História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II

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O livro “História e Filosofia da Ciência e o Ensino de Ciências II” apre-
senta múltiplas perspectivas de estudo e pesquisa, valendo-se da variedade 
de objetos, métodos e recursos de investigação para o Ensino de Ciências. 
O leitor terá acesso a um conjunto de textos que significa uma con-
tribuição para a pluralidade de teorias e práticas de Ensino de Ciências, 
característica que pode tornar essa área mais capaz de trazer respostas con-
sistentes a questões centrais do conhecimento.
Os textos apresentados representam 
um valioso material de pesquisa em En-
sino de Ciências, desenvolvidos sobre 
e através das temáticas da História, da 
Sociologia e da Filosofia da Ciência, que 
certamente significa uma contribuição 
ao enriquecimento de teorias e práticas 
desta área de pesquisa e ensino.
AUTORES
Ana Maria de Andrade Caldeira 
Andrea Berardi
Ângela Maria Zanon
Antonio Albérico Oliveira de Andrade
Antonio Fernandes Nascimento Junior
Carlos Alberto Rufatto
Carlos Roberto Senise Júnior
Daniele Cristina de Souza
Danilo Rothberg
Felipe Conrado Fiani Felipe de Sousa
João José Caluzi
José Bento Suart Júnior
Marcelo Carbone Carneiro
Moacir Pereira de Souza Filho
Nádia Cristina Guimarães Errobidart
Osleane Patrícia Gonçalves Pereira Sobrinho
Renato da Fonseca Lima
Sergio Luiz Bragatto Boss
Shirley Takeco Gobara
Thais Benetti de Oliveira
Vera de Mattos Machado
HISTÓRIA E 
FILOSOFIA DAS 
CIÊNCIAS E O 
ENSINO DE CIÊNCIAS II
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II
MARCELO CARBONE CARNEIRO
JOÃO JOSÉ CALUZI
DANILO ROTHBERG
(Orgs.)
HISTÓRIA E 
FILOSOFIA DAS 
CIÊNCIAS E O 
ENSINO DE CIÊNCIAS II
Marcelo Carbone Carneiro
João José Caluzi
Danilo Rothberg
(Orgs.)
São Paulo - 2014
1ª Edição
HISTÓRIA E 
FILOSOFIA DAS 
CIÊNCIAS E O 
ENSINO DE CIÊNCIAS II
Copyright© Cultura Acadêmica, 2014
Editora Unesp
Praça da Sé, 108
01001-900 – São Paulo - SP
www.editoraunesp.com.br
feu@editora.unesp.br
História e filosofia das ciências e ensino de ciências II. Marcelo 
Carbone Carneiro; João José Caluzi; Danilo Rothberg (organiza-
dores). - São Paulo: Cultura Acadêmica, 2014.
292 p. ; 23 cm.
Inclui bibliografia.
ISBN 978-85-7983-525-4
 
 1. Ciências – História e filosofia. 2. Ciências – Estudo e ensino. 3. 
Educação. 4. Filosofia. I. Titulo. 
 CDD: 370.71
P9742
Comissão Editorial 
 
Ana Maria de Andrade Caldeira
Danilo Rothberg
João José Caluzi
Jonas Gonçalves Coelho
Marcelo Carbone Carneiro
Sumário
Apresentação .................................................................................................................... 7
CAPÍTULO 1
As contribuições da epistemologia e psicologia genéticas de Piaget 
ao ensino de ciências....................................................................................................... 11
Marcelo Carbone Carneiro
CAPÍTULO 2
Inserção das Ciências Naturais no currículo escolar brasileiro: 
contexto da História da Ciência e da educação ............................................................... 37
Vera de Mattos Machado
CAPÍTULO 3
Por uma agenda de pesquisa para a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia .............. 59
Danilo Rothberg, Andrea Berardi e Felipe Conrado Fiani Felipe de Sousa
CAPÍTULO 4
Aquisição de conhecimentos relevantes para a aprendizagem 
significativa de conceitos de eletrostática a partir de textos históricos e 
experimentos em aulas de física no ensino médio .......................................................... 81
Antonio Albérico Oliveira de Andrade, Sergio Luiz Bragatto Boss, 
Moacir Pereira de Souza Filho e João José Caluzi
CAPÍTULO 5
Textos originais traduzidos como recurso para a contextualização histórica no 
ensino de ciências: o caso da velocidade de propagação do som ................................... 107
Shirley Takeco Gobara, Nádia Cristina Guimarães Errobidart e
Renato da Fonseca Lima 
CAPÍTULO 6
A descoberta do fenômeno da indução de correntes elétricas em metais: uma 
tradução comentada de dois comunicados feitos por François Arago à 
Academia de Ciências de Paris ..................................................................................... 129
Moacir Pereira de Souza Filho, João José Caluzi e Sérgio Luiz Bragatto Boss
