Nature of science in curricula: from conception to teaching materials (Doctoral Dissertation)

A literatura sobre ensino de ciências aponta que o conhecimento sobre ciência é necessário para que as pessoas possam avaliar afirmações científicas para a tomada de decisão individual e coletiva em casos concretos. Por isso, documentos curriculares e pesquisas empíricas ao redor do mundo tem passado a incluir nas últimas décadas a natureza da ciência entre suas preocupações. No Brasil, as pesquisas evidenciam consistentemente a falta de conhecimento sobre o tema por parte de estudantes e professores e ainda exploraram pouco a presença da natureza da ciência em currículos. Nesse sentido, este trabalho visa identificar como oportunidades de ensino sobre a natureza da ciência estão expressas em diferentes dimensões de currículos de Ciências Naturais. O trabalho foi realizado no contexto da reforma curricular da cidade de São Paulo, cuja rede escolar municipal possui mais de um milhão de estudantes, considerando as dimensões curriculares delineadas no modelo interpretativo de Gimeno-Sacristán: currículo prescrito no caso, a Base Nacional Comum Curricular do Ensino Fundamental, documento de abrangência nacional, e o Currículo da Cidade de São Paulo, de abrangência local e currículo apresentado aos professores (os Cadernos da Cidade Saberes e Aprendizagens, distribuídos em São Paulo como materiais didáticos complementares para as escolas da rede municipal). As estratégias metodológicas integraram análises mistas, empregando princípios da análise de conteúdo e ferramentas de estatística textual. Para os currículos prescritos, partiu-se do modelo de ciência integral de Allchin, com apoio de gráficos de frequência, análise de similitude e análise de rede epistêmica. Para o currículo apresentado aos professores, utilizou-se a MAPEA-NdC (Matriz para Análise das oportunidades de Ensino sobre a Natureza da Ciência em Atividades), instrumento desenvolvido para este trabalho com base na revisão de aproximadamente cinquenta trabalhos selecionados por critérios de relevância para a área. Os resultados indicaram que as dimensões de credibilidade da ciência relacionadas à natureza empírica e inferencial da ciência aparecem com mais frequência nos currículos do que as relacionadas ao caráter humano, colaborativo e social da ciência, que são bem menos comuns ou até inexistentes. Apesar da intencionalidade declarada de envolver os estudantes no fazer científico, e os documentos incluírem práticas científicas variando em frequência e em complexidade ao longo dos ciclos de aprendizagem (sem que haja necessariamente uma progressão), não foram identificadas evidências significativas de que o fazer científico aparece diretamente articulado às dimensões de credibilidade da ciência. Embora o currículo apresente oportunidades para o ensino contextualizado, ele ainda é marcadamente pouco reflexivo e implícito, sem que se exija uma sofisticação sobre por que confiar ou não em evidências ditas científicas. Por fim, o trabalho sugere que a elaboração de currículos futuros contemple criteriosamente a natureza da ciência, incluindo temas referentes às dimensões de credibilidade da ciência, relacionados entre si e com os objetivos de ensino.The literature on science teaching indicates that knowledge about science is crucial for people to evaluate scientific statements for individual and collective decision-making. For this very reason, curriculum documents and empirical research around the world have included the nature of science among their concerns in recent decades. In Brazil, research consistently highlights a lack of knowledge on this topic by students and teachers and has done little to explore the presence of the nature of science in curricula. In this context, this work aims to identify how teaching opportunities about the nature of science are expressed in different dimensions of Natural Science curricula. The study was conducted in the context of the curriculum reform of the city of São Paulo, in which the municipal school network has more than one million students, considering the curriculum dimensions outlined in the interpretative model of Gimeno-Sacristán: the prescribed curriculum - in this case, the Common National Curricular Base for Elementary Education, a national document, and the City of São Paulo Curriculum, of local coverage - and the curriculum presented to teachers (the City Notebooks - Knowledge and Learning, distributed in São Paulo as supplementary teaching materials for schools in the municipal network). The methodological strategies included mixed analyses, applying content analysis principles, and textual statistics tools. For the prescribed curricula, Allchin\'s Whole Science model was used, along with frequency charts, similarity analysis, and epistemic network analysis. For the curriculum presented to teachers, was used MAPEA-NdC (matrix for analyzing teaching opportunities about the nature of science in activities, from the acronym in Portuguese), an instrument developed for this research based on the review of approximately fifty papers selected by criteria of relevance to the area. The results indicated that the dimensions of reliability in science related to the empirical and inferential nature of science appear more frequently in the curricula than those related to the human, collaborative, and social nature of science, which are much less common or even nonexistent. Despite the stated intentionality of engaging students in science making, and the documents include scientific practices varying in frequency and complexity throughout the learning cycles (without necessarily having a progression), no significant evidence was identified that scientific making appears directly articulated to the dimensions of reliability in science. Although the curriculum presents opportunities for contextualized teaching, it is still remarkably unreflective and implicit, with no requirement for sophistication about why to trust or not trust in supposedly scientific evidence. Finally, the study suggests that the development of future curricula should carefully consider the nature of science, including themes concerning the dimensions of reliability in science, related to each other and the teaching objectives