Dimensions of reliability in scientific claims and functional knowledge of nature of science

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5007/1982-5153.2021.e71898

Abstract

We investigated how Chemistry preservice teachers used Nature of Science (NOS) knowledge in a functional way in the analysis of scientific claims related to a contemporary case about Genetically Modified Organisms. We adopted as items of analysis the dimensions of the reliability of scientific claims proposed by Allchin (2011). We developed criteria to judge the functionality of the analysis: (a) scientific claims and practices related to them were critically examined, avoiding the presentation of hasty conclusions; (b) the available scientific data were used to support the position with evidence and (c) mere statements of aspects of NOS were avoided. The analysis explored the preservice teacher’s knowledge of NOS in addition to the declarative dimension, because we identified the consistency of use with the justification established by the preservice teachers in positioning. In this sense, we believe that the article presents contributions to the field by making the possible criteria’s of analysis clears in the perspective pointed out by Allchin.

Author Biographies

Paula Cristina Cardoso Mendonça, Universidade Federal de Ouro Preto

Licenciada em Química, Mestre e Doutora em Educação pela Universidade Federal de Minas Gerais. Professora da Universidade Federal de Ouro Preto desde 2009, atuando no Departamento de Química e no Programa de Pós-graduação em Educação. Foi professora visitante da Universidade de Santiago de Compostela em 2018. Coordenadora do grupo de pesquisa Práticas Científicas e Epistêmicas na Educação em Ciências (UFOP). Tem interesse pelos seguintes temas de pesquisa: práticas científicas, práticas epistêmicas, argumentação, modelagem, natureza da ciência, QSC e formação de professores de ciências.

Thais Mara Anastácio Oliveira, Universidade Federal de Ouro Preto

Licenciada em Química pela Universidade Federal de Ouro Preto (2016), Mestre em Educação pelo Programa de Pós-graduação em Educação da Universidade Federal de Ouro Preto (2018) e Doutoranda em Educação nesta mesma instituição. É membro do grupo de pesquisa Práticas Científicas e Epistêmicas na Educação em Ciências (UFOP). Atuou como professora substituta na Universidade Federal de Ouro Preto lecionando disciplinas da área de Química e Ensino de Química (2018-2019). Possui interesse de pesquisa nos seguintes temas: analogias no Ensino de Ciências, natureza da ciência, formação de professores, saberes docentes e práticas epistêmicas.

Beatriz Carvalho Almeida, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais-Campus Avançado Ipatinga

Mestre em Educação, na linha de Educação em Ciências, pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); e graduada em Química Licenciatura pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Atuou como professora da rede estadual de Minas Gerais e como professora substituta do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais (Campus Avançado Ipatinga). É membro dos grupos de pesquisa: Práticas Científicas e Epistêmicas na Educação em Ciências (UFOP) e Reagir - Modelagem e Educação em Ciências (UFMG). Possui interesse de pesquisa nos seguintes temas: Natureza da Ciência no Ensino de Ciências e História da Ciência.

References

ACEVEDO-DIAZ, J. A.; MANASSERO -MAS, M. A.; VASQUEZ, A.; ACEVEDO, P. Consensos sobre la naturaleza de la ciencia: fundamentos de una investigación empírica. Eureka Enseñanza y Divulgación de las ciencias, v. 4, n. 1, p. 42-66, 2007.

ALLCHIN, D. Evaluating Knowledge of the Nature of (Whole) Science. Science Education, v. 95, n. 3, p. 918-945, 2011.

ALLCHIN, D. Teaching Nature of Science through Scientific Errors. Science Education, v. 96, n. 5, p. 904-926, jun. 2012.

ALLCHIN, D. Teaching the Nature of Science: Perspectives & Resources. Minneapolis: Itasca, 2013.

ALLCHIN, D. Beyond the Consensus View: Whole Science. Canadian Journal of Science and Mathematics and Technology Education, v. 17, n. 1, p. 18-26, mar. 2017.

ALLCHIN, D.; ANDERSEN, H. M.; NIELSEN, K. Complementary Approaches to Teaching Nature of Science: Integrating Student Inquiry, Historical Cases, and Contemporary Cases in Classroom Practice. Science Education, v. 98, n. 3, p. 461-486, abr. 2014.

ALMEIDA, B. C. Análise de casos históricos da ciência estudados sob a perspectiva da ciência em construção para favorecer reflexões por parte de licenciados sobre a natureza da ciência. Dissertação de Mestrado em Educação - Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2019.