CAPÍTULO 7
Evolução Biológica: Do Darwinismo à Síntese Expandida: A importância de 
discussões epistemológicas acerca desse conceito para o Ensino de Biologia ................147
Thais Benetti de Oliveira e Ana Maria de Andrade Caldeira
CAPÍTULO 8
A teoria da seleção de parentesco e os valores cognitivos: o juízo científico de 
uma teoria biológica a partir da abordagem de Hugh Lacey ..........................................167
Daniele Cristina de Souza e Antonio Fernandes Nascimento Júnior
CAPÍTULO 9
A produção de conhecimento científico nas investigações de Moisés Bertoni: 
uma reflexão voltada às relações entre a história da ciência e o ensino de ciências .......179
Osleane Patrícia Gonçalves Pereira Sobrinho e Ângela Maria Zanon
CAPÍTULO 10
Teletransporte Quântico: reflexões filosóficas como contribuições 
para o ensino de ciências .............................................................................................. 195
Carlos Roberto Senise Júnior e José Bento Suart Júnior
CAPÍTULO 11
A importância da contribuição de Popper para o ensino de ciências ............................ 221
Carlos Alberto Rufatto e Marcelo Carbone Carneiro
CAPÍTULO 12
A crítica do conceito de verdade em Karl Popper.......................................................... 255
Carlos Alberto Rufatto e Marcelo Carbone Carneiro
APRESENTAÇÃO
Situada sob a Grande Área Multidisciplinar e a Área de Ensino na visão da 
Capes (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), a Subárea 
de Ensino de Ciências e Matemática possui, desde sua origem, o caráter de diá-
logo entre as diferentes perspectivas de estudo e pesquisa. Esta característica se 
justifica em função da afinidade entre múltiplos objetos, dos métodos cognitivos 
aplicados e dos recursos instrumentais desenvolvidos ou aperfeiçoados para o en-
frentamento de desafios teóricos e empíricos trazidos por contextos sociopolíticos 
diferenciados.
Neste sentido, a produção científica no âmbito da subárea, para fazer jus às 
suas propriedades inerentes, requer a afirmação de especificidades notáveis, essen-
cialmente em três direções. Deve, em primeiro lugar, apresentar-se policêntrica, ou 
seja, conter vários centros em torno dos quais vão orbitar preocupações diversifi-
cadas a respeito das exigências do saber. Em segundo lugar, é preciso que os diver-
sos centros de estudo e pesquisa sejam, ao mesmo tempo, autônomos e solidários, 
isto é, desdobrem-se de acordo com sua coerência interna, de forma independente, 
mas considerem as demandas dos polos correlatos e busquem abrangê-las. Em ter-
ceiro lugar, as vantagens decorrentes da disposição de produção científica devem 
estar visíveis aos vários centros integrantes, de maneira que todos se beneficiem 
do pertencimento ao grupo, e a singularidade da subárea se traduza na ampliação 
efetiva de possibilidades de compreensão da realidade enfocada e proposição de 
meios para a solução de seus problemas.
Este livro, segundo volume de um projeto da trajetória de expansão do Grupo 
de Pesquisa em Educação Científica: História, Sociologia e Filosofia das Ciências, 
do Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciências da Unesp (Univer-
sidade Estadual Paulista), propôs atender àquelas três especificidades. O conjunto 
de 12 textos ora apresentados significamuma contribuição vigorosa para a plura-
lidade de teorias e práticas de Ensino de Ciências, característica que pode tornar 
8 | Apresentação
essa subárea mais capaz, na atualidade, para trazer respostas consistentes a ques-
tões centrais do conhecimento.
No percurso aqui oferecido, os autores empreendem arranjos originais como 
contribuição ao aperfeiçoamento do Ensino de Ciências.
Marcelo Carbone Carneiro, docente do Programa de Pós-Graduação em Edu-
cação para a Ciência da Unesp (Universidade Estadual Paulista), analisa possíveis 
contribuições ao Ensino de Ciências da epistemologia e psicologia genéticas de 
Piaget, e ainda permite reflexões e referenciais importantes para a área.
Aspectos da inserção das Ciências Naturais no currículo escolar brasileiro 
são caracterizados por Vera de Mattos Machado, docente do Programa de Pós-
-Graduação em Ensino de Ciências da UFMS (Universidade Federal de Mato 
Grosso do Sul).
