Metodologia do Ensino de Física

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Indaial – 2021
Metodologia do 
ensino da Física
Prof.a Juliana Machado 
Prof.a Taíse Ceolin
2a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2021
Elaboração:
Prof.a Juliana Machado
Prof.a Taíse Ceolin
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
M149m
Machado, Juliana
Metodologia do ensino da Física. / Juliana Machado; Taíse Ceolin. 
– Indaial: UNIASSELVI, 2021.
264 p.; il.
ISBN 978-65-5663-953-6 
ISBN Digital 978-65-5663-949-9
1. Estudo e ensino da Física. - Brasil. I. Ceolin, Taíse. II. Centro 
Universitário Leonardo da Vinci.
CDD 530
apresentação
É muito provável que, ao iniciar uma disciplina de Metodologia do 
Ensino de Física, você, acadêmico de licenciatura em Física, espera aprender 
um conjunto de métodos de ensino. Essa visão é bastante compreensível 
tendo em vista as origens históricas da didática, que até hoje influenciam o 
modo como é percebida no senso comum. Nessa visão, às vezes, espera-se das 
disciplinas didático-metodológicas que ensinem técnicas de como ensinar bem 
qualquer conteúdo, de como ter “domínio de classe” ou até de como organizar 
bem a disposição do conteúdo do quadro-negro para os alunos o copiarem.
Ao longo da evolução histórica da Física, muitas concepções 
fortemente enraizadas no pensamento científico precisaram ser revistas. É o 
caso, por exemplo, das concepções clássicas de espaço e tempo, das teorias 
corpuscular e ondulatória da luz, dos modelos atômicos, entre muitos outros 
que poderiam ser citados. O mesmo ocorreu com o que sabíamos a respeito 
da didática e metodologia de ensino. Ideias antigas, como a de um método 
capaz de ensinar qualquer coisa a qualquer pessoa, ou a de que a mente 
do aluno é como uma tela em branco a ser preenchida pelo professor, não 
resistiram às descobertas mais recentes sobre como os sujeitos aprendem e 
sobre a própria origem do conhecimento científico.
Além disso, a própria escola passou por muitas mudanças desde 
então. A universalização do ensino fundamental e médio, a partir dos 
anos 1970, trouxe à escola um público que, até então, não a frequentava. 
Novas realidades sociais e econômicas vêm mudando constantemente 
nossa sociedade. Nossas relações com a ciência e a tecnologia também vêm 
passando por diversas e relativamente rápidas transformações. 
Frente a tantos desafios, já não basta discutir sobre como ensinar. 
Mais do que isso, precisamos falar sobre o que, por que e para quem ensinar. 
Esse é o convite que fazemos a você, acadêmico, nesse livro de Metodologia 
do Ensino de Física. Nele, esperamos desenvolver um diálogo instigante 
nessa direção, capaz de motivá-lo a buscar um olhar cada vez mais crítico 
sobre a sua tarefa como futuro professor de Física. 
Para isso é fundamental que você não se limite a uma leitura 
passiva do material, mas procure se engajar de fato nas questões que são 
propostas ao longo dos tópicos e desenvolver as atividades sugeridas. É esse 
engajamento que fará toda a diferença. Realizar as leituras mais de uma vez 
também favorece (muito!) a compreensão. São indicados, também, materiais 
complementares, com o objetivo de ampliar e aprofundar os assuntos 
discutidos. Não deixe de consultá-los, pois foram escolhidos cuidadosamente 
para enriquecer a sua formação.
É fato, que muito daquilo que é importante para a boa prática de ensino 
nasce, justamente, da prática, do exercício diário da docência. Por outro lado, 
a prática sozinha, sem reflexão, sem provocações e sem questionamentos, 
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há 
novidades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova 
diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também 
contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade 
de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto 
em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
tende a se autorreproduzir acriticamente, e pode levar à pura repetição e ao 
esvaziamento de sentido. Por isso, é necessário que ao futuro professor seja 
ofertado, pelo menos, algum ferramental de análise que o auxilie a construir 
o significado do seu trabalho e a refletir criticamente sobre as questões que 
são próprias da prática docente.
Esperamos que a disciplina de Metodologia do Ensino de Física ajude 
você a desenvolver seu próprio entendimento da diferença entre “dar aulas” 
– algo que, em princípio, qualquer um pode fazer – e “ensinar Física”, que 
requer algo mais que isso. 
Que tenhamos sucesso e possamos seguir evoluindo em nosso 
trabalho como professores de Física!
Desejamos votos de um bom trabalho a todos!
Prof.a Juliana Machado
Prof.a Taíse Ceolin
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá 
contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complementares, 
entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
suMário
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO .................................. 1
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO .............................................................................. 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 O PROBLEMA DO CONHECIMENTO .......................................................................................... 5
3 EMPIRISMO E INDUTIVISMO....................................................................................................... 6
4 POPPER E O FALSIFICACIONISMO ........................................................................................... 12
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 27
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 28
TÓPICO 2 — SUJEITO DO CONHECIMENTO ............................................................................ 31
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 31
2 CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS .................................................................................................. 32
3 TRATAMENTO DIDÁTICO DAS CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS ................................... 36
4 OS OBSTÁCULOS E A EPISTEMOLOGIA DE GASTON BACHELARD ............................40
5 CONHECIMENTOS: DO CIENTISTA E DO ALUNO .............................................................. 43
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 45
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 46
TÓPICO 3 — CONCEPÇÕES DE ENSINO E OS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS ......... 49
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 49
2 CONCEPÇÕES DE ENSINO ........................................................................................................... 50
3 OS TRÊS MOMENTOS PEDAGÓGICOS ................................................................................... 56
RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 61
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 62
TÓPICO 4 — ABORDAGEM HISTÓRICO-FILOSÓFICA PARA O ENSINO DE FÍSICA ........ 65
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 65
2 ANEDOTAS: NEWTON E A MAÇÃ .............................................................................................. 66
3 HISTÓRIA DA CIÊNCIA COMO CAMPO DE PRODUÇÃO DE CONHECIMENTOS ... 67
4 HISTÓRIA DA CIÊNCIA NO ENSINO ....................................................................................... 68
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 79
RESUMO DO TÓPICO 4..................................................................................................................... 83
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 84
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 87
UNIDADE 2 — LITERATURA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE FÍSICA E 
NOVAS TENDÊNCIAS DIDÁTICAS ................................................................. 91
TÓPICO 1 — DO COMPÊNDIO AO LIVRO DIDÁTICO ........................................................... 93
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 93
2 TRAITÉS E COURS ............................................................................................................................ 94
3 PROJETOS ESTRANGEIROS TRADUZIDOS NO BRASIL .................................................... 97
4 PROJETOS DE ENSINO ELABORADOS NO BRASIL .......................................................... 101
5 LIVROS DIDÁTICOS ..................................................................................................................... 107
6 A TRANSPOSIÇÃO DIDÁTICA.................................................................................................. 109
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 115
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 116
TÓPICO 2 — ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA ............................ 119
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 119
2 EXPERIÊNCIA E EXPERIMENTAÇÃO ...................................................................................... 119
3 ATIVIDADE EXPERIMENTAL ..................................................................................................... 124
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 134
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 135
TÓPICO 3 — MODELOS E MODELIZAÇÃO ............................................................................. 137
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 137
2 OS MODELOS E O ENSINO DE FÍSICA ................................................................................... 138
3 MODELOS MATEMÁTICOS ....................................................................................................... 143
4 MODELOS COMO ANALOGIAS ............................................................................................... 148
5 MODELOS COMO MEDIADORES ............................................................................................ 149
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 155
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 157
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 158
TÓPICO 4 — PLANEJAMENTO E AVALIAÇÃO INDISSOCIÁVEIS .................................... 161
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 161
2 PAPEL DO PLANEJAMENTO NO ENSINO ............................................................................. 162
3 AVALIAÇÃO: TIPOS E FINALIDADES ..................................................................................... 167
RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 170
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 171
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 173
UNIDADE 3 — PERSPECTIVAS PARA O ENSINO DE FÍSICA ............................................. 177
TÓPICO 1 — LEI DE DIRETRIZES E BASES E DIRETRIZES CURRICULARES 
NACIONAIS DO ENSINO MÉDIO E O NOVO ENSINO MÉDIO ..................179
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 179
2 A LDB ................................................................................................................................................. 180
3 AS DIRETRIZES CURRICULARES NACIONAIS PARA A EDUCAÇÃO BÁSICA ......... 181
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 191
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 192
TÓPICO 2 — A BASE NACIONAL COMUM CURRICULAR (BNCC) E O ENSINO 
DE FÍSICA ................................................................................................................... 195
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 195
2 A BASE NACIONAL COMUM CURRICULAR (BNCC) ....................................................... 196
2.1 O QUE É A BNCC? ..................................................................................................................... 196
2.2 OS MARCOS LEGAIS QUE EMBASAM A BNCC ................................................................ 200
2.3 COMO A BNCC ESTÁESTRUTURADA ................................................................................ 206
3 O ENSINO DE FÍSICA NA BNCC ............................................................................................... 208
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 216
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 217
TÓPICO 3 — TECNOLOGIAS NO ENSINO DE FÍSICA .......................................................... 219
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 219
2 SIGNIFICADOS DE TECNOLOGIA .......................................................................................... 219
3 REAL, DIGITAL E VIRTUAL ........................................................................................................ 220
4 INTELIGÊNCIA COLETIVA ......................................................................................................... 222
5 CONHECIMENTO CIENTÍFICO: RELAÇÃO ENTRE REAL E VIRTUAL ......................... 224
6 VIRTUALIZAÇÃO E ENSINO DE CIÊNCIAS ......................................................................... 227
7 VIRTUALIZAÇÃO E APRENDIZAGEM ................................................................................... 228
8 AS TECNOLOGIAS NO ENSINO ............................................................................................... 229
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 234
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 235
TÓPICO 4 — O ENFOQUE CTS NA EDUCAÇÃO CIENTÍFICA ............................................ 239
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 239
2 O QUE É CTS? .................................................................................................................................. 240
3 CIÊNCIA NA CTS ........................................................................................................................... 241
4 TECNOLOGIA NA CTS ................................................................................................................. 242
5 SOCIEDADE NA CTS .................................................................................................................... 243
6 EDUCAÇÃO E CTS ......................................................................................................................... 244
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 249
RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 253
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 254
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 257
1
UNIDADE 1 — 
CONHECIMENTO E SUJEITO DO 
CONHECIMENTO
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• identificar algumas limitações das perspectivas empiristas e positivistas 
do conhecimento científico;
• compreender alguns aspectos básicos da relação entre sujeito e objeto na 
produção e apropriação do conhecimento científico;
• caracterizar as concepções de ensino e suas relações com concepções 
sobre o sujeito e sobre o conhecimento;
• identificar limitações, desafios e possibilidades das abordagens histórico-
filosóficas no ensino de Física.
