História e Filosofia da Ciência no Ensino

Transcrição

1 História e Filosofia da Ciência no Ensino Sua importância é um consenso entre a maioria dos pesquisadores da área de ensino de ciências. Já era defendida no fim do século XIX para a educação, mas ganhou força principalmente após a década de A partir de 1990: Aprendizagem da ciência acompanhada por uma aprendizagem sobre a ciência: a "Natureza da Ciência

2 O que é ciência, afinal?

3 O método científico

4 Comparando ciência e política Ciência Política

5 A Natureza da Ciência Epistemologia ou aos valores e crenças inerentes ao conhecimento científico (Lederman 1992) Conceito complexo e dinâmico, que envolve resultados de diversas áreas do conhecimento (história, filosofia e sociologia das ciências) (Mc Comas 2008)

6 Visões deformadas sobre trabalho científicos. Concepção empírico-indutivista e ateórica. Visão rígida, algorítmica do método científico. Visão aproblemática, ahistórica, dogmática da ciência. Slide adaptado a partir dos slides do curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009

7 Visões deformadas sobre trabalho científicos. Visão acumulativa, de crescimento linear do conhecimento científico. Visão individualista e elitista da ciência. Imagem descontextualizada, socialmente neutra da ciência. Slide adaptado a partir dos slides do curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009

8 Concepções da NdC Pesquisas chegaram a resultados semelhantes (Lederman 2007) As concepções dos professores sobre NdC nem sempre influenciam as de seus alunos A visão adequada dos professores é necessária, mas não suficiente para que os estudantes tenham uma concepção adequada Mesmo com propostas adequadas, é difícil modificá-las

9 Visão consensual sobre objetivos de ensino relativos a NOS. Oito documentos curriculares internacionais. Conhecimento científico é durável, mas tem caráter provisório. Conhecimento científico se apoia forte mas não inteiramente em observação, evidência experimental, argumentos racionais e ceticismo. Slide adaptado a partir dos slides do curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009

10 Não há um método científico universal, a ser seguido passo a passo. Ciência é tentativa de explicar fenômenos naturais. Leis e teorias cumprem papéis diferentes na ciência; teorias não se transformam em leis com acúmulo de evidências. Pessoas de todas as culturas contribuem para a ciência. Slide adaptado a partir dos slides do curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009

11 Conhecimentos novos devem ser comunicados clara e abertamente. Cientistas dependem de registro acurado, revisão pelos pares e replicabilidade. Observação é dependente de teorias. Cientistas são criativos. História da ciência tem caráter evolutivo e revolucionário.

12 Ciência é parte de tradições sociais e culturais. Ciência e tecnologia se impactam mutuamente. Idéias científicas são afetadas por seu meio social e histórico. Slide adaptado a partir dos slides do curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009

13 O consenso sobre NOS se dá dentro da comunidade de pesquisadores em educação científica. Certamente, a filosofia da ciência continua a ser campo de debates. De modo geral, este consenso corresponde a visões pós-positivistas. Trata-se de um conjunto de idéias estabelecidas nos anos Há perspectivas mais recentes em filosofia da ciência que são poderosas para discutir ensino de ciências. Slide adaptado a partir dos slides do curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009

14 A visão consensual da NdC A geração do conhecimento científico depende de compromissos teóricos e fatores sociais e culturais Tensão entre racionalismo e historicismo, internalismo e externalismo (Eflin et al 1999) Visão consensual apresentar apenas os aspectos menos controversos (Lederman 1992, Harres 1999, Abd-El-Khalick & Lederman 2000, Gil Pérez et al. 2001, McComas 2008)

15 Controvérsias no ensino de física Visão consensual da NdC mostra uma visão muito pobre da ciência (Irzik e Nola 2011, Henrique Gurgel Zanetic 2012) Mas há muitas questões controversas importantes para o ensino: -Critérios de demarcação: o que é ciência? - Movimento CTS: transgênicos, bomba nuclear, questões energéticas, meio ambiente

16 Histórias da cosmologia -História Internalista: mais atenção aos artigos científicos, observações astronômicas e debates sobre interepretação dos dados - História Externalista: ênfase sobre influências sociais, culturais, políticas e religiosas sobre a cosmologia -Abordagem contextual: equilíbrio de ambas as ênfases