Perspectivas de pesquisa teórica e empírica para a Semana Nacional de Ci-
ência e Tecnologia são apontadas por Danilo Rothberg, docente do Programa de 
Pós-Graduação em Educação para a Ciência da Unesp, Andrea Berardi, docente da 
Open University (Reino Unido), e Felipe Conrado Fiani Felipe de Sousa, mestran-
do do Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência da Unesp.
Antonio Albérico Oliveira de Andrade, licenciando em Física na UFRB (Uni-
versidade Federal do Recôncavo da Bahia), Sergio Luiz Bragatto Boss, docente da 
UFRB, Moacir Pereira de Souza Filho, docente do Programa de Pós-Graduação 
em Ensino de Física da Unesp, e João José Caluzi, docente do Programa de Pós-
-Graduação em Educação para a Ciência da Unesp, elucidam o valor de textos his-
tóricos e experimentos em aulas de Física no Ensino Médio para a aprendizagem 
de conceitos de eletrostática.
Shirley Takeco Gobara e Nádia Cristina Guimarães Errobidart, docentes do 
Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências da UFMS, e Renato da Fon-
seca Lima, professor da Aliança Francesa em Campo Grande (MS), apresentam 
a tradução de texto de relevância historiográfica e o situam como recurso para a 
contextualização histórica no ensino.
Textos históricos essenciais que retratam o processo de descoberta da indução 
de correntes elétricas em metais são revisitados por Moacir Pereira de Souza Filho, 
docente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da Unesp, João José 
Caluzi, docente do Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência da 
Unesp, e Sergio Luiz Bragatto Boss, docente da UFRB.
Thais Benetti de Oliveira, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em 
Educação para a Ciência da Unesp, e Ana Maria de Andrade Caldeira, docente do 
Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência da Unesp, analisam a 
9Apresentação | 
importância de discussões epistemológicas sobre o conceito de evolução biológica 
para o Ensino de Biologia.
Daniele Cristina de Souza, doutora em Educação para a Ciência pela Unesp, e 
Antonio Fernandes Nascimento Junior, docente da UFLA (Universidade Federal 
de Lavras), contextualizam os fundamentos epistemológicos da teoria de seleção 
de parentesco.
Ângela Maria Zanon, docente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de 
Ciências da UFMS (Universidade Federal de Mato Grosso do Sul), e Osleane Patrí-
cia Gonçalves Pereira Sobrinho, mestranda no mesmo programa, reconstroem a 
história de Moisés Bertoni e sua relevância na História das Ciências.
Carlos Roberto Senise Júnior, docente da Unifesp (Universidade Federal de 
São Paulo), e José Bento Suart Júnior, docente da UTFPR (Universidade Tecnoló-
gica Federal do Paraná), traçam reflexões filosóficas sobre o teleporte quântico.
A análise da relevância de Karl Popper para o ensino e a crítica do conceito 
de verdade nesse autor são realizadas por Carlos Alberto Rufatto, docente da ITE 
(Instituição Toledo de Ensino), e Marcelo Carbone Carneiro, docente do Progra-
ma de Pós-Graduação em Educação para a Ciência da Unesp.
Na totalidade, estes textos representam esforços dos autores no desenvolvi-
mento de novas reflexões para o Ensino de Ciências, em reconhecimento às exi-
gências de avanço do conhecimento na subárea e ao fato de que, para dar conta 
dos desafios mais relevantes, os projetos de pesquisa poderão ser mais eficazes e 
efetivos se articularem-se em grupo.
Os organizadores
Março de 2014
11
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
CAPÍTULO 1
As contribuições da epistemologia e psicologia 
genéticas de Piaget ao ensino de ciências
Marcelo Carbone Carneiro1
Introdução
Jean Piaget (1896-1980) pode ser considerado um dos mais importantes au-
tores do século XX, sobretudo no que se refere ao impacto de suas pesquisas na 
Educação e na Psicologia. É considerado interacionista, pois define o desenvol-
vimento humano como processo e resultado de interações entre sujeito e meio e, 
dessa forma, o desenvolvimento humano não ocorre somente por meio de traços 
hereditários, inatos, e nem devido exclusivamente às pressões do meio físico e so-
cial, mas em uma interação entre estes fatores.
