The Optics of Moving Bodies under the View of Structural Realism: Non-consensual Issues of Nature of Science in Teacher Training

As discussões teóricas e empíricas realizadas neste trabalho se situam no debate sobre a Natureza da Ciência (NdC) no Ensino de Ciências. Buscamos estudar as contribuições de tópicos não-consensuais da Natureza da Ciência na formação de professores. Os conteúdos das chamadas Visões Consensuais da NdC nos serviram de ponto de partida para a proposição de intervenção didática na formação inicial de professores de Física, na qual foram abordados temas metacientíficos controversos, mais especificamente, questões associadas ao realismo científico. Argumentamos que o ensino de aspectos não-consensuais da NdC pode ser uma ferramenta para se combater tanto visões cientificistas e positivistas-ingênuas sobre a ciência, quanto noções exageradamente relativistas frente ao empreendimento científico. Advogamos que debates acerca do realismo científico tem muito a contribuir na construção de discursos metacientíficos que ponderem tanto o caráter objetivo e realista da ciência, quanto seus aspectos subjetivos e contingentes. Com esse dilema epistemológico em mente, foram estudadas as implicações filosóficas do chamado problema da mudança científica e da ocorrência de revoluções científicas ao longo do desenvolvimento histórico da Física. Com o emprego do referencial teórico do Realismo Estrutural, buscamos identificar aspectos de continuidade e descontinuidade entre teorias sucessivas de uma determinada área da Física. Esse referencial nos permite distinguir continuidades no domínio estrutural e matemático de uma teoria, ao passo que acusa rupturas no domínio ontológico. A fim de tornar menos abstratas as discussões filosóficas mobilizadas nesta dissertação, realizamos o estudo de um episódio histórico a respeito do desenvolvimento da ótica dos corpos em movimento enquanto antecedente histórico da proposição da Relatividade Restrita. Nele, mostramos que a teoria da arrastamento parcial do éter, formulada por Augustin Fresnel em 1818, representa um elo de continuidade estrutural entre a ótica do século XIX e Teoria da Relatividade, apesar da referência teórica ao éter não ter se mantido ao longo da revolução einsteiniana. Tais estudos serviram de base para a intervenção didática realizada em uma disciplina de enfoque histórico-filosófico. Realizada a análise dos dados coletados, concluímos que os alunos foram capazes de se apropriar das querelas filosóficas centrais desta pesquisa. Constatamos que os estudantes se posicionaram de maneira diversa a respeito do estatuto cognitivo e ontológico da ciência, e dos elementos de continuidade e descontinuidade do desenvolvimento científico.The theoretical and empirical discussions carried out in this work are situated in the debate on the Nature of Science (NOS) in Science Teaching. We seek to study the contributions of non-consensual topics from the Nature of Science in teacher education. The contents of the so-called Consensual Views of the NOS served as a starting point for the proposition of a didactic intervention in the initial training of physics teachers, in which controversial metascientific topics were addressed. More specifically, issues associated with scientific realism. We argue that the teaching of non-consensual aspects of NOS may be a tool to combat both scientific and naive-positivist views about science, as well as exaggeratedly relativistic notions regarding the scientific enterprise. We advocate that debates about scientific realism have a lot to contribute to the construction of metascientific discourses that consider both the objective and realistic character of science, as well as its subjective and contingent aspects. With this epistemological dilemma in mind, we studied the philosophical implications of the so-called problem of scientific change and the occurrence of scientific revolutions throughout the historical development of Physics. Using the theoretical framework of Structural Realism, we sought to identify aspects of continuity and discontinuity between successive theories in a given area of Physics. This framework allows us to distinguish continuities in the structural and mathematical domain of a theory, while it reveals ruptures in its ontological domain. In order to make the philosophical discussions developed in this dissertation less abstract, we carried out the study of a historical episode regarding the development of the optics of bodies in motion as a historical antecedent of the Special Relativity proposition. In it, we show that the theory of partial ether entrainment, formulated by Augustin Fresnel in 1818, represents a link of structural continuity between the 19th century optics and the Theory of Relativity, despite the theoretical reference to the ether which has not been maintained throughout the Einsteinian revolution. Such studies served as a basis for the didactic intervention carried out in a discipline with a historical-philosophical approach. After analyzing the collected data, we concluded that the students were able to seize the central philosophical quarrels of this research. We found that the students took different stands regarding the cognitive and ontological status of science, and the elements of continuity and discontinuity of scientific development