese consiste da elaboração, validação, aplicação e avaliação de uma Sequência Didática (SD) para licenciandos de Ciências Biológicas, baseada em Ensino por Investigação (EI) e Pesquisa Baseada em Design (DBR, sigla do termo em inglês, Design Based Research), que utiliza episódios da História da Biologia do século XVIII, com os objetivos gerais de promover conhecimentos históricos específicos (conteúdo histórico), revisitar conceitos dos tipos de reprodução animal (conteúdo científico) sob a perspectiva de sua aplicação didática e promover concepções informadas sobre a Natureza da Ciência (NdC). Os episódios históricos foram orientados nas investigações de reprodução animal realizados pelos naturalistas genebreses Charles Bonnet (1720-1793) e Abraham Trembley (1710-1784) que culminaram no reconhecimento de modos de reprodução assexual, alguns deles desconhecidos até então. Ao estudar espécimes de afídeos, popularmente conhecido como \"pulgões\", Bonnet identificou e descreveu a \"multiplicação sem acasalamento\" (partenogênese). Ao estudar os \"pólipos de água doce\" (hidra, do grupo dos cnidários), Trembley descreveu a reprodução por regeneração e brotamento. Com base nos métodos de pesquisa da História da Ciência, esses conteúdos históricos são apresentados em capítulos específicos a fim de oferecer o contexto mais amplo da pesquisa com seres vivos no século XVIII. O conteúdo histórico subsidiou a criação de materiais instrucionais que resultaram em produtos educacionais da presente tese. O primeiro deles são Narrativas Históricas, estruturadas segundo o Ensino por Investigação, em que o conteúdo é organizado a partir das próprias questões de pesquisa Trembley e Bonnet, utilizando linguagem coloquial e posicionando o leitor/aluno no contexto de pesquisa da época. O enredo é ainda entremeado de momentos para pensar (THINK), que provocam interrupções para a discussão de aspectos da natureza da ciência mais diretamente envolvidos. O segundo recurso instrucional desenvolvido se trata de protótipos de um Objeto Virtual de Aprendizagem sobre os estudos de Bonnet com reprodução em pulgões. O terceiro, um roteiro de condução de Replicação Física de Experimentos Históricos, com estudos de Abraham Trembley sobre os pólipos de água doce. Esses materiais instrucionais e as estratégias para sua aplicação junto a estudantes integram uma SD planejada, implementada e analisada segundo a Pesquisa Baseada em Design (DBR). A abordagem DBR se concretiza por aplicações sucessivas, chamadas \"iterações\", de versões da SD, chamadas \"protótipos\", de cujas análises são extraídos Princípios de Design que devem nortear não apenas o refinamento da SD ao longo das iterações em curso, como oferecer parâmetros, tanto teóricos quanto práticos, para a construção de novas SDs, em contextos semelhantes de ensino. A SD elaborada nesta pesquisa passou por duas validações e duas iterações. A primeira validação foi realizada por quatro professores da escola básica participantes do Laboratório de História da Biologia e Ensino do IB-USP, em 2015. A segunda validação foi realizada por especialistas da pesquisa de interface entre história e filosofia da ciência e ensino, da Universidade de Buenos Aires e Instituto, Buenos Aires, Argentina, em 2017. A primeira iteração da SD foi realizada com dez licenciandos matriculados na disciplina optativa livre Estratégias para o Ensino de Genética e Evolução no Ensino Médio, do curso de Ciências Biológicas do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP), no 2º semestre de 2015. A segunda, com 10 licenciandos da disciplina de Prática Pedagógica em Biologia I, do curso de Licenciatura em Ciências, habilitação em Ciências Biológicas, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), campus de Diadema, no segundo semestre de 2016. Em ambos os casos, foi apresentado Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) aos participantes da pesquisa. Os instrumentos de coleta de dados compreenderam observação do pesquisador, gravação de áudio das atividades, produções dos alunos, questionários e entrevistas. Para a análise, preponderantemente qualitativa, foi realizada triangulação dos dados coletados e comparação cm rubricas previamente validadas e estabelecidas, com o objetivo de determinar as variáveis relevantes na promoção da aprendizagem dos conteúdos metacientíficos e científicos abordados na SD e no delineamento de indicadores para proposição de Princípios de Design. Os resultados deste trabalho, coletados por meio de ciclos iterativos de protótipos de uma SD fundamentados pelo DBR, permitem concluir que a associação entre episódios da história da biologia, natureza da ciência e ensino por investigação é uma estratégia eficiente para a promoção de aspectos relacionados ao fazer científico em disciplinas da formação inicial docente. Para aumentar a robustez dos Princípios de Design construídos nesta tese, novos ciclos de iteração, com número crescente alunos e cenários, são recomendados / This dissertation comprises of the elaboration, validation, application and evaluation of a Teaching Learning Sequence (TLS) aimed at preservice teachers of Biological Sciences, structured on Inquiry learning (EI) and Design Based Research (DBR) and based on episodes from the History of Biology of the eighteenth century. The main objectives of this dissertation are to promote specific historical knowledge (historical content), to review concepts of animal reproduction (scientific content) from the perspective of its didactic application and to foster informed conceptions about Nature of Science (NOS). The historical episodes were based in the studies on animal reproduction carried out by the naturalists Charles Bonnet (1720-1793) and Abraham Trembley (1710-1784) who culminated in the understanding of modes of asexual reproduction, some of them unknown until then. When studying specimens of aphids, popularly known as \"aphids\", Bonnet was able to identify and to describe the phenomenon of \"multiplication without