Esta unidade está dividida em quatro tópicos. No decorrer da 
unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o 
conteúdo apresentado. 
TÓPICO 1 – ORIGEM DO CONHECIMENTO
TÓPICO 2 – SUJEITO DO CONHECIMENTO
TÓPICO 3 – CONCEPÇÕES DE ENSINO E OS TRÊS MOMENTOS 
PEDAGÓGICOS
TÓPICO 4 – ABORDAGEM HISTÓRICO-FILOSÓFICA PARA O 
ENSINO DE FÍSICA
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim assimilará 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
ORIGEM DO CONHECIMENTO
1 INTRODUÇÃO
Neste tópico, iremos problematizar as concepções de conhecimento 
científico do senso comum; conceituar a epistemologia e discutir sua relevância 
para a formação do professor de Física; examinar algumas das críticas às concepções 
empirista e ao positivismo-lógico; introduzir as concepções epistemológicas de 
Popper e Kuhn e discutir algumas implicações das epistemologias pós-positivistas 
ao ensino de Física.
Para começar, dedique alguns minutos para pensar e responder à questão 
proposta a seguir. Você também pode discuti-la com seus colegas e com o professor e/ou 
com os tutores do seu polo.
• Como você desenvolveria uma atividade de ensino que tivesse o objetivo de convencer 
seus alunos de que a Terra não é estacionária, usando para isso apenas dados naturais 
observáveis no cotidiano deles? 
UNI
Como foi? Fácil? Registre seus pensamentos, pois nós voltaremos a essa 
questão mais tarde.
Como você deve ter notado, a partir do título deste tópico, nosso curso 
inicia com uma discussão sobre a própria natureza do conhecimento científico, 
desse que você, como futuro professor de Física, será um importante porta-voz. 
Como ponto de partida, na próxima página você verá três propostas. Após ler 
cada uma delas, indique o seu respectivo grau de concordância, desde zero 
(nenhuma concordância) até 5 (concordância total), sendo 1 até 4 graus de 
concordância parcial. 
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
4
• Proposta A
 "A Física estuda determinados fenômenos que ocorrem no Universo. 
O método que utiliza para conhecer esses fenômenos é simplificadamente 
o seguinte: observar repetidas vezes o fenômeno destacando fatos notáveis. 
Utilizando aparelhos de medida, desde o relógio para medir o tempo e a 
fita métrica para medir comprimentos, até instrumentos mais sofisticados, 
determinando a medida das principais grandezas presentes no fenômeno. 
Com essas medidas, procurar alguma relação existente no fenômeno 
tentando descobrir alguma lei ou princípio que o rege. Em resumo, o 
método da apreensão do conhecimento da Física é o seguinte: a) observação 
dos fenômenos, b) medida de suas grandezas, c) indução ou conclusão de 
leis ou princípios que regem os fenômenos. Esse método de conhecimento é 
denominado método experimental.''
FONTE: RAMALHO, F.; FERRARO, N. G.; SOARES, P. A. T. Os fundamentos da Física. v. 1, 5. 
ed. São Paulo: Ed. Moderna, 1989. 
Grau de concordância
0 1 2 3 4 5
• Proposta B
 O conhecimento físico é um conhecimento racional, dedutivo e 
demonstrativo. O método principal que ela utiliza é a dedução: a partir de 
certos axiomas, princípios ou leis gerais, os quais possuem validade universal, 
o cientista deriva logicamente consequências para situações particulares. É 
assim que a Física pode produzir explicações, demonstrações e previsões. Um 
exemplo de dedução desse tipo é o seguinte:
Lei geral: os metais se expandem quando são aquecidos.
Situação particular: esse fio de cobre variou sua temperatura de 20 °C para 40 °C.
Conclusão: esse fio de cobre se expandiu.
 Se a lei geral e a situação particular forem verdadeiras, a conclusão 
em qualquer demonstração lógica desse tipo tem que ser verdadeira. Ademais, 
demonstrações desse tipo na Física podem ser matemáticas. Assim é que, 
a partir de uma lei geral na forma de uma equação, por exemplo F = ma, é 
possível, através de um processo de dedução, prever,demonstrar e explicar 
vários sistemas mecânicos particulares. 
→ →
Grau de concordância
0 1 2 3 4 5
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
5
 As teorias e leis da Física não podem ser provadas experimentalmente. 
Elas não são retiradas da experiência: elas são inventadas, antes de serem 
observadas. A dedução lógica também não é capaz de provar proposições 
científicas. Na melhor das hipóteses é possível provar que um certo conhecimento 
científico não é verdadeiro e que, portanto, deve ser refutado. É dessa maneira 
que a ciência evolui: algumas ideias são demonstradas como falsas, o que abre 
espaço para surgirem teorias novas ou aperfeiçoamentos nas antigas.
 Feito?
Para manter um registro das suas ideias, sugerimos que você escreva o que o 
motivou a concordar e/ou a discordar das propostas apresentadas.
DICAS
2 O PROBLEMA DO CONHECIMENTO
Certamente, você deve ter notado que todas as três propostas descritas 
anteriormente nada mais são do que respostas possíveis a uma mesma questão. 
Você conseguiria enunciar que questão é essa? Uma maneira de fazê-la é a 
seguinte: "Como se alcança o conhecimento?"
Inicialmente, ao fazermos essa pergunta estamos nos referindo àquele 
conhecimento que ainda não está pronto nos livros; ainda não está dado, 
alcançado; é um conhecimento novo. Existe um amplo espectro de respostas a essa 
pergunta, que têm sido buscadas por um campo dentro da Filosofia denominado 
de Epistemologia. Embora você talvez não tenha, até hoje, feito essa pergunta 
a si mesmo de maneira explícita, todos nós assumimos implicitamente alguma 
concepção sobre o conhecimento, a qual você teve a oportunidade de explicitar 
nesse momento.
Afinal, por que estamos falando de Epistemologia em um livro de 
metodologia do ensino? O que essa área da Filosofia pode ter de relevante para 
nós, professores de Física?
• Proposta C
Grau de concordância
0 1 2 3 4 5
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
6
Primeiro, porque sabe-se hoje que há relação entre as concepções de ciência 
(no sentido de respostas admitidas implicitamente para a pergunta anterior) e as 
questões de o quê, por que e como ensinamos ciência.
Além disso, note que a pergunta colocada antes também tem sentido 
no contexto da sala de aula, afinal, o conhecimento científico com o qual 
trabalhamos é, do ponto de vista do aluno, um conhecimento novo do qual ele 
precisa se apropriar.
3 EMPIRISMO E INDUTIVISMO
Uma concepção extremamente difundida intuitivamente no senso 
comum (mas também, muitas vezes, na escola) é a de que a ciência é derivada 
diretamente a partir dos fatos, os quais podemos acessar através da experiência. 
Essa ideia básica também está na essência de uma posição filosófica conhecida 
como empirismo, que está presente em algumas teorias do conhecimento. 
Na visão empirista, o conhecimento verdadeiro reside no objeto a ser 
conhecido. O conhecimento seria, portanto, alcançado através dos dados da 
experimentação e da observação, obtidos através dos órgãos dos sentidos. 