17 Reconstruções racionais da história da cosmologia O modelo do Big Bang desenvolvido a partir de soluções expansivas/colapsantes, encontradas em 1922 por Friedmann, para as equações da Relatividade Geral de Einstein e da descoberta de Hubble em 1929 de que as galáxias estão se afastando umas das outras prediz que o Universo se formou a partir de uma singularidade primordial - um estado de dimensões infinitesimais e de densidade e temperatura infinitas

18 Controvérsias na cosmologia Teoria do Big Bang Lemaître, Friedmann, Gamow Universo teve um começo Teoria do Estado Estacionário Hoyle, Bondi e Gold Universo sempre existiu

19 O triunfo do Big Bang -Constante cosmológica: modificação ad-hoc que levou a degeneração do modelo de Einstein -Gamow: leva Big Bang a se consolidar como programa de pesquisa progressivo -Estado Estacionário: a introdução de uma física totalmente nova a contínua criação de matéria (Longair, 1984, p. 328), que se apresentou como uma hipótese adhoc degenerativa, sem nenhuma corroboração posterior.

20 Radiação Cósmica de Fundo How cosmology became a science (Brush 1993) A teoria do Estado Estacionário não havia previsto a radiação encontrada por Penzias e Wilson. Assim, pela primeira vez um hipótese sobre a origem do universo pode ser testada e tivemos um vencedor e um perdedor. É raro que novas teorias surjam ou que outras sejam derrubadas. Nesse caso, porém, a mudança foi rápida. Em poucos anos os cientistas ou aderiram à teoria do Big Bang, ou deixaram de trabalhar nessa área.

21 Problematizando a reconstrução racional Os modelos cosmológicos não foram criados a partir da observação Os dados observacionais não são neutros, os experimentos realizados são baseados nas teorias Desvio escpectral: já medido por Slipher e apresentado por Eddington em 1924, mas não foi interpretado como indício a favor de teorias do universo em expansão A radiação cósmica de fundo só foi vista como evidência do Big Bang por cosmólogos (Dicke e Peebles). Penzias e Wilson a encontraram acidentalmente.

22 Visão Kuhniana da Cosmologia Em 1924 Eddington já havia publicado uma síntese dos trabalhos de Slipher sobre redshifts Era difícil para astronomos aceitarem os modelos de Friedman e Lemaître: dificuldade matemática Mesmo assim, só após 1930 Milne pensou em criar um modelo Newtoniano em expansão O paradigma dominante era a noção de universo estático Einstein e Hubble não aderiram ao paradigma seguinte com facilidade

23 Marcas irracionais na história da O BIG BANG cosmologia Lemaître era padre, há controvérsias sobre a influência de sua religião sobre a criação de modelos cosmológicos com uma origem (Henrique 2011) Hoyle era ateu e militante, pode ter criado sua teoria a fim de se contrapor intencionalmente a criação do universo Fred Hoyle ( ) Além disso não foi popperiano como seus colegas e morreu defendendo a QSST que explicaria até as flutuações da RCF medidads pelo COBE (Hoyle et al 2001)

24 Relações entre política e ciência Relações entre ciência e política na primeira metade do século XX

25 Leningrado Leiden Cambridge Louvain Berlim

26 Marcas irracionais na história da O BIG BANG cosmologia Gamow alegou ter previsto a temperatura da radiação cósmica de fundo, mas suas previsões variaram entre 5K e 50K (Assis 1995)

27 Teoria do Estado Quase Estacionário Hoyle, Burbidge e Narlikar Reclamam da dificuldade para conseguirem tempo de observação em telescópios e publicar artigos que contrariem o paradigma vigente, o modelo padrão da cosmologia (Feyerabend 2007)

28 Que natureza da ciência vamos ensinar, afinal?

29 Obrigado pela atenção!

30 Referências: Curso sobre Natureza da Ciência ministrado por Charbel EL Hani e Olival Freire Jr. no ENPEC 2009 HENRIQUE, Alexandre B. Discutindo a natureza da ciência a partir de episódios da história da cosmologia. Dissertação de Mestrado, Instituto de Física, Instituto de Química, Instituto de Biociências, Faculdade de Educação Programa Interunidades em Ensino de Ciências, Universidade de São Paulo, BAGDONAS, Alexandre, ZANETIC, João e GURGEL, Ivã. A favor e contra o método: a tensão entre racionalismo e anarquismo epistemológico na controvérsia entre Big Bang e Estado Estacionário In: Atas do VIII Encuentro de filosofía e historia de la ciencia del Cono Sur, AFICH, Santiago, Chile, 2012.