High school physics teachers’ conceptions and difficulties in the conceptual field of scientific modeling

Modelos e modelagem científica são indispensáveis à construção do conhecimento científico e, portanto, devem ocupar um lugar de destaque no Ensino de Ciências. Neste estudo propomos uma estrutura conceitual de referência para a modelagem científica em Física, com fins didáticos, que resulta da aproximação entre a teoria dos campos conceituais de Vergnaud e a epistemologia de Mario Bunge. Adotando o estudo de caso como estratégia de pesquisa no contexto de um curso de extensão a distância (40 horas), buscamos identificar concepções e dificuldades apresentadas por oito professores do ensino médio no enfrentamento de situações apresentadas na forma de tarefas enfocando aspectos conceituais da ECR proposta. Os resultados indicam que os professores confundem modelos científicos com teorias, enunciados de lei, equações, analogias e situações. Além disso, apresentam dificuldades em relação a diversos conceitos envolvidos nos processos de construção e análise da razoabilidade dos resultados obtidos pelos modelos científicos, tais como: idealização, aproximação, referente, variável, parâmetro, domínio de validade e grau de precisão. Esses resultados serão considerados no delineamento de futuras situações que permitam investigar procedimentos e modos de raciocínio utilizados pelos professores quando estão envolvidos em atividades de modelagem científica em Física.Scientific models and modeling are essential to the construction of scientific knowledge and therefore should occupy a prominent place in science education. In this study we propose a conceptual structure of reference for scientific modeling in physics, with didactic purposes, the result of convergence between Vergnaud’s conceptual fields’ theory and Mario Bunge’s epistemology. Adopting the case study as research strategy in a 40-hour distance leraning course, we identify conceptions and difficulties presented by eight high school teachers in coping with the situations presented in the form of tasks focusing on conceptual aspects of the proposed structure. The results indicate that teachers understand scientific models as theories, laws, equations, analogies and situations. Moreover, they present difficulties with regard to many concepts involved in the construction and validation of scientific models, such as: idealization, approximation, referent, variable, parameter, context of validity and degree of precision. These results will be taken into account in the design of future situations that allow the investigation of the implicit knowledge in the assimilation schemes of teachers