O Ensino de Ciências assume uma importância cada vez maior frente ao avanço científico e tecnológico da sociedade, tendo como papel preparar os estudantes para lidar com esse desenvolvimento, porém há muitos obstáculos nesse caminho, inclusive nos anos iniciais do Ensino Fundamental, como a formação de professores e equívocos encontrados em livros didáticos, e, analisando o Ensino de Astronomia, observamos dificuldades semelhantes. A História da Ciência surge como uma alternativa não somente para ensinar Ciências, mas também para tratar de aspectos da Natureza da Ciência e assim compreender seu desenvolvimento. Sabendo que a História da Ciência pode estar presente nos anos iniciais do Ensino Fundamental, esse trabalho analisou livros didáticos dessa etapa de ensino, mais especificamente do 4º e 5º ano, a fim de caracterizar a abordagem de conteúdos de Astronomia em relação à utilização da História da Ciência, utilizando a Análise de Conteúdo segundo Bardin (2016), em três eixos de análise: Análise Geral, em que identificamos os principais conteúdos de Astronomia que utilizavam História da Ciência, e observamos uma predominância nos temas de passagem do tempo, localização no espaço, e seus respectivos instrumentos de medida e orientação, além de instrumentos ópticos; Análise de Contexto, na qual investigamos se a História da Ciência era apresentada de maneira contextualizada ou não, e notamos a predominância de conteúdos não contextualizados, trazendo somente datas e locais; e Análise Historiográfica, em que buscamos indícios de erros historiográficos, e identificamos indícios de whiggismo, pseudo-história e quasi-história na maioria dos textos analisados. Essa abordagem descontextualizada da História da Ciência e a presença de erros historiográficos em conteúdos de Astronomia pode contribuir para a perpetuação de ideias equivocadas da Ciência, por isso são necessárias mais pesquisas sobre esse tema.

Essa pesquisa apresenta uma discussão a respeito da importância da inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio. Mesmo conhecendo a importância e os argumentos favoráveis a essa inserção, diversas pesquisas indicam que ela de fato não ocorre efetivamente. Dentre os motivos que dificultam essa inserção destacamos as limitações presentes na formação inicial de professores de Física. Tendo em vista essas questões desenvolvemos esse trabalho com o objetivo de investigar metodologicamente a construção de uma Abordagem Didática com enfoque histórico-conceitual a respeito do conceito de Números Quânticos que tenha a potencialidade de enriquecer a base conceitual desses licenciandos e por consequência contribua para sua formação docente. Para atender a esse objetivo, aplicamos um questionário a licenciandos de Física que já haviam cursado disciplinas de Introdução a Mecânica Quântica, contendo questões a respeito de aspectos conceituais da Mecânica Quântica e do conceito de Números Quânticos, além de aspectos da Natureza do Conhecimento Científico. Os dados empíricos provenientes desses resultados foram analisados por meio da Análise de Conteúdo, segundo Bardin (2011). Por meio de nossas análises foi possível identificar limitações conceituais e noções alternativas a respeito dos conceitos abordados. Baseamos assim a construção da Abordagem Didática proposta nos resultados obtidos pela análise dos dados empíricos de forma que ela tivesse o potencial de sanar as dificuldades conceituais identificadas. Além dos resultados empíricos nossa abordagem se baseou nos referenciais teórico metodológicos da Aprendizagem Significativa, das Unidades Didáticas e da Composição histórico-conceitual.

Esta pesquisa realizou uma investigação teórico-metodológica para elaboração e aplicação de uma Unidade Didática de Física de Plasmas com base na História da Ciência, na Aprendizagem Significativa, nos Momentos Pedagógicos e na Didática das Ciências, para estudantes de Licenciatura em Física. Assim, apresentamos um exemplar de uma abordagem didática deste conteúdo, de modo que esta possa contribuir para o repertório de saberes de professores de Física. Os resultados dessa aplicação foram obtidos por meio de questionários, prévio e posterior, e mapas conceituais, na busca de compreender as noções dos estudantes a respeito do tema. Além disso, a Unidade Didática foi enviada a professores atuantes nas Licenciaturas em Física para que esses realizassem uma validação. A partir dos resultados, foi possível inferir que, em função da abordagem com base na História da Ciência, a Unidade Didática possibilitou aos estudantes uma ampliação em suas visões de Natureza da Ciência. Por meio dos resultados obtidos da aplicação da Unidade Didática, observamos indícios de Aprendizagem Significativa. Dessa maneira, podemos afirmar que a Unidade Didática permitiu um enriquecimento dos conceitos por meio da diferenciação progressiva e reconciliação integrativa realizadas pelos estudantes, portanto, houve uma assimilação dos novos conceitos. Além disso, de acordo com a validação realizada pelos professores participantes, a Unidade Didática construída apresenta uma estrutura com potencial de oferecer aos estudantes em formação inicial uma situação de aprendizagem que aciona, articula e integra os saberes disciplinares relacionados com a Física de Plasmas com seus saberes da formação profissional, saberes experienciais e saberes curriculares. A partir da análise realizada, pudemos inferir que a Unidade Didática de Física de Plasmas elaborada pode contribuir para a construção do repertório de saberes de futuros professores.