A partir de observações e experimentações cuidadosas e realizadas muitas 
vezes, poderíamos induzir a verdade factual dessas observações. Por exemplo: 
observamos que o Sol nasce a cada 24 horas. Notamos que ele assim o faz ao longo 
de todo o ano. Também observamos que isso ocorre em diversos locais da Terra. 
Após muitas e cuidadosas observações, concluímos que o Sol sempre nascerá a 
cada 24 horas. O tratamento dos dados assim obtidos é o que – na visão empirista 
– dá origem à descoberta das leis que governam o mundo físico e natural.
O que significa induzir? Para esse contexto, podemos considerar como a 
seguinte forma de pensar:
Princípio da Indução
Se um grande número de As foi observado sob uma ampla variedade 
de condições, e se todos esses As observados possuíam sem exceção 
a propriedade B, então todos os As possuem a propriedade B 
(CHALMERS, 1993, p. 36).
Por causa da importância do pensamento indutivista ao empirismo, 
muitos autores usam a expressão empirista-indutivista para caracterizar essa teoria 
do conhecimento.
Um dos principais autores ligados ao programa empirista é Francis Bacon, 
filósofo inglês. Bacon pretendia criar um método infalível e perfeito de se chegar 
ao conhecimento verdadeiro. Para ele, o intelecto humano é repleto de falsas 
noções, ou ídolos, que impedem o acesso à verdade. É por esse motivo que para 
Bacon (2002), a verdadeira ciência deveria se ater exclusivamente ao experimento 
e dele induzir a verdade.
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
7
“[...] Toda verdadeira interpretação da natureza se cumpre com 
instâncias e experimentos oportunos e adequados, onde os sentidos julgam 
somente o experimento e o experimento julga a natureza e a própria coisa” 
(BACON, 2002, p. 26).
FIGURA 1 – FRANCIS BACON (1561-1626)
FONTE: <https://bit.ly/3mLRExV>. Acesso em: 24 maio 2018.
John Locke, David Hume e Auguste Comte foram pensadores que 
representaram outras variações do empirismo. Esse último, particularmente, 
é considerado um dos principais pensadores que fundou a corrente filosófica 
positivista, que mais tarde deu origem ao positivismo lógico.
Positivismo lógico
Corrente filosófica que associa o pensamento empirista tradicional ao formalismo 
lógico-matemático. É com base nessa associação que os positivistas lógicos respondem 
à pergunta: "Como se alcança o conhecimento?" Surgido no início do século XX, foi 
desenvolvido pelos membros do chamado Círculo de Viena, sob a liderança de Moritz 
Schlick. Para os positivistas lógicos, o conhecimento verdadeiro é aquele que pode ser 
provado cientificamente com base nos dados sensíveis, na indução e na lógica matemática, 
ou seja, que pode ser verificado.
NOTA
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
8
Se o conhecimento está, de fato, no objeto, poderíamos acessá-lo 
diretamente através dos órgãos dos sentidos. Um dos nossos sentidos mais 
importantes é a visão. Então, se dois observadores humanos, equipados com 
o mesmo aparelho visual, olham para um mesmo objeto, ambos deveriam ter 
as mesmas experiências visuais e relatá-las equivalentemente. Será que é isso o 
que acontece?
Observe a figura a seguir. O que você vê? Mostre-a a mais alguém 
próximo de você e conversem sobre o que podem ver nessa imagem. Vocês 
viram as mesmas coisas? Se você vê apenas uma figura, observe por um pouco 
mais de tempo.
FIGURA 2 – “MINHA ESPOSA E MINHA SOGRA” (1915), DESENHO DE WILLIAM ELY HILL 
(cartunista britânico)
FONTE: <https://bit.ly/3mN2Dam>. Acesso em: 25 jul. 2021.
E será que se você vir novamente essa imagem amanhã, terá a mesma 
impressão que teve na primeira vez em que a viu?
Presumivelmente, a imagem formada na retina de cada um dos 
observadores, a qualquer tempo, é a mesma. No entanto, muitas vezes (assim 
como agora), observadores diferentes veem coisas diferentes no mesmo objeto. 
Isso significa dizer que a experiência visual não é determinada exclusivamente 
pelo objeto. 
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
9
FIGURA 3 – DETALHE DE “MERCADO DE ESCRAVOS” (1940), PINTURA DE SALVADOR DALÍ
FONTE: <https://bit.ly/2V59NeQ>. Acesso em: 31 ago. 2018.
Pense agora em imagens científicas, tais como células vistas sob um 
microscópio ou imagens de raios-X do pulmão de um paciente. Se é necessário, 
na maioria das vezes, longo treino e formação para capacitar alguém a "ver" 
determinadas coisas nessas imagens, então parece que aquilo que é "visto" não 
depende exclusivamente do objeto em si.
Ao explorar essa questão, Hanson (1958) nos convida a imaginar um 
cenário que remete ao problema que propomos a você no início desse tópico. No 
cenário imaginado pelo autor, Johannes Kepler observa o nascer do Sol do alto de 
uma colina. Ao seu lado, encontra-se Tycho Brahe. Como sabemos, para Kepler, 
o Sol está fixo e é a Terra que se move, enquanto para Tycho é o contrário: a Terra 
é imóvel e o Sol e todos os outros astros é que se movem em torno dela. A questão 
feita por Hanson frente a esse cenário é: Tycho e Kepler veema mesma coisa ao 
observarem o Sol nascente?
A questão aqui não é de natureza fisiológica. Claramente, as imagens 
do objeto físico Sol que se formam na retina de indivíduos com visão normal 
são iguais: ambos veem um disco amarelado-esbranquiçado sobre um fundo 
de tonalidades azuis ou avermelhadas. No entanto, tanto Tycho quanto Kepler 
podem apelar a essa experiência visual como fonte observacional de suas duas 
– diferentes – teorias. Como é possível que a mesma observação dê origem a 
conceitualizações diferentes e até mesmo opostas entre si? Nesse sentido, é 
como se Tycho e Kepler acabassem vendo coisas diferentes ao observarem o Sol 
nascente. Tycho e Kepler estão para o Sol como você e outra pessoa estão para 
a Figura 3, quando você vê um casal se beijando e a outra pessoa vê o rosto de 
um homem idoso.
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
10
O ponto levantado por Hanson (1958), cujas variações também foram 
discutidas por muitos filósofos da ciência, é que as observações de fatos da 
experiência não são "puras", mas são elas próprias carregadas de teorias prévias, de 
tal modo que aquilo que percebemos não é uma simples "absorção" do objeto que 
nos chega diretamente através dos órgãos dos sentidos. O estímulo visual puro, 
na forma de raios de luz que atingem a retina do sujeito que observa o objeto, não 
produz por si só nenhuma afirmação sobre o que está sendo visto. Mesmo antes 
de poder formular uma afirmação sobre um objeto que observamos, fazemos uso 
de um certo referencial conceitual de fundo e de algum pré-conhecimento sobre 
como utilizá-lo. 
Questões sobre o papel da observação e experimentação, e suas relações 
com a produção do conhecimento, têm sido objeto de um rico e controverso debate 
filosófico nas últimas décadas e poderiam ser aprofundadas para muito além 
do que podemos fazer neste livro. Contudo, o ponto essencial a captar do que 
discutimos brevemente aqui é que não há observação e experimentação "puras": 
elas são inerentemente carregadas de teoria. Por isso, não é de estranhar que você 
tenha encontrado dificuldades em desenvolver a atividade de ensino no desafio 
que propomos no início desse tópico. Somando-se a isso, o que poderíamos dizer 
sobre a possibilidade de descobrir leis a partir de resultados experimentais? 
Você considera possível que as observações e experimentações sejam 
realizadas de maneira “neutra”, ou seja, sem sofrer nenhum tipo de influência do 
observador? No tópico 4, nós veremos mais detalhadamente essa questão da não 
neutralidade da ciência.
ESTUDOS FU
TUROS
Tomemos um exemplo simples: o estudo experimental do movimento 
de um pêndulo. Silveira e Ostermann (2002), ao criticarem um procedimento 
desse tipo, mostram que é possível ajustar muitas equações diferentes ao tratar 
matematicamente dados experimentais que relacionam, por exemplo, o período 
de um certo pêndulo com o seu comprimento. Qual dessas equações deve ser 
escolhida para ser a lei experimental?
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
11
FIGURA 4 – CURVAS POSSÍVEIS PARA O MOVIMENTO DO PÊNDULO
FONTE: Silveira e Ostermann (2002, p. 14)
Como mostram Silveira e Ostermann (2002), a opção por qualquer uma 
das possíveis leis experimentais carrega pressupostos teóricos, e não é dada 
apenas em termos de critérios matemáticos formais.
