Conceptions of Exact Science and Biological Science Graduates about the Nature of Science: a study the Views of Nature of Science Questionnaire (VNOS-C) application

Authors

DOI:

https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2024v29n2p142

Keywords:

Philosophy of Science, Epistemology, History of Science, Sociology of Science

Abstract

The conception of what science is is built throughout the subject's interaction with the world. In order to investigate how future teachers of Exact Sciences and Biological Sciences understand the nature of Science (NdC). The research was carried out throughout 2022 and early 2023, based on the Views of Nature of Science Questionnaire (VNOS-C), with some adaptations and applied within a Google Forms form. The students responded to the questionnaire in the History and Philosophy of Science (HFC) and Epistemology and Science Teaching (EEC) subjects, at the end of them. The data allows us to raise evidence that there does not seem to be much progress in the conceptions of graduate students. Their conceptions of science are still rooted in a positivist and empiricist perspective, which sometimes recognizes a single method of producing science, that linked to experimentation. There is no clarity between the idea of theory and scientific law. And little value is given to the role of creativity in scientific practice. Therefore, from this specific study, we can infer, together with readings in the area, that some notes for the field of research in Science Education are appropriate in the initial training of teachers. sociology and psychology of sciences, or metasciences in teacher training. These conceptions take time to be (re)constructed and require a greater workload that is relative to the entire curriculum and not just concentrated in one or two subjects in each course.

Author Biography

Roberta Chiesa Bartelmebs, Universidade Federal do Paraná

Pedagoga, doutora em Educação em Ciências e Matemática pela PUCRS. Professora no Departamento de Sociais e Humanas da Universidade Federal do Paraná.

References

Abd-El-Khalick, F. (1998). The influence of history of science courses on students’ conceptions of nature of science. (Unpublished doctoral dissertation). Oregon State University. Corvallis, United States of America.

Adúriz-Bravo, A. (2005). Una introducción a la naturaleza de la ciencia: la epistemología en la enseñanza de las ciencias naturales. Buenos Aires, Argentina: Fondo de Cultura Econômica,

Anderson, R. D. (2002). Reforming science teaching: what research says about inquiry. Journal of science teacher education, 13(1), 1-12. http://doi.org/10.1023/A:1015171124982

Astolfi, J.P. (1993). Los obstáculos para el aprendizaje de conceptos em ciencias: la forma de franquearlos didáticamente. In C. D. Palacios, Ansoleaga, & A. Ajos(Orgs.). Diez años de investigación e innovación en enseñanza de las ciências. Madrid, España: CIDE.

Ayala-Villamil, L.A. & García-Martínez, Á. (2021). VNOS: A Historical Review of an Instrument on the Nature of Science. Interdisciplinary Journal of Environmental and Science Education, 17(2), e2238. https://doi.org/10.21601/ijese/9340

Bachelard, G. (1984). A Filosofia do Não. São Paulo, SP: Abril Cultural.

Bachelard, G. (2007). A formação do espírito científico. Rio de Janeiro, RJ: Contraponto.

Bardin, L. (2011). Análise de conteúdo. São Paulo, SP: Edições 70.

Bartelmebs, R. C. (2016). Educação em Astronomia nos anos iniciais do ensino fundamental: como evoluem os conhecimentos dos professores a partir do estudo das ideias dos alunos em um curso de extensão baseado no modelo de investigação na escola. (Tese de doutorado). Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS.

Bartelmebs, R. C., Araujo, C. H. C., & Kitzberger, D. O. (2020). O papel das disciplinas de História, Filosofia e Epistemologia da Ciência nas mudanças das concepções sobre a natureza da ciência de futuros professores. Research, Society And Development, 9(1), 1-10. Recuperado de https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/6218

Becker, F. (1994). Modelos pedagógicos e modelos epistemológicos. Educação & Realidade.,19(1), 89-96. Recuperado de https://lume.ufrgs.br/handle/10183/231918

Chalmers, A. F. (1993). O que é ciência afinal? São Paulo, SP: Brasiliense.

