Ciência & Educação

A sociopolitical turn for science education?

Agricultural Engineering students' previous conceptions of Molecular Biology Techniques: An applied instructional investigation based on concept maps

Resumen Investigación de aplicación didáctica, interpretativa y descriptiva con el propósito de obtener una aproximación a los conocimientos previos de estudiantes de Ingeniería Agronómica, acerca de las principales técnicas de la Biología Molecular, con la finalidad de recabar información relevante para construcción de Unidades Educacionales Potencialmente Significativas con auxilio en laboratorios virtuales y remotos. En la evaluación de los mapas conceptuales se siguió la propuesta del Método de Puntuación Unitaria y el Índice General de Construcción Integrativa de Significados. El análisis de las informaciones generó contribuciones en dos direcciones: la primera en el acercamiento a los conceptos inclusores, su organización y posibles niveles de complejidad, así como el nivel de construcción integrativa de significados de partida de cada uno de los estudiantes; la segunda, en la utilización de dichas concepciones en el proceso de construcción de futuras estrategias de facilitación de Aprendizaje Significativo.

Abstract This study examines the didactic, interpretive, and descriptive approaches used to assess the prior knowledge of undergraduate agricultural engineering students regarding key techniques in molecular biology. The aim is to gather relevant information for a comprehensive teaching unit that integrates virtual and remote laboratories. We used a unified scoring method and the General Index of Integrative Construction of Meanings to evaluate the concept maps. The information provided insights into two main areas: first, it helped clarify the understanding of integrative concepts, their organization, and potential levels of complexity; second, it addressed the degree of integrative construction of each student's initial understanding. These findings are critical for designing future strategies to promote meaningful learning.

Students' perceptions of what it means to be a student: Listening in the school environment and its implications for physics teaching

Resumo Este artigo apresenta escutas realizadas com jovens no espaço escolar, sob a lente teórica de Gimeno Sacristán, que vê o aluno como uma construção social, e análises que buscam identificar reflexos na educação científica. Realizamos rodas de conversas com turmas do 3º ano do Ensino Médio em uma escola pública no estado do Rio Grande do Sul, visando compreender como percebem o que é ser aluno. Por meio da análise de conteúdo, observamos que os estudantes associam o bom aluno à disciplina, à participação e ao cumprimento de regras, enquanto se veem como jovens com múltiplos interesses. A escuta se mostrou essencial para alcançar uma integração em sala de aula, incitar reflexões críticas sobre seu papel, estreitar laços de confiança entre professor e aluno, e se configura como um caminho proveitoso para estimular a participação ativa em dinâmicas argumentativas no compartilhamento do conhecimento científico.

Abstract This article features interviews with young individuals in a school setting, examined via the theoretical lens of Gimeno Sacristán, who perceives the student as a social construct and analyzes them to identify reflections in science education. We conducted focus groups with third-year high school students at a public school in Rio Grande do Sul to ascertain their perceptions of student identity. Content analysis revealed that students equate being good students with discipline, involvement, and adherence to regulations while seeing themselves as young people with diverse interests. Listening was found to be essential for promoting integration in the classroom, encouraging critical reflection on their roles, building trust between teachers and students, and proving to be a fruitful way to stimulate active participation in the argumentative dynamics of sharing scientific knowledge.

Popular poetry of Northeastern Brazil and biology teaching: A study of the poems by Patativa do Assaré

Resumo As práticas pedagógicas no Ensino de Biologia frequentemente carecem de diversificação, mantendo-se, em grande parte, centradas no conteúdo científico em detrimento de outros saberes, especialmente os produzidos no Nordeste do Brasil. A perspectiva intercultural emerge como uma abordagem apontada para superar esse cientificismo e promover uma educação pautada no respeito à diversidade cultural. Neste estudo avaliamos como a poesia popular nordestina pode contribuir para um ensino de Biologia alinhado com o diálogo intercultural. Para tanto, foi utilizado um corpus composto por 30 poesias de Patativa do Assaré, submetidas a uma Análise Textual Discursiva. Os resultados evidenciam que as poesias do autor abrigam críticas às injustiças sociais enfrentadas pelo povo nordestino, além de expressar conhecimentos sobre sua cultura, notadamente em relação à biodiversidade. Em nossa análise, esses conhecimentos possuem o potencial de integrar a Biologia a outras formas de saber, promovendo a formação de alunos e professores que reconheçam, valorizem e respeitem as diferenças culturais.