AZEVEDO, N. H.; SCARPA, D. L. Um levantamento em larga escala das concepções de natureza da ciência de graduandos de biologia brasileiros e os possíveis elementos formativos associados. Revista Ensaio, v. 19, p. 1-27, 2017.

BARBOSA, F. T.; AIREZ, J. A. A Natureza da ciência e a formação de professores: um diálogo necessário. Actio: Docência em Ciências, v. 3, n. 1, p.115-130, 2018.

BARDIN, L. Análise de conteúdo. São Paulo: Edições, 2016.

BARTHOLOMEW, H.; OSBORNE, J.; RATCLIFFE, M. Teaching students “ideas‐about‐science”: Five dimensions of effective practice. Science Education, v. 88, n. 5, p. 655-682, 2004.

BEJARANO, N. R. R.; ADURIZ-BRAVO, A.; BONFIM, C. S. Natureza da Ciência (NOS): para além do consenso. Ciência & Educação, v. 25, n. 4, p. 967-982, 2019.

CARVALHO, I. N.; CONRADO, D. M; EL-HANI, C. N.; NUNES-NETO, N. Transgênicos, Leis e a Ciência: Trazendo a legislação para a sala de aula de Biologia. In: CONRADO, D. M.; NUNES-NETO, N. (Org.) Questões sociocientíficas: fundamentos, proposta de ensino e perspectivas para ações sociopolíticas. Salvador: EDUFBA, 2018. p.277-302.

CONRADO, D. M.; NUNES-NETO, N. Questões sociocientíficas: Fundamentos, propostas de ensino e perspectivas para ações sociopolíticas. Salvador: EDUFBA, 2018.

DUSCHL, R. A. Science education in three-part harmony: balancing conceptual, epistemic and social learning goals. Review of Research in Education, v. 32, n. 1, p. 268-291, fev. 2008.

ERDURAN, S.; MUGALOGLU. Interactions of Economics of Science and Science Education: Investigating the Implications for Science Teaching and Learning. Science & Education, v. 22, n.10, p. 2405-2425, jul. 2013.

ERDURAN, S.; PABUCCU, A. Bonding chemistry and argument: teaching and learning argumentation through chemistry stories. Bristol: University of Bristol, 2012.

FERNÁNDEZ, I.; GIL-PEREZ, D.; CARRASCOSA, J.; CACHAPUZ, A.; PRAIA, J. Visiones deformadas de la ciencia transmitidas por la enseñanza. Ensenãnza de Las Ciencias, v. 20, n. 3, p. 477-488, 2002.

GUALANDI-SIGNORINI, A. M.; GIORGI, G. Insulin formulations-a review. European review for medical and pharmacological sciences, v. 5, p. 73-84, 2001.

HODSON, D. Nature of science in science curriculum: Origin, development, impliciations and shifiting emphasis. In: MATTHEWS, M. (Ed.) International Handbook of Research in History, Philosophy and Science Teaching. Sidney: Springer, 2014. p. 911-970.

IBRAIM, S. S.; JUSTI, R. Influências de um ensino explícito de argumentação no desenvolvimento dos conhecimentos docentes de licenciandos em Química. Ciência & Educação (Bauru), v. 23, n. 4, p. 995-1015, 2017.

IBRAIM, S. S.; JUSTI, R. Ações docentes favoráveis ao ensino envolvendo argumentação: Estudo da prática de uma professora de química. Investigações em Ensino de Ciências, v. 23, n. 2, p. 311-330, 2018.

IRZIK, G. Commercialization of academic science and a new agenda for science education. Science & Education, v. 22, n. 10, p. 2375-2384, fev. 2013.

IRZIK, G.; NOLA, R. A Family Resemblance Approach to the Nature of Science for Science Education. Science & Education, v. 20, n. 7, p. 591-607, 2011.

IRZIK, G. New Directions for Nature of Science Research. In: MATTHEWS, M. (Ed.) International Handbook of Research in History, Philosophy and Science Teaching. Sidney: Springer, 2014. p. 999-1021.

IZQUIERDO-AYMERICH, M.; ADÚRIZ-BRAVO, A. Epistemological Foundations of School Science. Science & Education, v. 12, n. 1, p. 27-43, jan. 2003.

JIMÉNEZ-ALEIXANDRE, M. P. 10 ideas clave: competencias en argumentación y uso de pruebas. Barcelona: Graó, 2010.