Esta pesquisa faz uma discussão a respeito do ensino da temática Física de Plasmas e a formação de professores. Um dos objetivos foi investigar a situação do ensino da Física do Plasma nos currículos dos cursos de Licenciatura em Física, sua ocorrência ou ausência. Para tanto, foi realizada uma Análise Documental dos Projetos Pedagógicos de Cursos de Licenciatura em Física brasileiros. Além disso, para aprofundar esta investigação, foi elaborado um questionário para professores das Licenciaturas em Física. Um segundo objetivo desta pesquisa foi elaborar uma proposta de Unidade Temática para a formação de professores a respeito da Física do Plasma, com base na Aprendizagem Significativa e na História da Ciência, para depois, discutir como professores atuantes em cursos de Licenciatura em Física avaliam tal proposta. A partir de nossos resultados, evidenciou-se uma pouca atenção dada a essa temática na formação de professores, apesar de, segundo a literatura, ser um tema relevante por estar presente no cotidiano dos alunos e também por ser um assunto de Física Moderna e Contemporânea. Com base nos resultados obtidos, a Unidade Temática elaborada mostrou ser uma boa proposta para trabalhar o conteúdo de Física de Plasma nas Licenciaturas em Física, levando em consideração algumas ressalvas citadas pelos professores avaliadores.

Neste estudo, investigamos as virtudes e dificuldades encontradas no processo de contextualização de episódios históricos da História da Ciência no ensino de Biologia. Para isso, buscamos por respostas a respeito das percepções de acadêmicos de um curso de Ciências Biológicas de uma universidade do norte do Paraná referente à contextualização histórica do episódio da descoberta da dupla hélice do DNA. Apresentamos uma proposta de ensino que visou trabalhar a contextualização do episódio da descoberta da dupla hélice do DNA, dando ênfase às controvérsias existentes na história a respeito da participação da cientista Rosalind Franklin na descoberta do modelo, segundo uma abordagem tradicional e alternativa em História da Ciência. A pesquisa realizada caracteriza-se como qualitativa de cunho interpretativo, cujos dados foram coletados por meio da aplicação de questionários abertos, e os registros foram analisados de acordo com os procedimentos da análise de conteúdo. Os resultados encontrados nessa investigação apontam para alguns aspectos positivos quanto à utilização da temática História da Ciência nas aulas de Biologia, visto que, a partir da análise categorial dos dados, foi possível observar que os estudantes, apesar dos percalços encontrados pelo caminho, conseguiram compreender o controverso episódio histórico da construção do modelo do DNA ao final da intervenção didática e souberam, de modo geral, como diferenciar os dois tipos de abordagem em História da Ciência que foram utilizados para tratar o episódio. Dessa forma, o uso de uma abordagem em História da Ciência se mostrou eficaz na contextualização do episódio histórico apresentado neste estudo evidenciando que os acadêmicos puderam alcançar um nível de reflexão maior acerca das discussões propostas, conseguindo (a maioria deles) se desvencilhar das armadilhas históricas que foram apresentadas, além de assinalar evidências de que essa temática pode facilitar a educação científica, como apontado por outros estudos. Contudo, essa pesquisa também evidenciou que o uso desse tipo de abordagem não é tarefa fácil, visto que dificuldades foram encontradas ao longo da investigação, como a limitação do tempo didático, a falta de leitura e de pré-requisitos conceituais básicos dos acadêmicos acerca da Ciência, além de algumas visões distorcidas apresentadas por esses estudantes a respeito do episódio histórico que foi apresentado.

Inúmeros são os trabalhos que defendem a necessidade de um Ensino de Física contextualizado, o qual envolva conceitos que os alunos vivenciem no cotidiano e que também os estimulem a pensar em Ciência de uma forma crítica. Nesse contexto, o ensino de conceitos referentes à Física Moderna e Contemporânea se mostra relevante. Entretanto, apenas inserir tais conteúdos no Ensino Médio não é suficiente, é necessário que os professores desenvolvam abordagens conceituais e metodológicas adequadas para ao tema. Considerando isso, voltamos a nossa atenção para a formação inicial de professores de Física, observando que entre as dificuldades indicadas está uma formação centrada na racionalidade técnica, que acaba refletindo uma formação de bacharelado com complementos pedagógicos, ignorando que as duas profissões possuem características profissionais diferentes. Dessa forma, esta pesquisa investiga a construção de uma Sequência Didática adaptada que visa a elaboração de abordagens metodológicas para o ensino de Relatividade com um enfoque histórico por professores em formação inicial, bem como noções de docentes que atuam no Ensino Superior a respeito da sua pertinência e adequação teórico metodológica. Assim, construímos uma sequência propondo um envolvimento entre teoria e prática, potencialmente possibilitando ao futuro professor uma abordagem crítica, que considere os diferentes contextos em que ele poderá atuar. Os aportes teóricos investigados para a construção dessa sequência foram o Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (CPC) e a Base de Conhecimentos, a Aprendizagem Significativa Crítica e a História da Ciência. Para a obtenção das noções docentes, foi elaborado um questionário com nove questões, embasadas em nossos referenciais teórico-metodológicos e decodificadas intersubjetivamente pelos integrantes do grupo de pesquisas Investigações em Filosofia e História da Ciência, e Educação em Ciências e Matemática (IFHIECEM). A análise dessas respostas se deu por meio de uma análise de conteúdo, sendo que desenvolvemos Unidades de Contexto e Unidades de Registros, também decodificadas intersubjetivamente pelo grupo IFHIECEM, que possibilitaram a unitarização e inferências com relação as respostas