Abstract This study explores how popular poetry from the Northeast region of Brazil can enhance biology education by promoting intercultural communication. We used a textual-discursive approach to analyze a collection of thirty poems by Patativa do Assaré. Pedagogical practices in Biology Education often lack diversification, with a focus on scientific content at the expense of other knowledge, such as that produced in the Northeast of Brazil. The intercultural worldview emerges as an effective strategy to go beyond this narrow focus and promote an educational framework that values cultural diversity. Our research shows that the poems provide valuable insights into the culture of the Brazilian Northeast, concerning biodiversity, and underscore the socioeconomic inequalities faced by its residents. We conclude that this knowledge can assist teachers and students in recognizing and embracing cultural differences while integrating biology with other forms of knowledge.

A didactic sequence on the study of acids and bases from the perspective of Critical Meaningful Learning theory: An analysis of this epistemological approach

Resumo A experimentação em Química desempenha um papel crucial na promoção da aprendizagem ao possibilitar a aplicação de conceitos, relacionando-os ao mundo real, e conectando teoria e prática. Este trabalho tem como objetivo propor uma sequência didática que incorpore a experimentação voltada aos conceitos relacionados aos compostos inorgânicos (ácidos, bases e óxidos), fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa Crítica como base teórica. A atividade proposta busca integrar teoria e prática, utilizando como apoio um texto intitulado Entendendo a chuva ácida: será que mata? e um mapa conceitual, direcionados a estudantes do Ensino Médio. Os alunos serão incentivados a participar ativamente do processo de aprendizagem, relacionando seus saberes prévios com os novos, de maneira a estimular a curiosidade e a reflexão. Esse modelo de abordagem facilita a assimilação e retenção do conhecimento, ao passo que considera o contexto cultural e social, promovendo valores como responsabilidade social a partir da Aprendizagem Significativa Crítica.

Abstract Experimentation in chemistry plays a crucial role in promoting learning by allowing the application of concepts, relating them to the real world, and bridging theory and practice. Based on the Critical Meaningful Learning Theory, this work aims to propose a teaching sequence that includes experiments that focus on ideas related to inorganic compounds (acids, bases, and oxides). The proposed activity seeks to integrate theory and practice by using a text entitled Understanding acid rain: Does it kill? and a concept map designed for secondary school students. By connecting their prior knowledge with new information, students will actively participate in the learning process, thereby stimulating curiosity and reflection. This approach facilitates the assimilation and retention of knowledge while considering cultural and social contexts and promotes values such as social responsibility through critical meaningful learning.

Ethnic-racial relations in chemistry education from a historical-critical pedagogy

Resumo A obrigatoriedade do ensino de história e cultura africana, afro-brasileira e indígena se impõe há mais de vinte anos. Ainda que publicações da área de Educação em Química avancem com propostas didáticas, a forma como inserem as relações étnico-raciais prescinde de fundamentação pedagógica clara. Esta pesquisa, de natureza teórico-conceitual, está alicerçada na Pedagogia Histórico-Crítica e no Materialismo Histórico-Dialético e tem como objetivo apontar fundamentos para a inserção da Educação das Relações Étnico-Raciais na Educação em Química de forma concreta, considerando uma efetiva relação entre a questão étnico-racial e os conceitos científicos. Partimos de um acervo histórico-crítico em diálogo com as relações étnico-raciais, mobilizando categorias como mediação, singular-particular-universal, humanização, alienação e objetivações genéricas. Referenciados na prática social, defendemos um ensino não reduzido ao conceito químico, tampouco à contextualização sem concretude, visto que conteúdos químicos são sínteses de múltiplas determinações e contradições entre sistema econômico e comunidades tradicionais em meio aos processos históricos de humanização e alienação da ciência.