Ainda outro aspecto problemático na visão empirista do conhecimento 
se refere ao seu fundamento indutivista. Lembra-se do princípio da indução, 
que descrevemos há pouco? Sobre ele, há um pequeno conto atribuído a 
Bertrand Russell:
Na sua primeira manhã na fazenda, um peru observou que fora 
alimentado às 9 da manhã. Como esse peru era um bom e cuidadoso 
indutivista, não tirou conclusões apressadas. Esperou até que pudesse 
recolher um grande número de dados observacionais de que era, 
de fato, alimentado às 9 da manhã; observou esse fato durante os 
diferentes dias da semana, em dias ensolarados e chuvosos, em tempo 
frio ou quente. Finalmente, após observar o fato se repetir muitas vezes 
e em uma grande variedade de circunstâncias, o peru indutivista pôde 
concluir: sempre sou alimentado às 9 da manhã, mas, ai dele, que 
sua conclusão um dia se mostrou falsa: na véspera de Natal, às 9 da 
manhã, ao invés de ser alimentado, o peru indutivista foi degolado 
(CHALMERS, 1993, p. 31).
O que esse pequeno conto ilustra é o chamado problema da indução. 
É impossível justificar logicamente o princípio da indução, pois nesse tipo de 
raciocínio, a conclusão é mais geral do que as premissas. Isso significa dizer que 
não importa quantos cisnes brancos tenhamos visto, isso não autoriza a concluir 
(logicamente) que todos os cisnes são brancos.
Questões como o problema da indução e o fato de a experiência ser 
intrinsecamente carregada de teoria, além de outros debates afins que vêm 
se desenvolvendo principalmente a partir dos anos 1930, levaram diversos 
epistemólogos, sob várias perspectivas diferentes, a destacar que a concepção 
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
12
empirista não dá conta de responder satisfatoriamente à questão "como se alcança 
o conhecimento?" Em outras palavras, para entender essa questão não basta 
apelar à experimentação, à observação e ao uso da lógica matemática, embora 
esses elementos também tenham seus papéis. 
4 POPPER E O FALSIFICACIONISMO
Um dos primeiros epistemólogos modernos influentes a romper com 
a visão empirista foi o austríaco Karl Popper. Em sua obra A lógica da pesquisa 
científica, publicada originalmente na Áustria, em 1934, Popper contesta as bases 
do positivismo lógico, que era a visão epistemológica predominante no início do 
século XX e representada principalmente pelos filósofos ligados ao Círculo de 
Viena. A principal crítica de Popper direciona-se para o indutivismo presente na 
visão empirista dos positivistas lógicos. A posição defendida por Popper ficou 
conhecida como racionalismo crítico.
FIGURA 5 – KARL POPPER (1902-1994)
FONTE: <https://bit.ly/3kE1K1o>. Acesso em: 24 maio 2018.
Assim como outros antes dele, Popper (1985) aponta que não é possível 
justificar logicamente o princípio da indução. Acadêmico, repare que o raciocínio 
indutivista, na visão do positivismo lógico, é o que permite verificar as teorias 
científicas; e teorias verdadeiras, para os positivistas, precisam ser verificáveis. 
Essa noção é por vezes referida como verificacionismo. Esse método de procurar 
verificações para as teorias passou então a ser alvo da crítica de Popper. Segundo 
ele, qualquer teoria, boa ou má, pode, em princípio, ser verificada (confirmada), 
bastando que se procure o suficiente. Além disso, não importa quantas vezes 
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
13
uma teoria tenha sido verificada, ainda assim ela pode se mostrar errada no 
futuro (vide problema da indução). Por esses motivos, procurar por verificações 
não é um teste válido para determinar se devemos manter ou abandonar uma 
teoria científica. 
Popper foi além disso. Desconfiado que era dos freudianos e marxistas 
de sua época, que pareciam ver em tudo confirmações de suas próprias teorias, 
Popper começou a pensar que essas teorias jamais poderiam estar erradas 
porque eram tão flexíveis, tão adaptáveis, que poderiam acomodar em si e 
tomar como confirmação de si mesmas qualquer comportamento humano ou 
evento histórico:
Um marxista não era capaz de olhar para um jornal sem encontrar em 
todas as páginas, desde os artigos de fundo até os anúncios, provas 
que consistiam em verificações da luta de classes; e encontrá-las-ia 
sempre também (e em especial) naquilo que o jornal não dizia. E um 
psicanalista, fosse ele freudiano ou adleriano, diria sem dúvida que 
todos os dias, ou até de hora em hora, estava a ver as suas teorias 
verificadas por observações clínicas" (POPPER, 1987, p. 180).
Como consequência, considerou Popper, apesar de terem a aparência de 
teorias muito fortes, sólidas e bem confirmadas, no fundo elas não eram capazes 
de explicar nada, justamente porque explicavamqualquer coisa. Não era possível 
sequer conceber um fato, mesmo hipotético, que, caso ocorresse, significaria uma 
refutação a tais teorias: eram irrefutáveis. E essa característica é, para Popper, a 
marca da não ciência (POPPER, 1987). 
Popper comparou isso com um experimento muito famoso da Física. Em 
1919, Arthur Eddington dirigiu um teste observacional da Teoria da Relatividade 
Geral de Einstein. Essa teoria prediz que raios de luz devem sofrer um desvio ao 
passarem por um campo gravitacional intenso, tal como o que é produzido pelo 
Sol. Isso faria com que uma estrela situada atrás do Sol aparecesse para nós em uma 
posição diferente do que ela deveria estar caso não ocorresse tal desvio. Eddington 
aproveitou a ocorrência de um eclipse para medir essa posição. A sua observação 
confirmou a previsão da teoria de Einstein, mas o ponto importante aqui, para 
Popper (1987), é que ela poderia não ter confirmado. Havia a possibilidade, 
a princípio, de que a observação não indicasse esse desvio, refutando a teoria 
einsteiniana. É isso, diz Popper (1987), que distingue uma teoria científica de uma 
teoria não científica: a sua refutabilidade. 
Assim, para Popper, um enunciado ou teoria só é científico quando é 
potencialmente refutável, ou seja, quando é falsificável (POPPER, 1987). Daí que 
a proposta de Popper seja conhecida como falsificacionismo.
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
14
“Uma hipótese é falsificável se existe uma proposição de observação ou 
um conjunto delas logicamente possíveis que são inconsistentes com ela, isto é, que, se 
estabelecidas como verdadeiras, falsificariam a hipótese” (CHALMERS, 1993, p. 58).
NOTA
• Alguns enunciados falsificáveis:
◦ Nunca faz sol aos domingos.
◦ O momento angular de um sistema isolado sempre se conserva.
◦ Nenhum corpo que possui massa pode se deslocar a uma velocidade igual 
ou superior à velocidade da luz no vácuo.
◦ As órbitas dos planetas em torno do Sol seguem trajetórias elípticas.
• Alguns enunciados não falsificáveis:
◦ Choverá.
◦ Todos os pontos num círculo euclidiano são equidistantes do centro.
◦ Se jogar na loteria hoje é possível que você ganhe.
◦ Existe vida em outros planetas.
Para Popper (1987), um enunciado qualquer, para ser considerado 
científico, necessariamente deve ser falsificável. Quanto mais falsificável for, 
melhor é a teoria. Por exemplo: dizer que "todos os planetas se movem em 
trajetórias elípticas em torno do Sol" é mais falsificável do que dizer "a Terra se 
move em torno do Sol", já que oferece mais possibilidades de refutação. 
Observe que, na visão popperiana, não se trata de obter hipóteses que 
"brotam" da observação e da experiência para depois confirmá-las; pelo contrário, 
as hipóteses precedem as observações e experiências e são inventadas, usando 
não apenas dados observacionais, mas também a imaginação, a criatividade, 
princípios teóricos etc. É a partir daí que se deduzem consequências dessas 
hipóteses para submetê-las a testes, não apenas empíricos, mas também teóricos.
Com Popper, entre outros filósofos da ciência pós-positivista, rompe-
se a ideia de um método científico infalível. Falsificacionistas admitem que as 
observações são planejadas, guiadas e interpretadas com ajuda da teoria, ao ponto 
que não há observações livres de teorias. O principal ponto metodológico do 
falsificacionismo é que a ciência progride por causa das tentativas de refutações 
das teorias, e não por causa de suas confirmações. Ao tentarmos refutar uma 
teoria, procuramos justamente pelos pontos em que ela pode falhar e, portanto, 
onde pode ser melhorada, aperfeiçoada ou substituída por outra. 
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
15
Assim, a ciência não começa com observações, mas com problemas. 
Na busca por resolver esses problemas, criamos teorias. Ao invés de buscar 
confirmá-las, devemos procurar testá-las, ou seja, encontrar contraexemplos 
capazes de refutá-las. Se não são refutadas, permanecem provisoriamente 
(até que sejam refutadas). E é nesse sentido que o método popperiano, ao 
contrário dos positivistas lógicos, deixa de ser infalível: porque reconhece que 
qualquer teoria pode ser refutada a qualquer tempo, inclusive, as refutações 
são refutáveis. Isso significa dizer que o conhecimento científico é hipotético, 
conjectural e provisório.
AUTOATIVIDADE
1 Reflita e proponha: (a) uma proposição de observação capaz de falsear 
os enunciados falsificáveis listados anteriormente; e (b) justificativas para 
classificar como não falsificáveis os respectivos exemplos.
2 Seu colega afirma que possui um argumento irrefutável para defender 
determinada teoria. Avalie essa afirmação do ponto de vista do 
falsificacionismo.