Nossa pesquisa, de cunho qualitativo, se baseia na investigação do potencial pedagógico que os Planetários podem oferecer para o ensino de conceitos científicos que vão além da área da Astronomia, abrangendo também outras Ciências, tais como a Física, Biologia, Química e Matemática. Para isso investigamos a construção de uma sessão de cúpula para o ensino de conceitos físicos relacionados ao funcionamento dos telescópios. As sessões de cúpula são uma das principais atividades realizadas nos Planetários, e se constituem de apresentações realizadas para abordar conceitos diversos, utilizando-se para isso um projetor de estrelas e diversos equipamentos auxiliares, que criam momentos imersivos em que o público se sente parte do ambiente simulado. Como suporte para a elaboração e construção de uma sessão de cúpula com tais objetivos, utilizamos os referenciais advindos da Didática das Ciências e da História da Ciência. O título sugerido para a mesma foi “Além dos olhos – a Astronomia a partir dos telescópios”. Com tal elaboração e posterior aplicação dessa sessão de cúpula no Planetário de Londrina/PR para estudantes do Ensino Médio, acompanhada de aplicação de questionários pré e pós-atividade, identificamos uma influência dessa atividade mais claramente nos registros escritos dos alunos que nada conheciam do assunto. Houve também uma ocorrência da emissão de asserções de valor pelos alunos em relação a valores cognitivos, sociais e pedagógicos pertinentes à atividade, e o interesse do público participante no aprimoramento da sessão, notadamente na aproximação das sessões de cúpula aos vários assuntos escolares que vivenciam. Acreditamos que esses elementos evidenciam o papel colaborativo das sessões de cúpula no ensino não-formal.

Esta investigação, de caráter qualitativo, tem como objeto de estudo uma proposta de formação inicial de professores pedagogos, no trabalho com a disciplina de ciências, em séries iniciais do ensino fundamental. A partir dos referenciais utilizados, identificamos uma necessidade da Alfabetização Científica neste nível de ensino; adotamos a Aprendizagem Significativa buscando a utilização de propostas inovadoras para a o disciplina de Ciências, em especial o uso dos facilitadores desta aprendizagem. A proposta produzida origina-se em uma abordagem didático- metodológica que inclui o uso da história da ciência, associado às atividades experimentais e que apresenta como forma de estruturação das atividades (execução, registro e análise), o Vê Epistemológico de Gowin. O exemplar conceitual escolhido para este trabalho foi a da germinação das sementes, sobre o qual se elaborou uma reconstrução dos principais episódios históricos necessários à compreensão deste fenômeno. Com esses elementos teórico-metodológicos articulados, criamos e aplicamos uma sequência de atividades, em turmas de último ano do curso de Pedagogia. O acompanhamento das atividades, bem como os resultados de aprendizagem, deu-se por meio da análise dos Diagramas Vês construídos pelos alunos, ao longo dessa sequência. Os resultados da pesquisa permitem- nos inferir que esta abordagem, quando utilizada de maneira adequada, pode tornar-se mais um importante instrumento na formação dos professores das séries iniciais.

Esta investigação, de caráter qualitativo, promoveu a integração de referenciais que corroborassem para a elaboração de uma abordagem histórico-pedagógica adequada às séries iniciais do Ensino Fundamental. Os referenciais contemplam a necessidade da Alfabetização Científica já neste nível de ensino; a Aprendizagem Significativa por meio da implementação de atividades inovadoras em Ensino de Ciências; a elaboração de Mapas Conceituais para a avaliação da aprendizagem; e a construção de atividades que respeitem o estágio de desenvolvimento cognitivo das crianças. O exemplar fenomenológico de interesse escolhido para essa investigação foi o Arco-Íris. Elaboramos uma reconstrução dos principais episódios históricos necessários para a compreensão de alguns conceitos físicos presentes neste fenômeno. A partir dos referenciais teóricos e do desenvolvimento histórico do fenômeno, construímos uma seqüência de atividades que foi aplicada em turmas de quarta série do Ensino Fundamental. A avaliação do processo de aprendizagem deu-se por meio da elaboração, antes e após a aplicação da seqüência, de Mapas Conceituais pelos alunos envolvidos. Nossas conclusões evidenciam que a construção de uma abordagem histórico-pedagógica para a aprendizagem de conceitos físicos nas séries iniciais é fértil, proporcionando bons resultados para aprendizagem desse nível de ensino.