Piaget possui uma vasta publicação de livros e artigos2 que tratam de inúmeras 
questões que interessam em geral à educação, sendo sua preocupação central com-
preender como o conhecimento é produzido pela mente humana. Por essa razão, 
procurou ao longo de sua obra fundamentar a discussão sobre o desenvolvimento 
dos conhecimentos no sujeito e na história. Piaget construiu uma Epistemologia3 
1 Professor Livre-Docente em Filosofia do Departamento de Ciências Humanas da FAAC 
– Bauru e do Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência – UNESP – Bau-
ru. Realizou, de janeiro até agosto de 2012, pesquisa de Pós-Doutorado nos Archives 
“Jean Piaget” em Genéve sob a supervisão da Profa. Dra. Silvia Parrat-Dayan (Université 
de Genève - Suisse). Bolsista FAPESP (processo 2010/17634-4).
2 Piaget e colaboradores.
3 O termo Epistemologia caracteriza certo domínio do conhecimento humano que discute 
os elementos do conhecimento em seus aspectos científicos e como elaboração realizada 
pelo sujeito. Podemos dizer que temos duas tradições que definem epistemologia; uma 
primeira, mais próxima de Comte e do positivismo a define, a partir do divórcio entre 
filosofia e ciência, como Filosofia das Ciências. No livro Curso de Filosofia Positiva, 
12 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
original que investiga como o conhecimento é elaborado progressivamente por um 
sujeito histórico e na relação com os objetos que se encontram no mundo. Investiga-
de Auguste Comte, realiza-se uma crítica do conhecimento metafísico e, consequente-
mente, uma desqualificação total das especulações filosóficas e a valorização das ciências 
particulares. Temos, a partir de Comte, a ciência constituída como saber emancipado. No 
conhecimento humano, não há mais uma verdade que proceda da razão, e cada ciência 
é considerada em seu aspecto singular que se oferece como tema possível de reflexão 
(exame histórico e das argumentações internas). Além disso, com a crítica positivista e 
a nova configuração da ciência, no final do século XIX e início do XX, a epistemologia 
passou a ser um estilo ou forma de falar sobre o conhecimento das diversas ciências. As 
epistemologias discutem os métodos das ciências, os instrumentos necessários para o 
conhecimento objetivo, o papel da teoria, a importância da experiência, o trabalho do 
cientista e o que faz ele quando faz ciência etc. Portanto, as questões centrais da epis-
temologia entendida como filosofia das ciências gravitam em torno da discussão e dos 
problemas colocados pelas ciências e certamente representam muito mais o sinal de uma 
separação do que a promoção da união entre ciência e filosofia. Uma segunda tradição, 
mais próxima de Piaget, defineo termo como Teoria do Conhecimento, isto é, busca 
compreender como o sujeito conhece as coisas. Nesse sentido, a epistemologia é o ramo 
da filosofia preocupado com a relação entre sujeito e objeto. Seu principal problema é 
estabelecer a forma como o conhecimento é construído pelo sujeito na sua relação com os 
objetos, isto é, compreender o papel da percepção, do corpo, da memória, da inteligência, 
dos hábitos e da mente na construção e organização dos objetos. Portanto, as questões 
principais que a teoria do conhecimento tenta responder gravitam em torno do sujeito de 
conhecimento que elabora formas de apreensão e conhecimento das coisas. Trata-se de 
compreender essas formas elaboradas. O conhecimento é uma elaboração ou construção 
que o sujeito elabora na relação com as coisas. Nessa perspectiva, trata-se de entender 
como conhecemos as coisas, o que é esse conhecimento e o que é mundo exterior. Se é 
possível duvidar (atitude cética) dos sentidos e dos processos racionais que levam ao co-
nhecimento, o conhecimento é representação? A mente organiza os objetos, mas sob que 
forma? Qual o papel da memória na construção do conhecimento? Os dados perceptivos 
desempenham algum papel na formação do conhecimento? Portanto, a epistemologia 
centra-se na relação entre sujeito e objeto e busca os elementos envolvidos nessa relação, 
que leva ao conhecimento. A epistemologia seria, então, uma elaboração pós-cartesiana 
ou pós-kantiana que visa a explicação do conhecimento a partir das formas (ou pensa-
mento) que o sujeito elabora para organização dos objetos. Em teoria do conhecimento, 
temos a relação entre um sujeito que, dependendo do referencial filosófico, é definido 
como pensamento, entendimento, espírito, razão, intelecto, mente etc e o objeto, que ca-
racteriza os elementos exteriores (que tocam os nossos sentidos). Na relação entre o sujei-
to e o mundo exterior, serão construídos os elementos que constituem o conhecimento. 
Entender a epistemologia como teoria do conhecimento significa tratar as ciências como 
construções de um sujeito e entender quais os processos de organização envolvidos. A 
Epistemologia Genética de Piaget busca a compreensão dos processos envolvidos na 
construção das formas que o sujeito elabora para assimilar e conhecer os objetos.