3 Retome o desafio proposto no início desse tópico sobre o movimento da 
Terra. Como você criticaria e reformularia o próprio desafio (no sentido de 
propor um planejamento de ensino) com base no que discutimos até agora?
Outro epistemólogo de enorme influência na filosofia da ciência é Thomas 
Kuhn. Também um grande crítico do positivismo lógico, Kuhn (2000) propõe um 
modelo detalhado da questão de fundo “Como se alcança o conhecimento?”, 
cujos conceitos básicos ajudam a entender diversos aspectos do conhecimento 
científico. Em particular, a epistemologia de Kuhn tem sido transposta para o 
contexto educacional e gerado contribuições importantes para o trabalho do 
planejamento do ensino de ciências. 
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
16
FIGURA 6 – THOMAS KUHN (1922-1996)
FONTE: <https://bit.ly/3zzKPmH>. Acesso em: 24 maio 2018.
Nas linhas que seguem, vamos discutir os conceitos básicos do autor e 
a visão kuhniana do desenvolvimento científico. Não se assuste com os termos 
novos ou conceitos que podem parecer difíceis à primeira vista: após uma 
segunda ou terceira leitura, não parecerão mais tão difíceis. Lembre-se também 
de que sempre poderá trocar ideias com o seu professor ou tutor do polo, além 
de consultar as leituras complementares que estarão indicadas ao final do tópico.
Inicialmente, apresentaremos os três conceitos fundamentais que 
aparecem na sua principal obra: A estrutura das revoluções científicas – Paradigma, 
ciência normal e revolução científica, para em seguida delinear como Kuhn vê o 
desenvolvimento da Ciência.
Um paradigma é basicamente uma "visão de mundo", um modo de 
pensar e de encarar o mundo e seus objetos; um "modo de ver". De certa forma, 
um paradigma é aquilo que "se pensa antes mesmo de pensar". Na Física, 
um paradigma é formado por todo o quadro de referência teórico, explícito e 
implícito, enfim, por tudo aquilo que é assumido pelos cientistas que formam uma 
comunidade científica. Kuhn também define, inversamente, uma "comunidade 
científica" como o conjunto de cientistas que compartilham em comum um 
mesmo paradigma (KUHN, 2000). Por exemplo, podemos pensar na mecânica 
newtoniana como o grande paradigma da Física Clássica. Na Cosmologia, 
podemos falar no paradigma ptolomaico e no paradigma copernicano.
Afinal, o que queremos dizer com "tudo aquilo que é assumido pelos 
cientistas"? Kuhn (2000) exemplifica os seguintes elementos que, em conjunto, 
constituiriam um paradigma:
Generalizações simbólicas: de forma simplificada, são as leis 
científicas, tanto aquelas expressas simbolicamente (como F=ma / V=Ri) quanto 
linguisticamente (como a toda força de ação corresponde uma força de reação, 
igual e contrária).
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
17
• Modelos particulares: são os modelos explicativos, geralmente heurísticos ou 
analógicos. Exemplos de modelos particulares são: "as moléculas de um gás 
são como bolas de bilhar movendo-se ao acaso"; "a luz comporta-se como uma 
onda" e "a luz comporta-se como se fosse constituída por partículas".
• Valores compartilhados: são os valores epistêmicos (ou seja, referentes ao 
conhecimento) aos quais os cientistas daquela comunidade científica aderem. 
Alguns exemplos: as teorias devem ser simples; teorias quantitativas são 
preferíveisàs qualitativas; as teorias devem ter consistência interna etc.
• Exemplares: são as resoluções concretas de problemas que os estudantes 
encontram ao longo da sua formação científica, tanto durante as aulas quanto 
nos livros didáticos, nos laboratórios etc. Exemplares são uma espécie de 
exemplo compartilhado que ensina os estudantes como resolver os problemas 
de sua área, formando a sua maneira de pensar e de encarar os problemas de 
maneira a refletir o paradigma.
Este último componente é de especial importância, pois:
Descobrindo, com ou sem assistência de seu professor, uma maneira 
de encarar um novo problema como se fosse um problema que já 
encontrou antes, o estudante passaria a dominar o conteúdo cognitivo 
da ciência que, segundo Kuhn, estaria não nas regras e teorias, mas 
antes, nos exemplos compartilhados fornecidos pelos problemas. 
Uma ilustração desse ponto de vista é dada por Kuhn através de uma 
generalização simbólica – a segunda Lei de Newton – F=ma (Kuhn, 
1978, p. 233). Os estudantes aprendem, quando confrontados com 
uma determinada situação experimental, a selecionar forças, massas 
e acelerações relevantes. Isto ocorre à medida que passam de uma 
situação problemática a outra e enfrentam o problema de adaptar 
a forma F=ma ao tipo de problema: queda livre, pêndulo simples, 
giroscópio. Uma vez percebida a semelhança e reconhecida a analogia 
entre dois ou mais problemas distintos, o estudante pode estabelecer 
relações entre os símbolos e aplicá-los à natureza segundo maneiras 
que já tenham demonstrado eficácia. A forma F=ma funciona como 
instrumento, informando ao futuro cientista que similaridades 
procurar, e sinalizando o contexto dentro do qual a situação deve ser 
examinada. Dessa aplicação resulta a habilidade para ver a semelhança 
entre uma variedade de situações, o que faz com que o estudante passe 
a conceber as situações problemáticas como um cientista, encarando-
as a partir do mesmo contexto que os outros membros do seu grupo de 
especialistas (OSTERMANN, 1996, p. 187).
Como você já deve ter notado, não é qualquer simples ideia que é um 
paradigma. Além de fornecer uma visão de mundo, possuir os componentes 
listados anteriormente e atrair um grupo considerável de pesquisadores 
que aderem a ele de forma duradoura (ou seja, uma comunidade científica), 
os paradigmas são uma fonte de problemas abertos, tanto teóricos quanto 
experimentais, a serem resolvidos. Todo o período durante o qual a comunidade 
científica adere a um paradigma e trabalha resolvendo esses problemas é chamado 
por Kuhn de Ciência Normal. 
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
18
A atividade dos cientistas, dentro dos períodos de Ciência Normal, 
assemelhar-se-ia assim à montagem de quebra-cabeças: as peças já estão lá (são 
dadas pelo paradigma), mas para encontrar as soluções dos problemas é preciso 
encaixá-las corretamente. Os principais tipos de atividades desenvolvidas 
durante os períodos de Ciência Normal, segundo Kuhn (2000), são:
• Determinação de fatos significativos: envolve a obtenção de dados 
experimentais relevantes (como condutividades elétricas, pontos de ebulição 
de substâncias etc.), de constantes universais (como aceleração da gravidade 
ou a constante de Planck) ou de relações significativas (como a equação do 
fabricante de lentes). 
• Desenvolvimento de predições com base na teoria: por exemplo, a invenção 
da máquina de Atwood ou a invenção do laser, a construção de aceleradores de 
partículas etc.
• Articulação da teoria: são as atividades ligadas a ajustes que se mostram 
necessários dentro do paradigma, tais como resolver ambiguidades ou 
completar certas lacunas.
Observe que toda essa montagem de "quebra-cabeças" não envolve 
fenômenos essencialmente novos. Basicamente os problemas são sugeridos pelo 
próprio paradigma e, a priori, todos eles são tidos como passíveis de solução 
dentro do paradigma. Essa característica faz com que os períodos de Ciência 
Normal sejam considerados conservadores:
 
A ciência normal não tem como objetivo trazer à tona novas espécies 
de fenômeno; na verdade, aqueles que não se ajustam aos limites do 
paradigma frequentemente nem são vistos. Os cientistas também 
não estão constantemente procurando inventar novas teorias; 
frequentemente mostram-se intolerantes com aquelas inventadas por 
outros. Em vez disso, a pesquisa científica normal está dirigida para a 
articulação daqueles fenômenos e teorias já fornecidos pelo paradigma 
(KUHN, 2000, p. 44-45).
Além disso, esses períodos são essencialmente acumulativos, à medida 
que mais e mais quebra-cabeças vão "fechando", o conhecimento vai "crescendo". 
Quando algum problema específico se mostra de difícil solução, o fracasso não é 
atribuído ao paradigma que fornece as peças, mas aos cientistas individuais que 
a ele se dedicaram. 
Ocorre que, enquanto os cientistas resolvem todos esses tipos de "quebra-
cabeças", baseados em uma forma de pensar compartilhada que foi moldada 
durante suas formações através dos "exemplares", eventualmente algum desses 
quebra-cabeças não poderá ser montado. São ocasiões em que algum problema 
surgido revela-se resistente às tentativas de resolução até dos membros mais 
capazes da comunidade científica. 
É como se o paradigma não tivesse preparado o cientista para resolver 
aquele problema. Quando essa situação persiste, o fenômeno inexplicado é 
eventualmente reconhecido como uma anomalia. 