Abstract Teaching African, Afro-Brazilian and Indigenous history and culture has been mandatory in Brazil for more than two decades. Although publications in the field of chemistry education offer didactic proposals, they lack a clear pedagogical foundation on how to incorporate ethnic-racial relations. This research is theoretical and conceptual, rooted in historical-critical pedagogy and historical-dialectical materialism. It seeks to provide a foundation for integrating racial-ethnic relations into chemistry education, considering the connections between these issues and scientific concepts. We begin with a historical-critical bibliography in dialogue with ethnic-racial relations, mobilizing categories such as mediation, singular-particular-universal, humanization, alienation, and generic objectification. In terms of social practice, we defend a teaching that is not reduced to the chemical concept, nor a contextualization without concreteness, since chemical contents are syntheses of multiple determinations and contradictions between the economic system and traditional communities in historical processes of humanization and alienation of science.

Podcast as a learning resource for biology teaching

Resumo Após a pandemia da COVID-19 e retorno às atividades presenciais nas escolas, os alunos da Educação Básica sentiram dificuldades nas atividades desenvolvidas anteriormente, sendo necessário recorrer às tecnologias digitais utilizadas no período remoto. Esta investigação se configurou como um estudo da inclusão de podcasts como recurso didático no ensino de Biologia. A metodologia, de caráter qualitativo, possui como perspectiva a revisão sistemática de estudos sobre o uso do podcast no processo de ensino e aprendizagem. A análise do material bibliográfico selecionado indica que o podcast é um recurso didático utilizado em vários países e, no Brasil, tem se revelado uma materialidade pedagógica facilitadora da aprendizagem de temas relacionados ao ensino de Biologia, possuindo potencial pedagógico devido à sua flexibilidade e mobilidade. Novas tecnologias e metodologias no ensino de Biologia, tais como o podcast, podem trazer benefícios tanto ao professor, quanto ao aluno, viabilizando aulas mais atraentes, instigantes e interativas.

Abstract The return to face-to-face teaching after the COVID-19 pandemic made it difficult for basic education students to adapt to learning activities. This situation made it necessary to use the same digital technologies that were used during the distance learning period. This study investigates podcasts as a teaching tool in biology education. The qualitative methodology used involves a systematic review of the application of podcasts in the teaching and learning process. The analysis revealed that podcasts are a widely used educational resource in different countries. In Brazil, they have proven to be an effective learning tool with significant pedagogical potential due to their flexibility and accessibility. Teachers and students can benefit from new technologies and methodologies, leading to more engaging, thought-provoking, relaxed, and interactive classes.

Theoretical and empirical approaches to formulating good questions in science teacher education

Resumen Este artículo presenta un estado del arte sobre la formulación de preguntas en la formación inicial del profesorado de ciencias, analizando 12 estudios publicados entre 2013 y 2023 en bases de datos como WoS, Scopus, Springer, Taylor & Francis y Google Scholar. El análisis aborda lo que se sabe teórica y empíricamente sobre esta temática y examina los enfoques e intervenciones que buscan mejorar la capacidad de formular preguntas en futuros profesores. Los resultados se organizan en dos secciones: en la primera, se describen los tipos de preguntas formuladas, el contenido científico y las demandas asociadas, además de las dificultades a la hora de formular preguntas; en la segunda, se analiza el tipo de investigación, el contexto y los participantes de los estudios, detallando intervenciones específicas o integradas en enfoques amplios como la investigación científica auténtica. Este trabajo busca contribuir a la mejora de la enseñanza de las ciencias mediante el desarrollo de competencias clave.

Abstract This paper summarizes the state of the art of question formulation in introductory science teacher education by reviewing 12 studies published between 2013 and 2023 in databases such as Web of Science, Scopus, Springer, Taylor & Francis, and Google Scholar. Our analysis focuses on a theoretical and empirical understanding of how future science teachers formulate questions and evaluate strategies and interventions designed to improve this skill. The findings outline the types of questions formulated, their scientific content, and the challenges and demands future teachers face in developing these questions. In addition, we describe the types of research conducted, the contexts in which the studies took place, and the participants involved. We also describe different interventions and approaches for improving question formulation within specific science domains or through more general techniques, such as authentic science investigations and science practices.