13
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
ção criativa e intensa, na medida em que descreve e explica os vários conceitos que 
caracterizam o conhecimento humano desde sua gênese (em um processo de inven-
ção e criação contínuas de novidades) e sua estruturação operatória. Sua obra trata 
de uma extensa variedade de temas. Entre eles, destacamos: a linguagem, o espaço, 
o tempo, o objeto, a causalidade, a velocidade, a Matemática, a Biologia, a Física, a 
noção de substância, a inteligência, a moralidade, a imagem, o sonho e o símbolo 
mental, entre outras, explicando o domínio do conhecimento e suas estruturas de 
percepção, vivência, pensamento, representação, simbolismo e operação.
No entanto, destacamos que Piaget jamais propôs a aplicação de sua teoria à 
educação (domínio escolar). Dessa forma, a passagem da teoria à prática acaba por 
implicar em interpretações, apropriações e distorções inevitáveis. Por esta e outras 
razões, sua teoria não poderia e nem deseja responder todas as questões educa-
cionais e apresenta-se, assim, como uma valiosa leitura suscetível de assimilações 
variadas. O que propomos neste texto é que devemos pensar com ele e não como 
ele, pois a obra de Piaget é uma construção monumental, impressionante e aberta. 
Vale lembrar, também, que há um elemento complicador nem sempre levado em 
consideração: a tendência de fazer referências a uma parte da obra e não ao todo, 
em função da complexidade, dificuldade e intensa produção do autor. A dinâmica 
da teoria de Piaget possibilitou que fossem explicitados conceitos, reelaboradas as 
teses em um processo de construção contínua de novidades que a caracteriza. No 
Brasil e em algumas teorias que utilizam Piaget, muitos se aferram a um pequeno 
período da sua produção ou somente aos estádios de desenvolvimento para falar 
da sua obra. É uma forma de ler que apresenta problemas e pode levar a interpreta-
ções parciais e equivocadas (na teoria dinâmica e complexa de Piaget).
Neste capítulo propomos retomar a teoria elaborada por Piaget e analisar as 
possíveis e variadas contribuições à Educação e ao Ensino de Ciências Naturais4 
que esta obra pode oferecer e, além disso, argumentar que esta construção teórica 
ainda coloca importantes reflexões para o debate acadêmico no Brasil.
O estudo das possíveis implicações da teoria de Piaget ao Ensino de Ciências 
abre possibilidades que acreditamos merecerem uma investigação mais detalhada, 
constituindo, portanto, o objetivo fundamental da reflexão proposta. 
Portanto, pretendemos explicitar as várias contribuições que a teoria de Piaget 
possibilita ao Ensino de Ciências Naturais (nos vários pontos propostos a seguir) 
4 Entendemos como Ciências Naturais a Física, a Biologia e a Química (entre outras que 
estão nesta interface, mas sobretudo não trataremos do conhecimento próprio da Mate-
mática – o que pede outra reflexão).
14 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
e a importância e interesse que ainda possui no contexto educacional contempo-
râneo no Brasil. 
Pesquisa sobre as contribuições do pensamento 
de Piaget para a Educação e o Ensino de Ciências 
Naturais
Comecemos com a formulação da seguinte questão: a Psicologia e Epistemo-
logia Genéticas de Piaget têm alguma importância e podem servir de referencial 
para o Ensino de Ciências Naturais? A resposta é sim, mas procuramos articular 
várias possibilidades abertas por uma obra tão complexa, dinâmica e difícil. 
A partir das considerações até aqui propostas, pensamos que os dados da psi-
cogênese, da psicologia e epistemologia genéticas podem auxiliar a elaboração de 
estratégias e metodologias de ensino e, também, possibilitar importantes reflexões 
para a formação dos alunos e professores de ciências. Dessa forma, desenvolvere-
mos (ainda que de forma introdutória) diferentes e complexas possibilidades aber-
tas pela teoria de Piaget ao Ensino de Ciências Naturais, que dividimos em seis 
partes:
1. Pesquisa sobre a construção das noções científicas
Piaget discute intensamente, ao longo da sua longa obra, a formação das no-
ções científicas (número, espaço, tempo, velocidade, causalidade etc). Conceitos 
que são objeto de estudos desde a década de 1930, mas que a partir da década de 
1950 articulam-se ao objetivo daquele período, que é a construção de uma Epis-
temologia Genética. Em seguida, seus estudos centraram-se nos mecanismos for-
madores do conhecimento (abstração reflexionante, empírica etc), que interessam 
àqueles preocupados em discutir os mecanismos de criação contínua de novidades 
e as formas que possibilitam progressivamente o conhecimento mais estrutura-
do das coisas (PIAGET, 1995). Na “Introdução à Epistemologia Genética”, Piaget 
assinala a importância das discussões epistemológicas para a análise do desen-
volvimento dos conhecimentos científicos do ponto de vista histórico e de outra 
parte para a compreensão dos mecanismos do conhecimento sob a perspectiva do 
desenvolvimento.