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
19
FIGURA 7 – A CIÊNCIA RI
FONTE: Harris (2007, p. 140)
É claro que esse reconhecimento é complexo e não se dá de uma hora 
para outra. Quando ocorre, ele inaugura um novo período, que é o de uma crise 
na comunidade científica. É o que ocorreu, por exemplo, com a astronomia no 
final do século XVI, com o fracasso do paradigma ptolomaico, e no início do 
século XX com as falhas do paradigma newtoniano. Alguns cientistas começam 
a perder a confiança no paradigma, porém o paradigma em crise só é invalidado 
ou rejeitado a partir do momento em que surge um novo paradigma que ofereça, 
no mínimo, uma promessa de solução para o fenômeno que gerou a anomalia. 
Esse novo paradigma rival, na visão kuhniana, é radicalmente diferente 
do antigo e incompatível com ele, pois envolve uma nova visão de mundo. 
Ocorre, então, um período de rivalidade entre os paradigmas concorrentes. Se o 
paradigma novo mostrar-se eficaz o suficiente para atrair um número crescente 
de adeptos, poderá eventualmente tornar-se dominante. Ocorreria assim uma 
ruptura, com o abandono do paradigma "velho" para adoção do "novo". É o que 
aconteceu, por exemplo, no final do século XVI, com a emergência do paradigma 
copernicano em substituição do ptolomaico; e no início do século XX, com o 
surgimento do paradigma relativístico no lugar do newtoniano. Tais ocorrências 
são chamadas por Kuhn (2000) de Revoluções Científicas.
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
20
Uma revolução científica é, assim, um processo de mudança de paradigma: 
envolve uma forma diferente de ver o mundo. Cada paradigma vê o mundo como 
sendo composto de diferentes tipos de coisas. Assim, por exemplo, no paradigma 
aristotélico, o universo era dividido em dois reinos: supralunar e sublunar, que 
não eram governados pelas mesmas leis. Enquanto a região supralunar é imutável 
e incorruptível, a região sublunar (onde vivemos) é mutável e corruptível. 
Paradigmas que vieram depois do aristotélico tinham uma visão 
radicalmente diferente, isto é, de que o universo seria composto dos mesmos 
tipos de coisas e governado pelas mesmas leis. Grosseiramente comparando, é 
como se as diferentes visões da Figura 2 – moça ou velha – fossem diferentes 
paradigmas com que vemos um mesmo objeto.
O principal aspecto da Revolução Científica na proposta de Kuhn é que 
períodos assim não podem ser vistos como um processo cumulativo de produção 
do conhecimento, isto é, o conhecimento do paradigma velho não é simplesmente 
acumulado, somando-se ao novo.Pelo contrário, a Revolução Científica 
representa uma ruptura com o velho: uma descontinuidade. Essa característica 
é profundamente contrária à visão que temos de Ciência no senso comum, como 
sendo um corpo de conhecimento que vai aos poucos acumulando mais e mais 
saberes, que vai crescendo linearmente com o passar do tempo. Kuhn (2000), na 
sua obra, argumenta que não é isso que acontece no todo (embora ocorra uma 
acumulação nos períodos de ciência normal) e exemplifica sua tese usando a 
própria história da ciência, especialmente da Física.
A figura a seguir esquematiza, de forma sintetizada, o desenvolvimento 
da Ciência segundo Kuhn: 
FIGURA 8 – O DESENVOLVIMENTO DA CIÊNCIA NA VISÃO KUHNIANA
FONTE: Adaptado de <http://www.fisica-interessante.com/aula-historia-e-epistemologia-da-
ciencia-12-pos-positivistas-2.html>. Acesso em: 15 maio 2018.
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
21
Discutiremos as concepções dos alunos no próximo tópico.
ESTUDOS FU
TUROS
AUTOATIVIDADE
1 Escreva, de forma sintetizada, a resposta de Kuhn à pergunta: "Como se 
alcança o conhecimento?"
2 Seu amigo afirma que o progresso da ciência é semelhante à construção de 
uma casa, colocando-se os tijolos um de cada vez, um sobre o outro, até 
formar uma parede, e depois mais outra, e assim sucessivamente. Comente 
essa afirmativa à luz da epistemologia de Thomas Kuhn. 
3 Escolha um tópico de Física e planeje uma aula com base na proposta O 
aluno como cientista kuhniano, de Zylberstajn (1991). 
Foram apresentadas neste tópico algumas concepções acerca das origens 
do conhecimento que tem mobilizado os cientistas, epistemólogos e filósofos ao 
longo da história. Importante destacar que a corrente filosófica empirista, que é 
a ideia de que o conhecimento se origina na experiência, se contrapõem à outra 
corrente filosófica ou posição epistemológica chamada de racionalismo que 
considera a razão pura como sendo a origem do conhecimento. Essa teoria já 
era proposta por Platão, mas o principal difusor desse pensamento racionalista 
na modernidade foi René Descartes (1596-1650), um filósofo, matemático e físico 
francês, reconhecido por suas contribuições na criação da geometria analítica e no 
sistema de coordenadas que hoje leva seu nome (sistema cartesiano).
Para o racionalismo a razão é a fonte do conhecimento, ou seja, o 
conhecimento se dá a partir da razão e da lógica, tomando como base o método 
dedutivo. Segundo esse pensamento, todo o conhecimento que advém de 
experiências deve ser rejeitado pois é passível de erros. Já o empirismo considera a 
experiência como a fonte do conhecimento, ou seja, o conhecimento se dá a partir 
da experiência e da experimentação, tomando como base o método indutivo e as 
experiências sensoriais. A teoria empirista já era difundida por Aristóteles, mas 
na modernidade seus principais representantes foram os filósofos Francis Bacon 
(1561-1626) e John Locke (1632-1704).
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
22
Uma síntese filosófica da discussão entre empirismo e racionalismo foi 
proposta por Immanuel Kant (1724-1804), um filósofo prussiano que desenvolveu uma 
filosofia criticista propondo a teoria do idealismo transcendental, que reúne elementos 
tanto da razão quanto da experiência para explicar a origem do conhecimento. Segundo 
ele, nem o empirismo e nem o racionalismo sozinhos conseguem explicar a origem do 
conhecimento humano. Nesse sentido, o filósofo afirma que o conhecimento é adquirido 
a partir da percepção que temos sobre o objeto, mas que é a racionalidade, por meio das 
faculdades mentais que possibilita o conhecimento relacionando os dados obtidos por 
meio da experiência com os conceitos puros (que segundo ele são inatos). Em outras 
palavras, todos nós trazemos conceitos inatos (que não vêm da experiência) para a 
experiência concreta do mundo, os quais não poderiam ser determinados de outra forma.
NOTA
Em relação ao ensino de Física, ressaltamos a importância da reflexão sobre 
esses aspectos da origem do conhecimento científico, considerando que o processo 
de ensino-aprendizagem toma como base as concepções acerca da natureza do 
conhecimento. Essa busca pela compreensão da origem do conhecimento tem 
sido realizada por diferentes filósofos da ciência, que apontam para uma nova 
dimensão nesse estudo, envolvendo aspectos de compreensão dos problemas do 
conhecimento. Assim, de acordo com Da Rosa e Da Rosa (2007):
[...] a Física moderna exigiu uma nova visão epistemológica diferente 
daquelas associadas à Ciência clássica, de caráter positivista, que tem 
na neutralidade do sujeito um dos pressupostos básicos (Delizoicov, 
2002). É necessário envolver o sujeito no percurso das observações 
e interpretações, como prevê a Física moderna. Dentre os principais 
epistemólogos do século XX, que analisam o conhecimento sob 
essas diferentes facetas, três nos chamam a atenção por serem 
particularmente importantes para o ensino da Física, sendo inclusive 
mencionados em diversos trabalhos relacionados ao ensino dessa 
ciência. Thomas S. Kuhn, Karl Popper e Gaston Bachelard discutem 
a natureza do conhecimento humano, sob a perspectiva da interação 
não neutra entre sujeito e objeto e, ainda, estabelecem relações com 
o processo ensino-aprendizagem da Física, mesmo que cada um 
interprete o ato gnosiológico à sua maneira, assumindo posturas 
epistemológicas distintas, mas igualmente centradas na inconsistência 
do pressuposto da neutralidade epistemológica do sujeito (DA ROSA; 
DA ROSA, 2007, p. 9).
A perspectiva dos epistemólogos Karl Popper e Thomas Kuhn já foi 
apresentada neste tópico, e a perspectiva de Gaston Bachelard será conhecida 
no tópico seguinte. Cabe ainda destacar que, na prática do professor de Física 
é necessário considerar o movimento de construção do conhecimento a partir 
da relação do sujeito com o objeto tendo como referência a não neutralidade da 
ciência e o contexto em que essa relação se dá.
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
23
O aspecto fundamental a destacar aqui é que o conhecimento não "brota" do 
objeto a ser conhecido, mas é construído na interação entre esse objeto e o sujeito do 
conhecimento (que podemos considerar, conforme o contexto, o cientista na sua prática 
ou o aluno de ciências que encontramos na sala de aula). A contribuição do sujeito está 
presente desde o reconhecimento de um problema (que depende fortemente do contexto 
histórico-cultural em que ele está inserido) até a produção de inferências, incluindo-se aí 
suas hipóteses, criatividade, imaginação, paradigmas anteriores, entre muitos outros fatores.