mating\" (parthenogenesis). Abraham Trembley, when collecting and isolating water insects, observed a kind of creature, later named \"freshwater polyps\" (hydra, from the group of cnidarians). Their studies on hydra culminated on \"discovery\" of reproduction by regeneration and budding. Besides, based on research methods of History of Science, the historical contents were developed and presented in specific chapters in order to offer the broader context of research on living beings in the eighteenth century. Also, the historical content might subside the creation of instructional resources - the educational products of this dissertation. The first one are Historical Narratives, textual resources structured according to Inquiry learning, whose content is organized using problems from the very studies of Trembley and Bonnet, using colloquial language and positioning the reader/student in the research context of the time. The plot is still interspersed with THINK questions, which are specific break moments in order to discuss explicitly aspects of NOS most directly involved. The second resource are prototypes of a Virtual Learning Object based on Bonnet studies about reproduction in aphids. The third one, is a script of Physical Replication of Historical Experiments, about Abraham Trembley\'s studies on freshwater polyps. These instructional resources and didactical strategies compose a TLS, implemented, validated and analyzed according to the Design-Based Research (DBR). The DBR approach is a methodological and theoretical framework implemented through successive applications, or \"iterations\" of TLS versions (prototypes), after cycles of data analysis are extracted Design Principles that should guide not only the refinement of TLS during the ongoing iterations, as helping to create parameters, both theoretical and practical, for the construction of new TLS, in similar teaching contexts. The TLS elaborated in this research underwent two validations and two iterations. The first on was carried out by four primary high school teachers\' members of the Laboratory of History of Biology and Teaching of Institute of Biosciences - USP in 2015. The second one was carried out by specialists on history and philosophy of science and teaching of the University Buenos Aires, Argentina, in 2017. The first iteration of the TLS was applied and evaluated with ten undergraduates enrolled in the elective course, Strategies for Teaching Genetics and Evolution in High School, of the Biological Sciences course of the Institute of Biosciences of the University of São Paulo (IB-USP), in 2015. The second one, applied on ten preservice teachers enrolled on the discipline of Pedagogical Practice in Biology I, with preservice teachers at Federal University of São Paulo (UNIFESP), Diadema, in 2016. In both cases, a Free and Informed Consent Form (TCLE) was administered and signed by the research participants. The instruments of data collection of the TLS prototypes included participative observation, audio recording of activities and strategies, student productions, questionnaires and interviews. Due the predominantly qualitative analysis, the collected data were triangulated and compared to validated and established rubrics, in order to determining the relevant variables in the promotion of the learning of the meta-scientific and scientific content addressed in the TLS and the delineation of indicators for proposition Principles of Design. The results of this work, collected through iterative cycles of TLS prototypes, allow to conclude that the association between episodes of the history of biology, nature of science and Inquiry learning is an efficient strategy for the promotion of NOS aspects related to make scientific in disciplines of initial teacher training. Nevertheless, in order to increase the robustness of the Design Principles proposed in this dissertation, new iteration cycles, if possible increasing the amount of participants and similar educational scenarios, are recommended

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-12-18T15:18:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Luiz Alberto Clabonde.pdf: 6217057 bytes, checksum: fc814f43c6eca01fc92173e4d5fb4b96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-18T15:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Luiz Alberto Clabonde.pdf: 6217057 bytes, checksum: fc814f43c6eca01fc92173e4d5fb4b96 (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho teve como pressuposto a identificação da lógica binária em estudantes do Ensino Médio e a aplicação de um caderno didático-pedagógico com a finalidade de minimizar os efeitos dessa concepção no ensino aprendizagem da disciplina de Física. A dificuldade apresentada pelos estudantes durante a realização da pesquisa revelou como os processos didáticos pedagógicos atuais influenciam de maneira subjacente a formação e a estimulação de uma concepção de Ciência baseada em certo/errado. Deste modo, tornou-se evidente a necessidade desses materiais possuírem uma abordagem que inclua de uma forma mais enfática e clara os aspectos epistemológicos e os paradigmas científicos atuais, discutindo suas influências nas concepções sobre a natureza das Ciências que os alunos possuem. / This work, taking on the assumption of binary logic in high school students, applied a didactic and pedagogical notebook to a class of these students in order to minimize the effects of this concept in teaching and learning the discipline of Physics. The difficulty presented by the students during the research revealed how the current educational learning processes influence, by underlying way, the training and the stimulation of a scientific conception based on right / wrong vision. Thus, it becames apparent the need for such materials possess an approach that includes a more emphatic and clearly epistemological aspects and current scientific paradigms and discusses its influence on conceptions of the nature of science that students have.