Chinelli, M. V., Ferreira, M. V. Da S., & Aguiar, L. E. V. (2010). Epistemologia em sala de aula: A natureza da ciência e da atividade científica na prática profissional de professores de ciências. Ciência & Educação (Bauru), 16(1),17-35. https://doi.org/10.1590/S1516-73132010000100002

Collins, S., Osborne, J., Ratcliffe, M., Millar, R. & Duschl, R. (2003). Whats ideas-about-science should be taugth in school science? A Delphi study the expert community. Journal of Research in Science Teaching, 40(7), 1-89. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.10105

Dat, D.N., Bien V. & Kraus N. S. (2023). The Impact of the Curriculum on Pre-service Physics Teachers’ Nature of Science Conceptions. Science & Education, 32(1), 1-28. https://doi.org/10.1007/s11191-023-00430-x

Deng, F., Chai, C.S., Tsai, CC., & Lin, T,J. (2014). Assessing South China (Guangzhou) High School Students’ Views on Nature of Science: A Validation Study. Science & Education 23(1), 843–863. https://doi.org/10.1007/s11191-013-9674-6

Driver, R., Leach, J., Millar, R., & Scott, P. (1996). Young peoples’s images of science. Lancaster, United States of America: Open University Press.

Durbano, J. P. D. M. (2012). Investigação de concepções de alunos de ciências biológicas do IB/USP acerca da Natureza da Ciências. (Dissertação de mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo, SP. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-01052013-152707/publico/Joao_Durbano

El-Hani, C. N., Tavares, E. J. M., & Rocha, P. L. B. (2004). Concepções epistemológicas de estudantes de biologia e sua transformação por uma proposta explícita de ensino sobre história e filosofia das ciências. Investigações em Ensino de Ciências, 9(3), 265-313. Recuperado de https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/529/325

Fernandes, J., Lanzarine, N. M., Homma, A., & Lemos, E. R. S. (2021). Vacinas. (Col. Temas de Saúde). Rio de Janeiro, RJ: Fiocruz.

Fourez, G., Englebert-lecompte, V., Grootaers, D., Mathy, P., & Tilman, F. (1997). Alfabetización científica y técnica. Buenos Aires, Argentina: Colihue.

Galiazzi, M. C. & Gonçalves, F. P. (2004). A natureza pedagógica da experimentação: uma pesquisa na licenciatura em Química. Química Nova, 27(2), 326-331. Recuperado de https://www.scielo.br/j/qn/a/vLwff6qNpbNP9Y8DHbpwzzC/

Gonçalves, R. P. N., & Goi, M. E. J. (2021) Experimentação no Ensino de Química na Educação Básica: Uma Revisão de Literatura. Revista Debates em Ensino de Química, 6(1), 136–152. Recuperado de https://www.journals.ufrpe.br/index.php/REDEQUIM/article/view/2627

Guidoti, C., & Heckler, V. (2017). Investigação na educação em ciências: concepções e aspectos históricos. Revista Thema.,14(3), 191-209. http://dx.doi.org/10.15536/thema.14.2017.191-209.545

Guzzo, G. B., & Dall’alba, G. (2021). A ciência como um processo: lições epistemológicas da pandemia. ACTIO Docência em Ciências, 6(3), 1-19. http://doi.org/10.3895/actio.v6n3.13133

Harres, J. B. S. (1999). Uma revisão de pesquisas nas concepções de professores sobre a natureza da ciência e suas implicações para o ensino. Investigações em Ensino de Ciências, 4(3). 197-211.

Harres, J. B. S. (2004). Como evoluem os conceitos científicos? Uma abordagem darwiniana. In Anais da VI Semana da Biologia do Vale do Taquari. Lajeado, RS, Brasil.