Project-based learning in elementary school science: A systematic review

Resumo Este trabalho apresenta um recorte nacional da literatura sobre a metodologia Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP), considerando o ensino de ciências, com foco na etapa ensino fundamental da Educação Básica. Esta revisão sistemática selecionou e analisou uma amostra de 42 periódicos, publicados entre 2013 e 2023, classificados no estrato A do Qualis, nas áreas de ensino e educação, de acordo com os princípios do protocolo PRISMA-2020. Foram analisadas tanto a diversidade das experiências com a ABP, quanto as suas respectivas conclusões, que revelam aspectos positivos e desafiadores. Nos trabalhos, houve predominância de aspectos relacionados à aprendizagem conceitual, com orientações metodológicas concentradas em apenas um autor, bem como ancoradas em referenciais teóricos construtivistas. As evidências, consideradas promissoras, apontam que a metodologia apresenta flexibilidade para a sua implementação e resultados eficazes na aprendizagem de conteúdos e no desenvolvimento de competências pelos estudantes, considerando as singularidades do contexto educacional brasileiro.

Abstract This paper reviews the national literature on Project-based Learning (PBL) methodology, specifically in the context of science education at the elementary level. The systematic review selected and analyzed a sample of 42 journals published between 2013 and 2023, classified in Qualis stratum A in Teaching and Education, according to the PRISMA-2020 protocol. The analysis focused on experiences with this active learning methodology, and the conclusions revealed both positive and challenging aspects. The reviewed papers emphasized conceptual learning, with methodological guidelines based on Bender and rooted in constructivist theoretical frameworks. Overall, there is evidence that PBL is flexible in its implementation and also effective in enhancing student learning and skill development, particularly in light of the unique characteristics of the Brazilian educational context.

Dialectical materialism in zoology teaching: The emergence of an animal-environment-society for 21st-century education

Resumo O objetivo deste ensaio é discutir o ensino de Zoologia à luz do materialismo histórico-dialético, no que se refere à relação entre animais, ambiente e sociedade no século XXI, analisando a sua historicidade, dialética e bases sociopolíticas. O ensino de Zoologia promove polifonias relativas à identidade animal e à sua importância para a diversidade ambiental em que é possível observar várias vozes que se intercruzam, como o discurso filosófico mecanicista que observa o animal apenas como uma máquina do século XIX, o esvaziamento curricular da Base Nacional Comum Curricular sobre assuntos da contemporaneidade, o discurso neoliberal que mantém raízes antigas no meio empresarial e os movimentos de negacionismo científico, juntamente com os avanços atuais do agronegócio no país. Percebe-se que a relação animal-ambiente-sociedade é dominada pelos meios de produção, o que se perpetua na microestrutura escolar curricular, resultando em um ensino de Zoologia pouco realista para a vivência do educando, e que expressa uma narrativa extrativista e mercadológica do ambiente e dos seres.

Abstract This essay explores zoology teaching through the lens of dialectical materialism, focusing on the relationship between animals, the environment, and society in the 21st century. Zoology promotes multiple perspectives regarding animal identity and its significance in environmental diversity, which leads to a discussion of the mechanistic philosophical discourse that views animals as mere machines of the 19th century. In addition, the Brazilian National Common Curriculum (BNCC) dilutes contemporary issues in the curriculum, while neoliberal ideologies rely on outdated business practices. At the same time, we see the rise of scientific denialism and the continued growth of agribusiness. It becomes clear that the relationship between animals, the environment, and society is strongly influenced by the means of production. These dynamics shape the microstructure of the school curriculum, resulting in zoology teaching that does not resonate with students' experiences and reinforces an extractivist and commercial narrative of the environment and living beings.