Ancré dans la didactique curriculaire et dans le champ de recherche essentiellement développé dans les pays anglo-saxons désigné par l’acronyme NoS (Nature of Science), ce travail examine la possibilité d’introduire l’histoire des sciences dans les cours de physique de l'enseignement secondaire tunisien afin de modifier l’image de la nature des sciences et de l’activité scientifique des élèves. Ces conditions portent sur la nature de l’innovation à expérimenter en classe et son impact sur les élèves, sur sa généralisabilité et donc sur le rapport à l’enseignement de la physique et à l’innovation des enseignants. Une partie des études théoriques a été consacrée à une revue de la littérature traitant de la culture scientifique (scientific literacy), de la nature des sciences et de l’histoire des sciences dans l’enseignement (NoS), l’autre à l’élaboration d’un cadre de référence épistémologico-historique. Nous y présentons les sciences comme une entreprise humaine réalisée dans un contexte socio-culturel, technique et politique d’une époque donnée et esquissons un panorama de l’histoire de la dioptrique orientée par les objectifs d’apprentissage épistémologique retenus pour la séquence d’enseignement innovante : montrer la diversité des enjeux de la physique et des démarches du physicien. Les études empiriques ont été conduites en Tunisie. Deux séquences d’investigation documentaires ont été expérimentées en classe à un an d’intervalle par le même enseignant auprès de deux groupes d’élèves, le premier de 20, le second de 25. Elles se distinguent par le fait que l’une vise uniquement l’acquisition de savoirs épistémologiques et que l’autre vise aussi l’acquisition de savoirs scientifiques sur la loi de la réfraction. Le suivi de ces ingénieries a été réalisé essentiellement à l’aide de questionnaires ouverts ou fermés. Un film et deux entretiens sous forme de questionnaires les complètent. La transmission de l’innovation pédagogique a été réalisée dans le cadre de la formation continue des enseignants et a donné lieu à une ingénierie qui a touché 50 enseignants du secondaire. Ceux-ci ont eu à réaliser le même travail que les élèves. Trente d’entre eux ont répondu aux mêmes questionnaires que les élèves ainsi qu’à deux autres questionnaires élaborés pour déterminer leur rapport à l’enseignement de la physique et à l’innovation. Les résultats obtenus confirment les hypothèses de recherche à propos de l’existence d’une vision empiriste et réaliste naïve des sciences chez les élèves et enseignants et d’une tendance des enseignants à privilégier les expériences dans l’enseignement de la physique. Ils sont encourageants quant à la possibilité de faire évoluer l’image de la nature de l’activité scientifique des élèves grâce à l’introduction de l’histoire des sciences relativement aux objectifs épistémologiques considérés. Nous terminons par la discussion des apports et limites du travail réalisé et présentons quelques pistes ultérieures de recherche. / Based on the research on curriculum and on the field of research mainly developed in English-speaking countries designated by the acronym NoS (Nature of Science), this work addresses the possibility of introducing innovative proposals based on the history of science in physics courses at the secondary level teaching in Tunisia in order to change the image of scientific activity among students. These conditions relate to the type of innovation to implement in class, to the impact of the implementation on students’ epistemological conceptions, to the relationship of teachers to science teaching and consequently to the generalizability. Part of the theoretical studies was devoted to a review of the literature on scientific literacy, on the nature of science and the history of science in education, the other to the elaboration of a reference framework based on history, philosophy and sociology of science. We consider the scientific knowledge as the result of activities—intellectual and practical—performed by individuals, working collectively, in the socio-cultural context of a given historical period. We outline an overview of the history of the dioptric guided by the epistemological learning objectives that we choose for the innovative pedagogical unit: showing the diversity of issues and approaches followed by physicists. Empirical studies have been conducted in Tunisia. Two units based on historical texts and inquiry-teaching were tested in class one year apart by the same teacher with two groups of students, the first one consisted of 20 students, the second one of 25. They differ in the fact that one is focused only on the acquisition of epistemological knowledge whereas the other also involves the acquisition of scientific knowledge on the law of refraction. Written questionnaires were elaborated in order to examine the evolution of the image of NoS of students and their relationship to the innovative unit. A film and two interviews of the teacher who implemented the units complete them. The transfer of the innovative proposal, carried out in the context of three in service teacher training sessions, affected 50 high school teachers. We proposed them the same work as students have to do. Thirty of them answered the same questionnaires as students. Two other questionnaires were designed in order to examine their relationship to the teaching of physics and to the training session. The results confirm the research hypotheses about the existence of a naive empiricist and realistic vision of science among students and teachers, and about a tendency among teachers to focus on experiences. They are also encouraging about the possibility of changing the image of the nature of science of students by introducing history of science in teaching on the particular features considered in the innovation. We conclude by discussing the contributions and limits of the work done and present some future research directions.