JIMÉNEZ-ALEIXANDRE, M. P. 10 ideas clave: competencias en argumentación y uso de pruebas. Barcelona: Graó, 2010.

JIMÉNEZ-ALEIXANDRE, M. P.; BROCOS, P. Desafíos metodológicos en la investigación de la argumentación en la enseñanza de las ciencias. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 17, especial, p. 139-159, 2015.

JIMÉNEZ-ALEIXANDRE, M. P.; CRUJEIRAS, B. Epistemic practices and scientific pratices in science education. In: TABER, K.; AKPAN, B. (Ed.). Science Education: an International Course Companion, Rotterdam: Sense Publishers, 2017. p.69-80.

JIMÉNEZ-ALEIXANDRE, M. P.; OTERO, J. R. G; SANTAMARIA; F. E.; MAURIZ, B. P. Actividades para trabajar el uso de pruebas y la argumentación en ciencias. Santiago de Compostela: Universidad de Santiago de Compostela, 2009.

JIMÉNEZ-ALEIXANDRE, M. P.; PUIG, B. Argumentation, Evidence Evaluation and Critical Thinking. In: FRASER, B. J.;TOBIN, K. G.; MCROBBIE, C. J. (Ed.) Second International Handbook of Science Education. Dordrecht: Springer, 2012. p.1001-1016.

JUSTI, R.; ERDURAN, S. Characterizing Nature of Science: A supporting model for teachers. In: IHPST 13rd BIENNIAL CONFERENCE, 1-11, 2015, Rio de Janeiro. Anais IHPST 13rd Biennial Conference Accepted Papers, Rio de Janeiro, 2015.

JUSTI, R.; MENDONÇA, P. C. C. Discussion of the Controversy Concerning a Historical Event Among Pre-service Teachers. Science & Education, v. 25, n. 1, p.795-822, 2016.

KELLY, G. Inquiry, actitivity and epistemic practice. In: DUSCHL, R.; GRANDY, R. (Ed.) Teaching scientific inquiry: recommendations for research and implementation. Rottherdan: Tapei Sense Publishers, 2008. p. 288-291.

KHISHFE, R. Nature of Science and Decision-Making. International Journal of Science Education, v. 34, n. 1, p. 67-100, 2012.

KOLSTØ, S. D. Science education for democratic citizenship through the use of the history of science. Science & Education, v. 17, n. 8-9, p. 977-997, 2008.

LACEY, H. A controvérsia sobre os transgênicos: questões científicas e éticas. São Paulo: Idéias e Letras, 2006.

LACEY, H. Há alternativas ao uso dos transgênicos? Novos estudos CEBRAP, n. 78, p. 31-39, jul. 2007.

LEDERMAN, N. G. Nature of science: past, present, and future. In: ABELL, S. K.; LEDERMAN, N. G. (Ed.) Handbook of Research on Science Education. Mahwah: Lawrence Erlbaum Associates, 2007. p.831-880.

LEDERMAN, N. G.; ABD‐EL‐KHALICK, F.; BELL, R. L.; SCHWARTZ, R. S. Views of Nature of Science Questionnaire: Toward Valid and Meaningful Assessment of Learner's Conceptions of Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching, v. 39, n. 6, p. 497-521, 2002.

LEE, Y. C.; GRACE, M. Students’ reasoning and decision making about a socioscientific issue: A cross-context comparison. Science Education, v. 96, n. 5, p. 787-807, ago. 2012.

MENDONÇA, P. C. C. De que Conhecimento sobre Natureza da Ciência Estamos Falando? Ciência & Educação, v. 26, p.1-16, 2020.

MOURA, B. A. O que é natureza da Ciência e qual sua relação com a História e Filosofia da Ciência. Revista Brasileira de História da ciência, v. 7, n. 1, p. 32-46, 2014.

NIELSEN, K. H. Scientific communication and the nature of science. Science & Education, v. 22, n. 9, p. 2067-2086, 2012.

OSBORNE, J. Science for citizenship. In: OSBORNE, J.; DILLON, J. (Ed.) Good Practice in Science Teaching: What research has to say. Berkshire: McGraw Hill, 2010.

OSBORNE, J. Defining a knwoledge base for reasoning in science: the role of procedural and epistemic knowledge. In: DUSCHL, R.; BISMARCK, A. S. (Ed.) Reconceptualizing STEM education: the central role of practice. New York: Routledge, 2016.