Harres, J. B. S., & Porlán, R. (2010). Progressão das concepções de futuros professores sobre as ideias dos alunos na área de ciências. In G. M. Dalpian, A. de M. Vaz, R. de A. Salinas, A. M. F. Neto, M. A. Guazzelli, & B. M. Santos. Anais do XII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física. (p.107). Águas de Lindóia, SP, Brasil.

Kuhn, T. S. (2009) A estrutura das revoluções científicas. (9a Ed.). São Paulo, SP: Perspectiva.

Lederman, N. G. (2018). Nature of Scientific Knowledge and Scientific Inquiry in Biology Teaching (p.335-359). In K. Kampouraks, & M. Relss (Eds.). Teaching biology in schools. Abington, United Kingdom: Routledge.

Lederman, J. S., & Lederman, N. G. (2019). Teaching and Learning of Nature of Science and Scientific Inquiry: Building Capacity Through Systematic Research-Based Professional Development. Journal of Science Teacher Education, 30(7). 737-762. https://doi.org/10.1080/1046560X.2019.1625572

Lederman, N. (2007). Nature of science: Past, present, and future. In S. Abell, & N. Lederman (Eds.). Handbook of Research on Science Education (pp. 831–880). New York, United States of America: Lawrence Erlbaum Associates.

Lederman, N. G., Abd-El-Khalick, F., Bell, R., & Schwartz, R. S. (2002). Views of Nature of Science questionnaire: toward valid and meaningful assessment of learners’ conceptions of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching, 39(6), 497-521. https://doi.org/10.1002/tea.10034

Lederman, N. G., & O’Malley, M. (1990) Students’ perceptions of tentativeness in science: development, use, and sources of change. Science Education, 74(1), 225-239. https://doi.org/10.1002/sce.3730740207

Longhini, M. D., & Gangui, A. (2011). Atividades de ensino em Astronomia a partir de elementos da História da Ciências o caso do movimento retrógrado de Marte. História da Ciência e Ensino construindo interfaces, 3(1), 78-95. Recuperado de https://revistas.pucsp.br/index.php/hcensino/article/view/5033

Maingain, A., Dufour, B., & Fourez, G. (2002). Abordagens Didáticas da Interdisciplinaridade. Lisboa, Portugal: Instituto Piaget.

Massoni, N. T. (2010). A epistemologia contemporânea e suas contribuições em diferentes níveis de ensino de Física: a questão da mudança epistemológica. (Tese de doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS. Recuperado de https://lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/26489/000754808.pdf

Mathews, M. R. (1995). História, Filosofia e Ensino de Ciências: A tendência atual de reaproximação. Caderno Catarinense de Ensino de Física. 12(3), 164-214. https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/7084

Matthews, M. R. (2012). Changing the Focus: From Nature of Science to Features of Science. In M. S. Khine (Ed.). Advances in Nature of Science Research, 3-26. Dordrecht, The Netherlands: Springer. https://www.bu.edu/hps-scied/files/2012/10/Matthews-HPS-Changing-the-Focus-From-Nature-of-Science-to-Features-of-Science.pdf

McComas, W. (1998). The principal elements of the nature of science: Dispelling the myths. In W. McComas. (Ed.), The Nature of Science in Science Education: Rationales and Strategies, 53–70. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.

Moura, C., Camel, T., & Guerra, A. (2020). A natureza da ciência pelas lentes do currículo: normatividade curricular, contextualização e os sentidos de ensinar sobre ciências. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências (Belo Horizonte), 22(1), e15631. https://doi.org/10.1590/1983-21172020210114

Moraes, R. (1991). A educação de professores de ciências: uma investigação da trajetória de profissionalização de bons professores. (Tese de doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS.

Mulvey, B. K., Parrish, J. C., Reid, J. W. Para, J., & Peters-Burton, E. (2021) Making Connections: using individual epistemic network analysis to extend the value of nature of science assessment. Science & Education. 30(1), 527–555. https://doi.org/10.1007/s11191-020-00189-5.