IMPORTANT
E
INTERAÇÃO COMO GÊNESE DO CONHECIMENTO. SUJEITO (S) E OBJETO (O) 
CONTRIBUEM PARA A CONSTRUÇÃO DO CONHECIMENTO
FONTE: Adaptado de Delizoicov (2008)
Para saber mais acerca das investigações sobre a origem do conhecimento, 
seguem algumas indicações de leitura para complementar o seu estudo.
CHALMERS, A. O que é ciência, afinal? São Paulo: Brasiliense, 1993.
 Em uma linguagem acessível e clara, Alan Chalmers apresenta uma introdução às 
perspectivas modernas sobre a natureza da Ciência. Sua leitura poderá ser bastante útil para 
estudantes iniciantes no tema e interessados em geral.
KUHN, T. S. A estrutura das revoluções científicas. São Paulo: Perspectiva, 1995.
 Essa obra de Kuhn é uma das mais importantes da filosofia da Ciência moderna, 
podendo ser considerada um marco da área. Nela, o autor apresenta seus conceitos de 
Revolução Científica, Paradigmas e Ciência Normal, com riqueza de exemplos extraídos 
principalmente da história da Física.
DICAS
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
24
SILVEIRA, F. L.; OSTERMANN, F. A insustentabilidade da proposta indutivista de descobrir 
a lei a partir de resultados experimentais. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 
Florianópolis, v. 19, p. 7-27, 2002.
 A partir da constatação do predomínio de visões empiristas-indutivistas nas 
concepções de profissionais da área do ensino de Física, os autores apresentamargumentos 
para defender a insustentabilidade dessas visões, baseando-se no exemplo de uma prática 
de laboratório voltada ao estudo do Pêndulo Simples.
O texto apresentado a seguir foi extraído de Delizoicov (2008) e trata de 
uma adaptação de Zylberstajn (1991). Ele apresenta uma proposta para o ensino 
de física fundamentada na concepção kuhniana de ciência. Leia-o com atenção:
O aluno como cientista kuhniano
"Deve-se deixar claro que, quando discutindo a educação em ciência, 
Kuhn tem em mente a formação de pesquisadores e não o ensino de ciências 
para o estudante em geral. No entanto, fazendo uma analogia e admitindo-
se que os alunos de disciplinas científicas (os exemplos deste texto ficarão 
restritos à Física) possam ser construídos como cientistas kuhnianos, o 
analogista enfrenta uma importante questão: a que tipo de cientistas devem 
esses alunos ser identificados? Àquele trabalhando nas condições da ciência 
normal ou a um participando de uma revolução científica? O ponto de vista 
aqui adotado é o de que nenhum dos dois casos pode, isoladamente, fornecer 
uma analogia fértil para o ensino. Tradicionalmente, assume-se, no ensino de 
ciências, que o aluno é uma “tábula rasa”, isto é, não tem nenhuma ideia sobre 
o tópico antes de ser formalmente ensinado ou que, no caso de ter algumas 
ideias sobre o tópico em questão, elas têm pouca influência na aprendizagem. 
De acordo com esse enfoque, o conhecimento científico é introduzido na forma 
de teorias e exemplos de aplicação, e problemas de aplicação são usados 
para treinamento e avaliação; para alguns alunos, uma minoria decerto, esse 
procedimento revela-se bastante efetivo. Por outro lado, trabalhos de pesquisa 
na área do ensino de ciências têm mostrado que alunos trazem para a sala de 
aula algumas ideias (“concepções alternativas”) sobre a natureza do mundo 
físico, geralmente conflitantes com aquelas a serem aprendidas.
As pesquisas direcionadas para a investigação das concepções de 
alunos sobre a relação entre força e movimento ilustram bem esse ponto. De 
acordo com esses estudos, alunos que não tiveram uma instrução formal em 
mecânica tendem a associar o movimento com a ação de uma força. Nesse 
exemplo particular, parece ser válido supor que as dificuldades sentidas por 
nossos alunos no estudo da dinâmica recapitulem algumas das dificuldades 
observadas na passagem da dinâmica pré-galileana para a dinâmica inercial. 
TÓPICO 1 — ORIGEM DO CONHECIMENTO
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Visando reconciliar alguns elementos da abordagem tradicional, 
os quais, de acordo com Kuhn, são centrais à educação científica, com os 
resultados anteriormente citados pode-se sugerir que alunos de disciplinas 
científicas devem ser encarados, em momentos instrucionais distintos, tanto 
como cientistas trabalhando em condições de ciência normal quanto como 
cientistas envolvidos em uma revolução científica.
O aluno como cientista em uma revolução
Este será o caso em que um novo tópico esteja sendo introduzido e 
sobre o qual existam indicações de que a maior parte dos alunos apresenta 
algumas concepções. Dentro do contexto instrucional, essa situação pode ser 
denominada “estágio de revolução conceitual”, pois, durante ela, as atividades 
de sala de aula irão, dentro dos limites da analogia proposta, apresentar 
paralelos com os eventos que caracterizam as revoluções científicas. São 
sugeridos os passos instrucionais delineados a seguir para esse estágio:
a) Elevação do nível de consciência conceitual: as revoluções científicas 
iniciam-se com o surgimento de anomalias, que são detectadas e 
consideradas como tais apenas quando vistas contra o pano de fundo 
fornecido por essas concepções.
Considerando que muitos alunos não se encontram plenamente 
conscientes de suas próprias concepções, a introdução de anomalias deverá 
ser precedida de uma preparação, visando elevar o nível de consciência deles 
com relação às suas próprias ideias. Uma maneira pela qual isso pode ser feito 
é solicitar aos alunos que respondam às questões que problematizem as suas 
concepções e, depois, discutam as respostas individuais em pequenos grupos. 
Durante esse passo instrucional, o professor deverá preocupar-se em auxiliar 
os alunos a expressar e aplicar as suas ideias, adotando uma postura não crítica 
em relação a elas.
b) Introdução de anomalias: assim que os alunos estiverem conscientes de 
suas concepções, e mesmo sentindo-se à vontade ao aplicá-las, as anomalias 
poderão ser introduzidas. O objetivo principal desse passo instrucional é criar 
uma sensação de desconforto e insatisfação com as concepções existentes.
c) Apresentação da nova teoria: o resultado do passo anterior será o 
desenvolvimento de um certo nível de tensão psicológica. Uma crença 
foi abalada e uma sensação de desconforto gerada, sem que nenhuma 
alternativa tenha sido proposta. Trata-se do equivalente instrucional ao 
estado de crise que no modelo de Kuhn precede as revoluções científicas. 
Os alunos estarão agora preparados para receberem um novo conjunto de 
ideias que irá acomodar as anomalias. 
UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
26
Ao introduzir o novo conjunto de concepções, o professor pode 
estimular os alunos a propor suas próprias soluções e discuti-las com todo 
o grupo, um procedimento que possibilita o exercício da criatividade e do 
debate. Deve-se ter em mente, contudo, que na maioria das vezes, a solução 
cientificamente aceitável terá de ser fornecida pelo professor que, neste caso, 
estará procedendo como um cientista tentando converter outros a um novo 
paradigma. Ele terá, então, de apresentar as novas concepções ao grupo e, 
atuando como um “tradutor” no sentido sugerido por Kuhn para os casos 
dos debates interparadigmáticos, ser capaz de mostrar essas concepções a seus 
alunos como novas.
O aluno como um cientista normal
Ao final do “estágio de revolução conceitual”, espera-se que as novas 
concepções tenham se tornado mais aceitáveis para a maioria dos alunos. O 
conjunto de atividades seguintes é análogo à pesquisa em ciência normal e será 
denominado “estágio de articulação conceitual”. Nesse estágio instrucional os 
esforços devem ser dirigidos à interpretação de situações e a resoluções de 
problemas, de acordo com as novas ideias introduzidas". 
FONTE: Adaptado de DELIZOICOV, D. Didática geral. Florianópolis: UFSC/EAD/CED/CFM, 2008.
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Neste tópico, você aprendeu que:
• As concepções empiristas e indutivistas não se sustentam enquanto respostas 
para a questão “Como se alcança o conhecimento?” 
• Nessa discussão, pudemos destacar que os sujeitos do conhecimento não são 
neutros nesse processo, mas possuem conhecimentos anteriores, expectativas, 
valores, objetivos e visões de mundo que interferem no seu olhar sobre o objeto. 
Assim, as próprias observações são inerentemente carregadas de teoria. 
• Existem duas perspectivas epistemológicas pós-positivistas: o falsificacionismo 
de Popper e a epistemologia de Kuhn. Essas considerações podem ser 
transpostas para o contexto do ensino, já que trabalhamos com um saber 
escolar cuja referência é o conhecimento científico e com um aluno cuja mente 
não é comparável a uma folha de papel em branco, em que os conhecimentos 
são simplesmente escritos pelo professor.