OSBORNE, J.; DILLON, J. How science works: what is the nature of scientific reasoning and what do we know about students' understandings? In: OSBORNE, J.; DILLON, J. (Ed.) Good practice in science teaching: What research has to say. Berkshire:McGraw Hill, 2010.

SÁ, L. P.; KASSEBOEHMER, A. C.; QUEIROZ, S. L. Casos investigativos de caráter sociocientífico: aplicação no ensino superior de Química. Educación Química, v. 24, n. 2, p. 522-528, nov. 2013.

SADLER, T. D.; CHAMBERS, F. W.; ZEIDLER, D. L. Students conceptualizations of the nature of science in responde to a socioscientific issue. International Journal of Science Education, v. 26, n. 4, p. 387-409, 2004.

SANTOS, M. Uso da História da Ciência para favorecer a compreensão de Estudantes do Ensino Médio sobre ciência. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v. 18, n. 2, p. 641-668, 2018.

SASSERON, L. H. Ensino de Ciências por investigação e o desenvolvimento de práticas: uma mirada para a Base Nacional Comum. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, v.18, p. 1-25, 2018.

SASSERON, L. H.; CARVALHO, A. M. P. Alfabetização científica: uma revisão bibliográfica. Investigações em Ensino de Ciências, v. 16, n. 1, p. 59-77, 2011.

SASSERON, L. H.; DUSCHL, R. Ensino de Ciências e Práticas Epistêmicas: o papel do professor e o engajamento dos estudantes. Investigações em Ensino de Ciências, v. 21, n. 2, p. 52-67, 2016.

SCHWARTZ, R.; LEDERMAN, N. G. “It’s the nature of the beast”: The influence of knowledge and intentions on learning and teaching the nature of science. Journal of Research in Science Teaching, v. 39, n. 3, p. 205-236, 2002.

SILVA, R. L.; ALMEIDA, E. S.; NASCIMENTO, E. S.; PRUDÊNCIO, C. A. V. Professores de Química em Formação Inicial: o que Pensam e Dizem sobre as Relações entre Meio Ambiente, Ciência, Tecnologia e Sociedade. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação Em Ciências, v. 19, p. 537-563, 2019.

SMITH, M. U.; SCHARMAN, L. C. Defining versus describing the Nature of Science: A pragmatic analysis for Classroom Teachers and Science Educatiors. Science Education, v. 85, n. 4, p. 493-504, 1998.

STROUPE, D. Describing "Science Practice" in learning settings. Science Education, v. 99, n. 6, p. 1033-1040, 2015.

VAN DICK, E. M. Portraying real science in science communication. Science Education, v. 95, n. 6, p.1086-1100, 2011.

VERGARA, P. O. C. Superación de las visiones deformadas de las ciencias a partir de la incorporación de la historia de la física a su enseñanza. Revista Eureka sobre Enseñanza e Divulgación de las Ciencias, v. 11, n. 1, p. 34-53, 2014.

VESTERINEN, V.; AKSELA, M. Design of chemistry teacher education course of nature of science. Science & Education, v. 22, p. 2193-2225, 2013.

YACOUBIAN, H. A. A Framework for Guiding Future Citizens to Think Critically About Nature of Science and Socioscientific Issues. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, v. 15, n. 3, p. 248–260, 2015.

ZEIDLER, D. L.; NICHOLS, B. H. Socioscientific issues: Theory and practice. Journal of Elementary Science Education, v. 21, n. 2, p. 49-58, 2009.

ZEIDLER, D. L.; SADLER, T. D.; APPLEBAUM, S.; CALLAHAN, B. E. Advancing reflective judgment through socioscientific issues. Journal of Research in Science Teaching, v. 46, n. 1, p.74–101, 2009.

Additional Files

Published

2021-05-21

Issue

Vol. 14 No. 1 (2021)

Section

Artigos

License

Copyright (c) 2021 Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

 

Os autores cedem à revista Alexandria os direitos exclusivos de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution (CC BY) 4.0 International. Esta licença permite que terceiros remixem, adaptem e criem a partir do trabalho publicado, atribuindo o devido crédito de autoria e publicação inicial neste periódico.

Os autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não exclusiva da versão do trabalho publicada neste periódico (ex.: publicar em repositório institucional, em site pessoal, publicar uma tradução, ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial neste periódico.