15
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
Sem dúvida, a teoria de Piaget representou uma novidade, pois procurou dis-
cutir os mecanismos do desenvolvimento do pensamento através da construção 
das noções, da lógica, da Física, das Matemáticas etc. Veja só o que faz Piaget (e 
não é pouco!): pesquisa as muitas noções científicas do ponto de vista da elabo-
ração cognitiva no sujeito (em intensa relação com o social) e na ciência daquele 
momento históricoe procura estabelecer correlações e implicações. É evidente que 
ao considerar o conhecimento como construção contínua de novidades abre a pos-
sibilidade para as transformações que, certamente, ocorrerão com as ciências e o 
homem e as reinterpretações que deverão ocorrer deste devir e da história (como 
tão bem assinalam Piaget e Garcia no livro “Psicogênese e História da Ciência”). 
Portanto, esta teoria contribui significativamente não para responder em defini-
tivo o que são os conceitos, mas para problematizá-los e investigá-los de forma 
epistemológica, cognitiva e científica. Por exemplo, há muito que aprender sobre o 
que é o tempo lendo as obras “Introdução à Epistemologia Genética: o pensamento 
físico”, “Psicogênese e História da Ciência”, “A Construção do Real na Criança”, “O 
Desenvolvimento da Noção de Tempo na Criança” e “A Epistemologia do Tempo”. 
Aprende-se que o tempo na história da ciência significou construções teóricas bem 
formuladas e articuladas, tais como as de Aristóteles, Newton e Einstein (entre 
outras explicações que são retomadas, tematizadas e discutidas por Piaget). É pos-
sível, também, acompanhar a interpretação de Piaget sobre o desenvolvimento da 
cognição humana na construção de ferramentas indispensáveis para construção 
do real ou dos objetos (ou do universo perceptivo humano), tal como a organiza-
ção espaço-temporal. A nossa cognição está e é construída no tempo. O tempo, no 
entanto, não é um dado a priori, mas construído na relação com o mundo vivido. 
Será que contribuiria para a formação dos professores de Ensino de Ciências se 
dominasse a discussão histórica e epistemológica sobre os conceitos científicos? 
Penso que sim! E mais: que merece pesquisa e estudo sobre o desenvolvimento dos 
conceitos na História da Ciência.
Portanto, a primeira contribuição que propomos é que a intensa produção de 
Piaget, que ultrapassa a psicologia, centra-se nas questões epistemológicas clássi-
cas como a discussão sobre os conceitos científicos, as teorias, o conhecimento e a 
ciência. O Ensino de Ciências não deve desconsiderar esta discussão. Há muito que 
aprender e problematizar a partir da obra de Piaget sobre os conceitos na história 
da ciência e no desenvolvimento do sujeito.
16 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
2. Pesquisa sobre o papel ativo do sujeito para o conhe-
cimento
Piaget se interroga sobre a relação entre a criança e o adulto e o real na cons-
trução do conhecimento e os mecanismos de interação entre o sujeito e o objeto 
(sobretudo nos trabalhos da década de 1930 e nos textos sobre questões pedagó-
gicas5).
O ensino consiste em um ato de intervenção institucionalizado, e a escola es-
tabelece um modelo de conhecimento para o aluno e determina as modalidades de 
intervenção (programa, método, didática etc) para que este conhecimento possa 
ser adquirido. Dessa forma, são socialmente estabelecidos o que, o para que e o 
como deve ser ensinado. 
A teoria da ação de Piaget6 destaca a importância da atividade do sujeito na 
construção do saber, por exemplo, podemos considerar o erro dos alunos como a 
possibilidade de obtermos as significações cognitivas deles sobre as questões es-
tudadas em Ensino de Ciências, ao invés de chegarmos com verdades e formali-
zações prontas (patrimônio cultural da humanidade) que devem ser transmitidas 
àqueles que nada ou quase nada sabem e aceitam passivamente (sem grande inte-
resse e reflexão). 