O presente trabalho possui como objetivos analisar como os professores do Ensino Médio estabelecem a relação entre conhecimento científico e crença religiosa no que diz respeito ao ensino do conceito de evolução biológica, e como esse professor percebe tal relação nos educandos em diferentes contextos de confessionalidade. Quanto à fundamentação teórica, nos alicerçamos na Psicologia histórico-cultural de Vygotsky e no trabalho de Sepulveda e El-Hani (2004), que realiza uma revisão bibliográfica acerca das possíveis relações estabelecidas entre o conhecimento científico e o conhecimento religioso, descrevendo três possibilidades: a tese da incompatibilidade, a tese da independência e do diálogo construtivo entre religião e ciência e a tese da integração dos dois campos de conhecimento em um novo campo interdisciplinar. Utilizamos os pressupostos da Psicologia histórico-cultural com intuito de fundamentar nossas hipóteses no que diz respeito à influência do meio e das vivências nas atitudes e na formação de conceitos científicos dos indivíduos. A obtenção de dados foi feita a partir de entrevistas semiestruturadas realizadas com professores e professoras de escolas confessionais e não confessionais do Estado de São Paulo. Tais dados foram analisados e discutidos utilizando a metodologia de Análise Textual Discursiva. Posteriormente, redigimos metatextos com intuito de formalizar e construir novas reflexões sobre os resultados obtidos. Verificamos inicialmente que, mais do que a confessionalidade da instituição de ensino, o docente possui um papel de protagonismo central no que diz respeito à relação que o educando irá estabelecer entre a crença religiosa e o conhecimento científico. Do mesmo modo, o professor é mais influenciado, no exercício de lecionar, pelas suas crenças pessoais do que pela eventual confessionalidade da instituição. Ao mesmo tempo, foi possível apurar que, por vezes, os docentes incorrem em equívocos acerca da concepção de natureza da ciência, evidenciando a necessidade de repensarmos conteúdos e práticas do ensino superior, principalmente em relação à formação inicial de professores nos cursos de licenciatura. / The present study aims to analyze how High School teachers relate scientific knowledge and religious faith when it comes to teaching the concept of biological Evolution and how each teacher perceives the way students develop this relation depending on the religious context they are inserted. For theoretical ground, we used the Vygotsky\'s historical-cultural psychology and the study of Sepulveda and El-Hani (2004) that contains a bibliographical review about the possible relations between scientific and religious knowledge, describing three possibilities: the thesis of incompatibility, the thesis of independence and constructive dialogue between religion and science, and the thesis of the integration of both knowledges into a new interdisciplinary field. We also used Vygotsky\'s historical-cultural psychology concepts in order to substantiate our hypothesis on the influence of the environment and experiences on the attitudes and the development of scientific knowledge. Our data were obtained from semi structured interviews with teachers of religious and non-religious schools of São Paulo State. Those data were analyzed and discussed using the Discursive Textual Analysis methodology. Then we wrote metatexts in order to formalize and create new consideration about the results. Initially we concluded that the relation between scientific and religious knowledge developed by the student is more influenced by the teacher\'s beliefs than by the religious aspects of the school. Likewise, the teacher is more influenced by their own beliefs than by the school\'s religious tendencies. Additionally, we verified that occasionally teachers make mistakes about premises and practices of Science, highlighting the need of revisiting the practices and contents taught in higher education, especially regarding to teacher\'s graduation.