Mynaio, M. C. de S. (2010). O desafio do conhecimento: pesquisa qualitativa em saúde. (12a. ed.). São Paulo, SP: Hucitec.

Porto, C .M., & Porto, M .B. D. S. M. (2004). A evolução do pensamento cosmológico e o nascimento da ciência moderna. Revista Brasileira de Ensino de Física. 30(4), 4601.2 - 4601.9. Recuperado de https://www.scielo.br/j/rbef/a/KmH6PRLNwhVd4gCchSkDLzb/

Portugal, K. O., & Broietti, F. C. D. (2020). Visões acerca da natureza da ciência de formandos em licenciatura em química. ACTIO Docência em Ciências. 5(1), 1–18. https://periodicos.utfpr.edu.br/actio/article/view/10402

Ribeiro, E. B. V., & Benite, A. M. C. (2009). Concepções sobre natureza da ciência e ensino de ciências: um estudo das interações discursivas em um Núcleo de Pesquisa em Ensino de Ciências. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências.,9(1). https://www.redalyc.org/pdf/5716/571666040002.pdf

Scheid, N. M. J., Ferrari, N., & Delizoicov, D. (2016). Concepções sobre a natureza da ciência num curso de Ciências Biológicas: imagens que dificultam a educação científica. Investigações em Ensino de Ciências, 12(2), 157–181. https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/470

Silva, B. V. C. (2010). A Natureza da Ciência pelos alunos do ensino médio: um estudo exploratório. Latin-American Journal Physic Education, 4(3), 620-627. http://www.lajpe.org/sep10/417_Boniek_da_Cruz_Silva.pdf

Summers, R., Abd-El-Khalick, F., & Brunner, J. (2020). Evidence and rationale for expanding The Views of Nature of Science Questionnaire. Teaching, Leadership & Professional Practice Faculty Publications (conference paper). https://commons.und.edu/tlpp-fac/7/

Treagust, D. F., Won, M., & Duit, R. (2014). Paradigms in Science Education Research. In: Abell, S. K. Lederman, N. G. (Ed.) Handbook of research on science education, 3-56. New York, United States of America: Routledge.

Universidade Federal do Paraná. (2021). Projeto Político Pedagógico do curso de Licenciatura em Ciências Exatas. UFPR, Palotina, RS, Brasil. Recuperado de https://lce.ufpr.br/wp-content/themes/Fecitec2015/uploads/2021/PPC_EXATAS_2021.pdfhttps://lce.ufpr.br/wp-content/themes/Fecitec2015/uploads/2021/PPC_EXATAS_2021.pdf

Universidade Federal do Paraná. (2022). Projeto Político Pedagógico do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas. UFPR, Palotina, RS, Brasil. Recuperado de https://palotina.ufpr.br/projeto-pedagogico-ciencias-biologicas/https://palotina.ufpr.br/projeto-pedagogico-ciencias-biologicas/

Venturi, T. (2015). Discussões Epistemológicas: contribuições para a educação em saúde realizada no ensino de ciências. Revista Dynamis, 21(1), 72-84. http://doi:10.7867/1982-4866.2015v21n1p72-84

Venturi, T., Bartelmebs, R. C., Lohmann, L. A. D., Souza, A. M. G. De, & Umeres, I. C. (2023). História das vacinas e história da astronomia: episódios históricos para a educação em ciências em tempos negacionistas. Terrae Didatica, 18(1), e022014. https://doi.org/10.20396/td.v18i00.8668944

Published

2024-09-10

How to Cite

Chiesa Bartelmebs, R., & Venturi, T. (2024). Conceptions of Exact Science and Biological Science Graduates about the Nature of Science: a study the Views of Nature of Science Questionnaire (VNOS-C) application. Investigations in Science Education, 29(2), 142–165. https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2024v29n2p142