A escola impõe com frequência conhecimentos prontos em vez de estimular 
a pesquisa: mas isso quase não se nota porque, nesses casos, o aluno que simples-
mente repete o que lhe ensinaram parece apresentar um rendimento positivo, sem 
que se suspeite quantas atividades espontâneas ou curiosidades fecundas foram 
sufocadas. (PIAGET, 1995, p. 189) 
Segundo Piaget,
A educação não pode, menos que qualquer outra forma de edu-
cação, contentar-se na transmissão e na aceitação passiva de uma 
verdade ou de um ideal já elaborado: a beleza, como a verdade, só 
vale quando recriada pelo sujeito que a conquista. (PIAGET, 1995, 
p. 190). 
5 Piaget, J. Sobre a Pedagogia. São Paulo: Casa do Psicólogo, 2001.
6 As considerações de Piaget aparecem no contexto da defesa da “escola nova”, tal como se 
configurou em Genebra, sobretudo no Instituto Jean Jacques Rousseau, criado por Cla-
parède. As idéias de Piaget sobre a educação colocam-se a favor dos ideais democráticos 
e participativos da vida social e política, opondo-se a qualquer forma totalitária.
17
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
A escola ainda está centrada na autoridade do Professor que impede os alunos 
de descobrir as coisas de forma ativa e transformadora. Piaget argumenta que a 
escola deva respeitar e estimular a atividade livre e criadora da criança e afastar-se 
do verbalismo (mera transmissão de conteúdos que são pouco ou nada assimilados 
pelos alunos) e ligada à realidade vivida para buscar as transformações necessárias 
(co-operação) do cotidiano. Diz Piaget que:
É bem mais fácil falar durante aulas inteiras sobre um assunto teó-
rico e artificial do que fazer penetrar no próprio espírito do ensino 
uma única idéia elementar, quando essa idéia vincula-se a uma 
atitude profunda e essencial ao espírito. (PIAGET, 1995, p. 85)
A escola deveria ser o espaço da criação de instrumentos que permitam com-
preender o mundo e transformá-lo7.
Consideramos que, numa personalidade ativa, tudo está inter-relacionado, e 
o processo racional que liberta o indivíduo do seu eu para convertê-lo à vida do 
espírito, por intermédio da cooperação ativa e da coordenação reflexiva, é um pro-
cesso tanto intelectual quanto moral, e que dura, sem nenhuma descontinuidade, 
do nascimento até a morte (PIAGET, 1995, p. 85). 
O modelo de educação fundamentado na coerção e imposição de regras parece 
estar ligado a um modelo de manutenção do status quo e das relações de domina-
ção. A postura conteudista e reacionária (que está ligada a uma defesa da escola 
tradicional e de transmissão de conteúdos) da educação centra-se na defesa da 
formação de hábitos ditados pelo social (à maneira do Behavorismo Radical). Mas 
o que é uma regra? Não é um simples hábito individual, pois o hábito, se não for 
coercitivo em diferentes graus, nunca se apresentará, enquanto hábito, como obri-
gatório. Diz Piaget:
Podemos supor que seja esse hábito adquirido em classe de repetir 
e de obedecer, de dobrar-se sem refletir às opiniões morais e inte-
lectuais dos grandes, que faz com que tenhamos tanto trabalho, 
uma vez adultos, para nos livrarmos das coações que os grupos 
impõem à nossa irreflexão. (PIAGET, 1995, p. 106 e 107)
7 No caso brasileiro um elemento estrutural que deve ser levado em conta nas discussões 
educacionais é a desigualdade social e as condições de produção do conhecimento na 
escola. Pensamos que a escola que não possibilita o acesso ao conhecimento colabora 
para a manutenção das desigualdades e injustiças sociais. 
18 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
Durante muito tempo a escola teve por única tarefa transmitir à criança os 
conhecimentos adquiridos pelas gerações precedentes e exercitá-las nos conteúdos 
dos adultos. Povoar a memória e treinar o aluno na ginástica intelectual pareciam, 
pois, ser as únicas coisas necessárias, uma vez que se concebia a estrutura mental 
da criança como idêntica à do homem feito e que, portanto, parecia inútil formar 
um pensamento já plenamente constituído que apenas exigia ser exercitado. Nessa 
concepção, a escola por certo supõe uma relação social indispensável, mas apenas 
o professor e os alunos: sendo o professor detentor dos conhecimentos exatos e o 
perito nas técnicas a serem adquiridas, o ideal é a submissão do aluno à sua autori-
dade, e todo contato intelectualdos alunos entre si nada mais é que perda de tempo 
e risco de deformações ou de erros (PIAGET, 1995, p. 138).
