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.

Em tempos pelos quais nos deparamos com notícias falsas, preconceitos e brutalidades permeando nossa sociedade, recorremos muitas vezes à ciência para que possamos subverter esta lógica negacionista e segregacionista. No entanto, ao compreendermos e revisitarmos as referências daquilo que temos como as bases do conhecimento científico e filosófico atualmente, seguimos pressupostos brancocêntricos, ocidentais e eurocêntricos, que silenciaram as vozes e saberes de outros inúmeros povos, o que acarretou até na marginalização de suas existências, contribuindo para o fomento de racismo e outras atrocidades. Em contrapartida desta invisibilização, surge a perspectiva decolonial, que tem como objetivo principal destituir hábitos de colonização presentes em nosso cotidiano: no falar, no pensar, em cotidianidades, inclusive no estudar. Considerando que atualmente vivemos numa era em que a informação circula com certa rapidez, buscamos, nesta tese, a partir da pesquisa qualitativa, utilizar dos pressupostos da Divulgação Científica para explorar aspectos descolonizadores no Ensino de Química, originando o conceito de midi-ação científica, que visa debater aspectos da descolonização nas redes sociais a partir de cinco eixos estruturantes, baseados em Oliveira e Queiroz (2017): Química e Direitos Humanos, Questões étnico-raciais; Sexualidades e Questões de Gênero, Cultura, saberes ancestrais & científicos e Decolonialidade, contemplando as dimensões social-subjetiva, política e intelectual, seja a partir da criação de atividades que contemplem os eixos ou na apresentação de pesquisas científicas que contemplam os eixos também. Como exemplo, no primeiro momento, esta tese traz o perfil @professoraluli na rede social Instagram®, uma página de divulgação científica com enfoque decolonial, discutindo-se as potencialidades e as adversidades de se usar essa rede social e como efetuar sua transposição para a sala de aula. No segundo momento, a tese discutiu efetivamente como colocar em prática os ideais da midi-ação científica desde o início do processo formativo, numa turma de Licenciandos em Química, a partir de um minicurso ministrado nos dias 29 e 30 de julho de 2021. Em ambos os momentos, as informações foram constituídas a partir da metodologia do corpus latente da internet e analisadas sob o enfoque decolonial, ideário suleador de toda a tese. A partir das informações obtidas, pudemos ver que, a maioria dos licenciandos não tiveram contato com a decolonialidade em sua formação inicial, portanto, o minicurso apresentando a midiação científica oportunizou mostrar esse referencial teórico e seus desdobramentos. As reflexões advindas do curso influenciaram na maneira em que os cursistas divulgaram ciência. Os números providos pelo próprio aplicativo do Instagram® nos deram a ideia de que a rede social pode ser uma aliada na disseminação de informações pela comunidade escolar.

Esta pesquisa qualitativa, de cunho teórico, teve como objetivo descrever, analisar e discutir aspectos referentes ao erro, como apresentado por autores da literatura alcançada, a fim de propor ações didáticas condizentes com a perspectiva da abordagem de ensino Educação Matemática Realística para lidar com o erro. Essa abordagem de ensino, cujo precursor foi Hans Freudenthal (1905-1990), pressupõe a matemática como uma atividade humana, em que o professor, por meio da reinvenção guiada, auxilia o estudante a fazer matemática. Com base nas orientações da Análise de Conteúdo, a pesquisa foi organizada de acordo com as seguintes etapas: primeiro, fez-se um inventário de excertos de dissertações, teses e artigos que continham o verbete “erro” e realizados agrupamentos a partir das ideias centrais de cada um dos trechos inventariados. Com isso, foram obtidos onze agrupamentos, denominados: “como erro é usualmente visto nas escolas”, “correção”, “o que o erro pode causar”, “causa do erro”, “erro como oportunidade de aprendizagem”, “autoavaliação”, “erro como algo natural”, “erro de caráter construtivo”, “para que serve o erro”, “erro na prática de investigação” e “dicotomia acerto e erro”. Da descrição do conjunto de informações desses agrupamentos, foram feitas análises e discussões, propondo ações didáticas condizentes com a perspectiva da Educação Matemática Realística para lidar com o erro. As ações didáticas levantadas foram listadas e apresentadas em forma de sugestões as quais não se apresentam como “receitas” para um bom trabalho, mas são indicativos de procedimentos que podem ser adotados pelo professor para construir uma prática em que o erro esteja a serviço da avaliação como prática de investigação e como oportunidade de aprendizagem, opondo-se à concepção do erro como algo que não pode acontecer e que geralmente é penalizado. Esta pesquisa, para a área da Educação Matemática, pode oportunizar, em especial ao professor, um processo de reflexão de sua prática. As ações didáticas condizentes que foram apresentadas nesta pesquisa podem acrescentar no processo de ressignificação de ações docentes na direção de uma avaliação a serviço dos processos de ensino e de aprendizagem.