University extension in a physics program at a public university: Teachers' social representations in light of the subject's collective discourse

Resumo Este artigo explora as representações sociais de docentes de um curso de licenciatura em Física de uma universidade pública sobre a curricularização da extensão. Utilizando a técnica do Discurso do Sujeito Coletivo, foram analisadas as interpretações dos participantes acerca das atividades de extensão. As análises realizadas por meio de entrevistas semiestruturadas apontam que os docentes consideram essas atividades essenciais para a ligação entre teoria e prática na formação de futuros professores. Além disso, os resultados destacam a necessidade de ajustes contínuos no novo currículo prescrito pela IES para melhor atender às demandas legais e sociais. Os docentes reconhecem a extensão como uma oportunidade para enriquecer a formação acadêmica, promovendo um aprendizado mais contextualizado e próximo da realidade dos alunos. Também é vista como uma componente fundamental para o desenvolvimento de habilidades práticas e para a construção de um vínculo mais estreito entre a universidade e a comunidade.

Abstract This study examines the views of undergraduate physics professors working in programs at a public university regarding outreach activities in the curriculum. We analyzed professors’ interpretations of these extension activities using the Collective Subject Discourse technique. Based on semi-structured interviews, the findings indicate that professors view these activities as essential for linking theoretical knowledge with practical application in the training of future teachers. In addition, the results highlight the need for continuous adaptation of the new curriculum prescribed by the institution to meet legal and social requirements. The professors see outreach as a valuable opportunity to enhance academic training by promoting more relevant learning experiences that relate to the realities of students. Furthermore, these activities are crucial for developing practical skills and strengthening the connection between the university and the community.

Universality and neutrality: Considerations for decolonizing mathematics

Resumo A matemática, como um corpo de conhecimentos majoritariamente concebido pela elite masculina e branca, entre os séculos XV e XX, encorpa os modos de pensamentos da expansão marítima, isto é, exploração e subalternização de outros povos. Matemáticas de tempos anteriores ao século XV também trazem essa mesma carga colonialista (neocolonialista) por terem sido enunciadas pela elite europeia (ou estadunidense). Este artigo traz reflexões para descolonizar a matemática, o que significa percebê-la enquanto produção historicamente implicada, não neutra. Isto é importante porque, ao trazer à vista o apagamento das culturas pela imposição de um caminho único, dito universal, permite compreender a violência cotidiana vivida por aqueles que ainda hoje têm interditadas as suas formas de produção de conhecimento. Ademais, como um cruzo, isto abre caminho para o reconhecimento de produções matemáticas dos diversos modos de viver e existir.

Abstract Mathematics, largely developed by a white male elite between the 15th and 20th centuries, reflects the thought patterns of maritime expansion, which often entails the exploitation of marginalized communities. Even before the 15th century, mathematics carried a colonialist (or neocolonialist) burden as European and American elites articulated it. This article offers reflections on the decolonization of mathematics. This article offers reflections on the decolonization of mathematics and this process involves understanding mathematics as a historically situated, rather than a neutral, body of knowledge. It is crucial to highlight the erasure of diverse cultures through the imposition of a single so-called universal approach, as this helps us grasp the daily violence faced by those whose knowledge systems are still marginalized today. Furthermore, this perspective opens pathways for alternative mathematical frameworks that honor different ways of living and existing.

Possibilities and challenges in teaching science to deaf students: A systematic review in the annals of Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC)

Resumo Este estudo apresenta uma revisão sistemática, utilizando o protocolo PRISMA, com o objetivo de identificar as possibilidades e os desafios no ensino de Ciências para estudantes surdos, considerando as publicações do Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC). A abordagem é qualitativa e o procedimento metodológico abrangeu onze artigos que tratam do tema. Os resultados levaram à proposição de três categorias descritivas, panorama geral; local da pesquisa; e as disciplinas predominantes nos artigos analisados. Evidenciaram-se duas vertentes em relação à educação de surdos: a perspectiva bilíngue e a inclusiva. Além disso, os resultados apontaram lacunas relacionadas à formação de professores, ao domínio conceitual dos intérpretes e à ausência de sinais em Libras para os conceitos científicos. No entanto, constatou-se que o uso da Libras nas aulas de Ciências favorece a construção do conhecimento científico.