RESUMO DO TÓPICO 1
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1 Sobre as concepções epistemológicas de Karl Popper e de Thomas Kuhn, 
analise as seguintes afirmativas:
I- A revolução copernicana pode ser considerada um exemplo de revolução 
científica, já que caracteriza uma mudança de paradigma, na visão de 
Thomas Kuhn.
II- Ao enfatizar o papel das revoluções científicas, a epistemologia kuhniana 
dá destaque ao caráter descontínuo, de não cumulatividade, da Ciência.
III- Segundo Karl Popper, o valor de uma teoria científica deve ser medido 
pela possibilidade de que seja verificada, isto é, confirmada.
IV- Popper criticou o indutivismo presente em concepções empiristas do 
conhecimento científico.
É CORRETO o que se afirma em:
a) ( ) II, apenas.
b) ( ) IIe IV, apenas. 
c) ( ) I e II, apenas.
d) ( ) I e III, apenas.
e) ( ) I, II e IV, apenas. 
2 Sobre as concepções epistemológicas de Karl Popper e de Thomas Kuhn, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) De acordo com a epistemologia de Popper, a Ciência começa com 
observações, e o conhecimento científico cresce à medida que as 
observações são acumuladas.
( ) Um dos sentidos do termo “paradigma”, na obra de Kuhn, é o de uma 
visão de mundo, a qual serve como referência para o trabalho dos 
cientistas durante o período de Ciência normal.
( ) De acordo com a epistemologia de Kuhn, a ocorrência de uma ruptura 
com o paradigma vigente é o ponto culminante de um período de crise 
que se iniciou com a identificação de anomalias importantes relacionadas 
àquele paradigma. 
( ) Para Popper, um enunciado qualquer, para ser considerado científico, 
necessariamente deve ser falsificável.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V – F – F – V.
b) ( ) F – V – F – F. 
c) ( ) F – V – V – V.
d) ( ) V – F – F – F.
e) ( ) V – F – V – F.
AUTOATIVIDADE
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3 O empirismo está presente em diversas teorias do conhecimento e está 
fortemente vinculada ao senso comum, de modo que a ciência é derivada 
especialmente dos fatos obtidos experimentalmente. Levando em 
consideração a visão empirista, analise as afirmativas: 
I- Segundo o empirismo, o conhecimento baseia-se no objeto e é alcançado 
por meio da experimentação e observação. 
II- Na visão empirista, o tratamento dos dados orienta as descobertas e as 
leis físicas. 
III- A ciência se faz através dos sentidos, dos resultados experimentais e 
ídolos, que compõem as verdades do intelecto humano. 
É CORRETO o que se afirma em:
a) ( ) II, apenas.
b) ( ) II e III, apenas. 
c) ( ) I e II, apenas.
d) ( ) I e III, apenas.
e) ( ) I, II e III. 
4 A epistemologia de Popper traz críticas à concepção empirista do 
conhecimento. Em uma de suas teorias, Popper elaborou a "teoria do balde 
mental". Comente sobre as características dessa teoria e o posicionamento 
de Popper sobre ela.
5 Descreva as principais características e concepções da corrente filosófica e 
posição epistemológica chamada de racionalismo. 
30
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TÓPICO 2 — 
UNIDADE 1
SUJEITO DO CONHECIMENTO
1 INTRODUÇÃO
Neste tópico, iremos caracterizar o que se entende por concepções 
alternativas e identificar suas características; exemplificar algumas concepções 
alternativas mais comuns presentes nas aulas de Física; discutir alguns aspectos 
das concepções alternativas à luz de contribuições da epistemologia; analisar 
implicações das concepções alternativas ao ensino de Física; conceituar os 
obstáculos epistemológicos e apontar aspectos de diferenciação entre as estruturas 
de pensamento do aluno e científica.
Leia a tirinha:
FIGURA 9 – CALVIN E HOBBES
FONTE: Bill Watterson (1993, s.p.)
Procure refletir sobre perguntas que você formulava, desde a infância, sobre 
fenômenos da natureza. Consegue se lembrar de algumas? Essas perguntas tinham 
respostas, na época em que você inicialmente as formulava? Em caso positivo, quais eram? 
Registre, de maneira resumida, suas reflexões.
DICAS
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UNIDADE 1 — CONHECIMENTO E SUJEITO DO CONHECIMENTO
2 CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS
No final da década de 1970, começaram a surgir estudos na área de 
pesquisa em ensino de Ciências que mostravam que os alunos, antes de entrarem 
no ensino escolar, já desenvolveram um pensamento próprio sobre os fenômenos 
da natureza, incluindo-se aí os fenômenos físicos de seu cotidiano, tais como os 
movimentos dos objetos à sua volta, dos astros celestes, a luz, as cores, o calor, o 
som etc. Um trabalho pioneiro nessa descoberta foi a tese O raciocínio espontâneo 
na dinâmica elementar, de Laurence Viennot, publicada em 1977. Essa pesquisadora 
propôs uma série de problemas conceituais, bastante simples do ponto de vista 
formal, a estudantes de diversos níveis escolares e diversas formações. 
Para você ter uma ideia desses tipos de problemas, veja esse exemplo. 
Um jogador lança para cima seis bolas, que no instante t estão nas posições 
indicadas na figura a seguir. Suas trajetórias são indicadas pelo pontilhado. A 
questão proposta é: como se comparam as forças que agem sobre as bolinhas 
em cada situação?
FIGURA 10 – CONCEPÇÕES DE FORÇAS SOBRE AS BOLINHAS LANÇADAS PARA CIMA
FONTE: Viennot (1977, p. 22)
Como você imagina que seus estudantes responderiam a essa questão? 
Viennot pôde mostrar em sua pesquisa que uma parcela significativa dos 
estudantes entrevistados acreditava que as forças que agem sobre a bolinha eram 
diferentes nos diferentes pontos de suas trajetórias, inclusive para aqueles que já 
haviam estudado, nos seus cursos escolares anteriores, disciplinas de dinâmica. 
Uma resposta comum era a de que existe uma força que empurra a bolinha para 
cima durante o movimento de subida e que "acaba" quando ela atinge o ponto 
mais alto da trajetória (VIENNOT, 1977). 
TÓPICO 2 — SUJEITO DO CONHECIMENTO
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Respostas de natureza semelhante surgiram também para muitos outros 
problemas similares a esse, como mais tarde se mostrou, não apenas no campo 
da dinâmica, mas também nas demais áreas da Física e em outras disciplinas 
científicas, como a Química e as Ciências Biológicas. O que Viennot pôde indicar 
em seu estudo pioneiro, e muitos outros pesquisadores puderam confirmar 
desde então, é que os estudantes possuem ideias intuitivas, diferentes daquelas 
ensinadas na escola, mas que são resistentes ao processo de ensino. 
Essas ideias foram referidas pelos pesquisadores com diferentes termos: 
concepções alternativas; ideias espontâneas; representações intuitivas; ideias 
prévias; entre outros. São nomes distintos que na verdade tratam do mesmo 
fenômeno: a existência de esquemas conceituais de pensamento desenvolvidos 
pelos sujeitos espontaneamente sobre o mundo à sua volta. Essas concepções 
alternativas, como chamaremos aqui, muitas vezes são implícitas: elas não são 
formuladas explicitamente pelo sujeito, mas se revelam na forma como ele realiza 
tarefas ou responde a questões semelhantes àquela que exemplificamos antes. 
Além disso, a maioria delas é conflitante com o conhecimento científico.
Nas duas últimas décadas do século passado, uma enorme quantidade 
de pesquisas na área de ensino de ciências voltou-se para o entendimento, 
classificação e mapeamento das concepções alternativas. Um dos aspectos que 
chamou muito a atenção dos pesquisadores era o fato de que sujeitos de diferentes 
localizações geográficas, diferentes países, com diferentes idiomas, contextos 
culturais, classes sociais etc., pareciam ter basicamente as mesmas concepções 
alternativas sobre um dado fenômeno. É quase universal, por exemplo, a ideia de 
que há uma força sobre a bolinha atuando para cima enquanto ela está subindo, 
na situação representada na Figura 10. Assim também ocorre com a maioria das 
concepções alternativas. 
É possível, hoje, encontrar na literatura do ensino de ciência pesquisas sobre 
concepções alternativas de qualquer área da Física. Tornaram-se extremamente 
populares os testes para detecção dessas concepções, aplicados geralmente na 
forma de questionários. Com isso, sabe-se consideravelmente bem quais são as 
concepções alternativas que se pode esperar de um estudante que chega às salas 
de aula. 
Além disso, várias outras características dessas concepções têm sido 
percebidas pelos pesquisadores. Uma delas é que elas são explicativas: mesmo 
que elas possuam eventualmente inconsistências internas, elas preenchem a 
necessidade de explicação do sujeito, que as considera satisfatórias. E, de fato, 
em grande parte das situações cotidianas elas servem aos propósitos a que se 
destinam, inclusive de comunicação.
Apenas para exemplificar, listamos resumidamente algumas concepções 
alternativas mais comuns. Essa é uma lista muito incompleta e tem como objetivo 
apenas auxiliar na compreensão do que