Esta tese apresenta um estudo que procurou caracterizar as ações docentes e discentes, sob uma perspectiva referente ao campo da formação de professores, em aulas de Matemática nos Anos Finais do Ensino Fundamental, direcionadas pelas tendências/perspectivas em Educação Matemática. A questão investigativa pode ser descrita da seguinte forma: Quais ações docentes e discentes são observadas em aulas de Matemática nos Anos Finais do Ensino Fundamental e como podem ser interpretadas? Os dados foram coletados por meio de gravações em vídeo, áudio e notas de campo, a partir da observação direta de aulas de professores de Matemática dos Anos Finais do Ensino Fundamental em uma escola da rede estadual do município de Londrina, estado do Paraná, e organizados e analisados segundo os procedimentos indicados pela Análise de Conteúdo. Os resultados apontaram a obtenção descritiva de categorias de ação docente e discente para dois encontros em que a Investigação Matemática e Tecnologias Digitais estiveram presentes. Outras duas aulas foram retomadas, orientadas por Materiais Manipuláveis e Jogos. Com isso, alocamos as ações em seis categorias gerais: categorias de ação relacionadas à abordagem adotada, categorias de ação referentes à atividade realizada, categorias de ação que remetem à organização da aula, categorias de ação que demonstram emoções/sentimentos, categorias que representam ações dispersivas e categorias de caráter burocrático-administrativas. Essas categorias têm potencial de permitir um olhar abrangente sobre as ações docentes e discentes que podem ser verificadas em aulas de Matemática e de outras áreas do conhecimento.

Considerando a relevância das avaliações externas para a leitura das instituições de ensino e a implementação de políticas públicas para a avaliação dos processos de ensino e de aprendizagem, o presente estudo traz a discussão sobre as avaliações externas, em específico o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) e o Programa Internacional para a Avaliação de Alunos (PISA). Para isso, buscamos compreender, nessa investigação, quais dimensões para o Letramento Científico que fundamentam o PISA são contempladas nas questões do ENEM, e como elas estão organizadas. Sendo assim, realizamos a análise das questões quanto ao contexto, competência e conhecimento, com o intuito de identificar quais são as dimensões para o Letramento Científico presentes no ENEM e como elas estão organizadas. Esse trabalho é de cunho qualitativo e fizemos uso da análise de conteúdo (BARDIN, 2011) como procedimento analítico. Para dar início, consultamos os cadernos do ENEM correspondentes à área de Ciências da natureza e suas tecnologias no período de 2012 a 2020, e os itens liberados das provas de Ciências de 2000 a 2015, com o intuito de selecionar as questões correspondentes à disciplina de Química. Posteriormente, codificamos e separamos as questões por temáticas, a fim de analisar aquelas que apresentassem o maior número de itens, resultando em oitenta e cinco questões (ENEM e PISA) que deram origem a quatro temas: gás carbônico ou dióxido de carbono, água, fontes de energia e poluição e seus impactos ambientais. Os resultados nos mostram que a prova do ENEM é bem contextualizada, mas não contribui para a formação do aluno crítico, já que em sua grande maioria, as questões apresentam como exigência que o aluno explique os fenômenos cientificamente, sendo necessário para isso, somente o conhecimento do conteúdo, e não como as ideias são produzidas (conhecimento procedimental) e a compreensão do raciocínio e justificativa para o uso dessas ideias (conhecimento epistêmico) e, por essa razão, podemos concluir que as competências e conhecimentos são insuficientes para a formação de estudantes Letrados Cientificamente. Isso nos permite compreender o motivo do insucesso dos alunos brasileiros na prova PISA, que diferentemente do ENEM, prioriza o conhecimento procedimental e epistêmico, exigindo do aluno uma postura reflexiva sobre cada uma das questões.