Abstract This study uses a PRISMA-style systematic review to identify the opportunities and challenges when teaching science to deaf students. It focuses on papers presented at the Congress Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC). The study employs a qualitative approach and includes an analysis of eleven articles. The results of this analysis led to the development of three key categories: a general overview of the studies, an examination of the context surrounding the research, and an exploration of the disciplines addressed in each work. We highlighted two significant aspects of deaf education: bilingual and inclusive perspectives. Additionally, the findings reveal several gaps, including deficiencies in teacher training, a lack of conceptual mastery among interpreters, and the absence of signs for scientific concepts in Brazilian Sign Language (Libras). Nevertheless, the research indicates that incorporating Libras into science classes facilitates the construction of scientific knowledge.

Reading and interpreting mathematical knowledge incorporated into an integrative curriculum material produced by undergraduate students in a supervised internship

Resumo Este artigo parte do objetivo de analisar como o conhecimento de Matemática incorporado a um material curricular integrador é lido e interpretado por licenciandos em Estágio Supervisionado. Foi constituído um grupo focal composto por cinco licenciandos do oitavo semestre da Licenciatura em Matemática de uma universidade estadual, com o propósito de trazer aspectos da leitura e interpretação que tiveram do Manual do Professor do material Práticas na Escola. O estudo direciona para a necessidade do uso de representações matemáticas em alguns projetos integradores, como um recurso do processo pedagógico, e indica limitações nas interpretações das orientações quanto ao nível de demanda cognitiva subjacente às tarefas que compõem os projetos. A experiência de compor um grupo focal permitiu aos licenciandos uma ampliação de seus conhecimentos para uma nova forma de ensinar, integrando a Matemática às demais áreas, bem como a tomar decisões para o desenvolvimento curricular.

Abstract The purpose of this article is to analize how supervised practicum students read and interpret mathematical knowledge in integrative curriculum materials. A focus group of five eighth-semester undergraduate mathematics students from a state university was formed to explore their understanding of the teacher's manual associated with the school’s practice materials. The study emphasizes the need for greater use of mathematical representations in some integrative projects as an educational resource. It also highlights the limitations in interpreting the guidelines regarding the cognitive demands of the tasks. The students’ participation in the focus group enhanced their understanding of a new teaching method that integrates mathematics with other subjects and contributes to curriculum development.

Media literacy in science teacher pre-service programs at the University of São Paulo: What do the syllabus disclose?

Resumo É necessário que a formação de professores de Ciências incorpore o letramento midiático, em tempos em que desinformações ganham potência e impacto. Este trabalho objetiva identificar as propostas de formação de professores de Ciências da Natureza e da Terra em nível de licenciatura da Universidade de São Paulo, segundo aspectos complementares de natureza quantitativa - número de ementas, de mídias sob estudo e de referências - e qualitativa - natureza da formação prevista nos documentos. Este estudo documental foi viabilizado pela Análise Temática de ementas dos cursos. Os resultados indicam que, embora sejam previstas discussões e instruções sobre mídias, predomina nas ementas uma abordagem instrumental, focada no uso das mídias e das tecnologias para o ensino e aprendizagem. Ao mesmo tempo, são poucas as propostas de formação para contextualização histórica, política, cultural, social, ambiental e científica das mídias, abordagem esperada de uma proposta de letramento midiático para/com a Educação em Ciências.

Abstract The training of science teachers must include media literacy, especially when disinformation is gaining strength and impact. This study aims to identify the training proposals for teachers of natural and earth sciences at the undergraduate level at the Universidade de São Paulo, focusing on complementary quantitative aspects - number of syllabus, media studied and bibliography - and qualitative aspects - type of training outlined in the documents. We conducted this documentary study through a thematic analysis of undergraduate syllabus. The results show that although there are discussions and instructions concerning the media, the syllabus predominantly adopt an instrumental approach, focusing on media and technologies used for teaching and learning. At the same time, there are few proposals for training in the historical, political, cultural, social, environmental, and scientific contextualization of the media, an approach otherwise expected of a media literacy proposal in science education.