Reflexões acerca da Educação têm indicado a necessidade de criar uma escola voltada para a formação de cidadãos críticos e conscientes, atuantes na sociedade. Ao analisar os documentos oficiais da educação básica brasileira para o Ensino Fundamental, concluímos que um dos temas relevantes para essa formação é a Educação Alimentar e Nutricional, de forma que o conhecimento sobre nutrição e a conscientização da importância de uma alimentação mais saudável deve ter lugar na escola. Um dos caminhos para que a Educação Alimentar e Nutricional seja eficaz é o embasamento de suas ações em teorias de aprendizagem. Neste sentido, o objetivo de nossa pesquisa foi identificar a abrangência da Aprendizagem Significativa Atitudinal sobre o tema consumo adequado de frutas construída por aprendizes participantes de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa, planejada sob o viés da Multiplicidade Representacional. À vista deste objetivo, optamos pelo uso dos referenciais da Educação Alimentar e Nutricional, da Teoria da Aprendizagem Significativa (e suas releituras), do Conteúdo de Aprendizagem Atitudinal e da Multiplicidade Representacional, para a construção de uma metodologia de ensino e de avaliação que permitiu favorecer e reconhecer, respectivamente, tal aprendizagem. A pesquisa foi realizada em uma escola de ensino fundamental. O estudo é qualitativo, do tipo estudo de caso. Os resultados do trabalho mostram que o ensino planejado com base na congregação dos referenciais teóricos mobilizou os componentes atitudinais (cognitivo, afetivo e conativo) no aprendiz de forma que ele desenvolveu aprendizado significativo atitudinal em Educação Alimentar e Nutricional. Perante o exposto, almejamos que este trabalho seja contribuinte para o Ensino de Ciências, mesmo reconhecendo que possui condições de aperfeiçoamento por meio da continuidade da pesquisa.

A formação adequada de professores de Biologia é um dos fatores que mais influencia na qualidade do ensino de Biologia, pois a partir dela oportuniza-se a apropriação de diferentes saberes, bem como a reflexão e (re)formulação da própria prática docente. Dentre as abordagens possíveis e necessárias à formação, estão aquelas referentes à interdisciplinaridade, como uma maneira de contribuir para a desfragmentação do conhecimento, e à Educação Inclusiva (EI), enquanto meio de priorizar a aceitação das diferenças e a igualdade de direitos entre os estudantes, dentre os quais o direito de aprender significativamente. A partir dessas abordagens, aqueles que têm alguma necessidade educacional especial (NEE), como os estudantes surdos, são acolhidos em sala de aula desde o início da vida escolar e progridem com base no respeito à igualdade e à equidade, assim como podem acessar conhecimentos interrelacionados que permitem compreender parte da complexidade do mundo. As estratégias de ensino ao mesmo tempo podem ser facilitadoras da inclusão de estudantes surdos, potencializadoras da Aprendizagem Significativa (AS) e adequadas à realização de abordagens interdisciplinares de conteúdos de Biologia. Pensando na representatividade de potencializar a formação docente por estas perspectivas, desenvolvemos esta pesquisa com o seguinte objetivo principal: realizar uma investigação teórico-metodológica de construção e aplicação de uma Sequência Didática articulando e integrando o conteúdo “estrutura e função do DNA”, a interdisciplinaridade educativa e a EI de estudantes surdos, para formação de professores de Biologia, tendo a Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS) como referencial. Depois de investigar e produzir a Sequência Didática ela foi desenvolvida por meio de ensino online aos Participantes – onze professores e três licenciandos na área, todos do estado do Paraná. Como processo, obtivemos registros de dados por meio de Questionários Inicial e Final, Mapas Conceituais e Planejamentos Didáticos. Por meio de Análise de Conteúdo, realizamos um estudo qualitativo e discutimos resultados alcançados, os quais serviram de base para a proposição de inferências e análises dedutivas. Dentre os principais aspectos observados, identificamos indícios de AS do conteúdo de Biologia, de aspectos interdisciplinares e da EI, pois os Participantes enriqueceram conceitos por diferenciação progressiva e reconciliação integrativa e souberam elaborar Planejamentos comprometidos com tais perspectivas. Ao mesmo tempo em que obtivemos essas inferências dedutivas na formação docente, entendemos que existe demanda por outras formações nesse sentido. Por isso, argumentamos que elas sejam desenvolvidas, em bases teórico-metodológicas científicas, e oferecidas cada vez mais aos professores, a fim de melhorar o ensino de Biologia.

Esta tese insere-se na linha de pesquisa que se preocupa com a transposição de referenciais teóricos dos estudos semiológicos para a educação científica. Sob essa perspectiva, o objetivo do trabalho buscou identificar os affordances negativos dos signos e os equívocos conceituais e procedimentais influenciados por eles na aprendizagem de química dos estudantes e, examinar a natureza das representações sígnicas mediadoras da ação discursiva, que levaram os aprendizes à superação dessas incorreções. A pesquisa foi realizada com 20 estudantes do curso Técnico em Química, em 2019, 20 aprendizes do mesmo curso, em 2020 e 12 licenciandos do 1º ano do curso de Licenciatura em Química, em 2019. Para perscrutar os desvios de interpretação e ação instigados pelos affordances negativos, o trabalho se valeu de uma metodologia baseada na descrição da fala e gestos dos aprendizes durante instrução científica no laboratório didático. Portanto, obtivemos no referencial da multimodalidade representacional a fonte teórica para analisar as relações errôneas na aprendizagem dos estudantes e inclusive, para caracterizar as representações sígnicas mediadoras da composição discursiva, responsáveis por encaminhar o raciocínio dos aprendizes em direção ao acerto do procedimento ou à compreensão do conceito. Com relação aos resultados obtidos, constatamos affordances negativos nos objetos, diagramas, experimentos, equações, figuras, fórmulas químicas e gráficos. Também, mostramos que a emissão de representações sígnicas, principalmente, os signos com função de “indicações circunstanciais”, auxiliou os estudantes a ultrapassarem as incorreções influenciadas pelos affordances negativos. Os resultados da pesquisa permitiram refletir a respeito das concepções conceituais distorcidas e procedimentos errôneos dos aprendizes tendo como base o referencial de affordances negativos. Além disso, a contribuição da tese com a análise do percurso comunicativo consistiu em proporcionar àquele que ensina informações a respeito da natureza das representações sígnicas emitidas durante encaminhamentos dialógicos em situações de ensino e aprendizagem de química.

A Teoria Ator-Rede (ANT) é uma teoria que começou a ser desenvolvida na área dos Estudos Sociais de Ciência e Tecnologia em meados da década de 70 por diversos autores. Bruno Latour e Steve Woolgar levantaram discussões e controvérsias no universo científico ao demarcarem uma mudança de perspectiva da macro para a microanálise da ciência, ao publicarem o livro “A Vida de Laboratório”. O objetivo dessa dissertação foi buscar entender se as ideias relacionadas à ANT, estão sendo utilizadas por pesquisadores brasileiros da área do Ensino de Ciências. Nesse sentido, foi realizada uma Revisão Sistemática de Literatura (OKOLI, 2019) em periódicos nacionais, em que foram encontrados 38 artigos de pesquisadores brasileiros, nos últimos 20 anos. Antes de analisar os artigos, a ANT foi sistematizada em três gerações: período de formação, consolidação e expansão, a partir da perspectiva do professor Marcos Mattedi (WEBINÁRIO, 2021). As questões de pesquisa foram: De qual geração da ANT são as referências utilizadas nos artigos? Quais são os objetivos explicitados por essas pesquisas? E quais são os agrupamentos de pesquisadores que adotaram a ANT como referência? Utilizando a Análise de Conteúdo (BARDIN, 2016) foram analisados os objetivos dos artigos e agrupou-se os pesquisadores por uma relação de autoria e coautoria. Constatou-se que os textos da ANT de segunda geração foram os mais referenciados nos artigos estudados. Foram encontrados diversos tipos de pesquisas, como etnografias em sala de aula e em laboratório escolar, pesquisas que tecem reflexões de como a educação científica articulam-se com o que entendemos como modernidade e, também, discussões contemporâneas a respeito da pós-verdade. E essa temática de pesquisa se concentra entre pesquisadores do Sudeste, localizados, principalmente, na UFRGS, UFMG, UNIFEI e UEL.

Esta dissertação tem como objetivo descrever a aprendizagem docente de futuros professores de Matemática em grupos dos quais eles participaram durante a graduação. A temática que inspirou e orientou a pesquisa foram os focos da aprendizagem docente, em especial o foco comunidade. Em vista disso, assumimos o conceito de grupo proposto por Gallino (2005) para tratar dos grupos dos quais os sujeitos de pesquisas fizeram parte. Para tanto, realizamos entrevistas semiestruturadas com estudantes do curso de licenciatura em Matemática e selecionamos três sujeitos para a investigação. Com relação aos grupos, mostramos quais agrupamentos citados pelos entrevistados atendem às propriedades da definição de grupo, sendo elas: “qualidade comum” e “interação social”. Interpretamos os dados segundo os procedimentos indicados pela Análise de Conteúdo de Bardin (2011), de modo que a análise passou pelo processo dedutivo, para evidenciar que determinado agrupamento é um grupo, e pelo indutivo, para avaliar os discursos dos entrevistados. Mediante a observação, encontramos seis categorias: reflexão, metodologia, prática, coletivo, identidade e pesquisa. Em suma, concluímos que as categorias encontradas possuem similaridade com os focos de aprendizagem e que a participação em grupos reforça a aprendizagem da docência.