O Ensino de Ciências centrado na transmissão autoritária de conteúdos (for-
malizações matemáticas e fórmulas prontas) não deveria ser mais aceitável. Quan-
tos de nós possuem na sua lembrança as aulas de Física ou de Química em que me-
morizávamos a fórmula, buscávamos no enunciado reconhecer as formalizações 
e chegávamos as respostas sem nada compreender das questões científicas impli-
cadas e dos conceitos desenvolvidos? Pensamos que uma das principais tarefas da 
educação em ciências parece ser cada vez mais a de formar o pensamento e não a 
de povoar a memória de conteúdos que um dia faça sentido para o aluno. Não se 
trata de abandonar a memória, mas não reduzir todo o conhecimento na escola ao 
ato de memorizar sem nada compreender.
Na escola, assim como na vida em geral, aprende-se na relação com os outros, 
mas, como todo bem moral, só é conquistada pelo esforço livre, e o esforço livre 
na criança tem por condição natural a colaboração e a ajuda recíproca (PIAGET, 
1995, p. 140). Diz Piaget:
Mas é preciso compreender que a liberdade, oriunda da coopera-
ção, não é anomia ou anarquia: ela é autonomia; ou seja, a submis-
são do indivíduo a uma disciplina que ele mesmo escolhe e para a 
constituição da qual ele colabora com toda sua personalidade. (...) 
Não é livre o indivíduo que está submetido à coerção da tradição 
ou da opinião dominante, que se submete de antemão a qualquer 
decreto da autoridade social e permanece incapaz de pensar por si 
mesmo. (PIAGET, 1995, p. 154). 
É preciso ensinar os alunos a pensar, e é impossível aprender a pensar sob um 
regime autoritário, que não possibilita a crítica livre e autônoma. O pensamento 
19
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
supõe, portanto, a liberdade e não o trabalho sob coerção e repetição verbal (PIA-
GET, 1995, p. 154). 
Portanto, a partir dos estudos de Epistemologia e Psicologia Genéticas enten-
demos o sujeito como ativo na elaboração dos conhecimentos científicos, o que 
pede ao educador uma postura e um método que considerem a atividade livre, 
criativa e transformadora do sujeito. Essa concepção considera que o conhecimen-
to adquirido é reinventado ativamente pelo aluno e não simplesmente transmitido. 
O problema não está na transmissão em si, mas na transmissão que desconsidera 
o aluno como ativo no processo de construção, assimilação e reinvenção do co-
nhecimento. Neste método, é evidente que o educador continua indispensável e 
possui conteúdos fundamentais para a educação, mas deve organizá-los com con-
tra-exemplos que levem à reflexão e não à mera aquisição automática, dogmática 
e acrítica dos conhecimentos historicamente acumulados pela humanidade. Esta 
proposta educacional considera que o professor deixe de ser apenas um conferen-
cista e que estimule a pesquisa, a curiosidade e o esforço, ao invés de se contentar 
com soluções prontas (deve ensinar conteúdos, mas que sejam assimilados ativa-
mente pelos alunos8).
Esta teoria permite qualificar um Ensino de Ciências em que os alunos são 
colocados em situações de aprendizagem escolar9 nas quais possam experimentar, 
façam leituras e discutam assuntos de interesse e não ajam simplesmente por en-
comenda e sem interesse. Esta perspectiva em educação, que encontra nos textos 
de Piaget um referencial importante, caracteriza-se como a defesa da liberdade e 
do espírito democrático – sem desconsiderar o conteúdo, como foi muitas vezes 
equivocadamente associada. 
8 Obviamente, há conteúdos que pedem memorização para compreensão, o que não inva-
lida a tese geral proposta da atividade do sujeito.
9 Há variáveis no complexo processo ensino-aprendizagem que devem ser consideradas: 
contexto social, interesse, alunos desmotivados, atitude do professor, conteúdo a ser en-
sinado, material didático disponível etc.
20 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
3. Pesquisa sobre os mecanismos perceptivos e a causa-
lidade física (relação sujeito e objeto)
Uma parte significativa da obra de Piaget sobre as representações do real, os 
mecanismos perceptivos e a causalidade física possibilita reflexões importantes 
sobre conteúdos e mecanismos cognitivos e as características do mundo físico. 
A questão filosófica, psicológica e física sobre a existência do mundo exterior 
é problematizado por Piaget em diversas obras (“A construção do Real na Criança”, 
“O Nascimento da Inteligência na Criança”, “A Formação do Símbolo na Criança”, 
“Lógica e Conhecimento Científico”, “Psisogênese e História da Ciência”, “Mecanis-
mos Perceptivos” etc10). E mais, o autor procurou, ao longo de sua obra, estudar 
a construção do mundo exterior e a existência de um pensamento organizador 
no curso da vida (do nascimento à morte). No Ensino de Ciências podemos, por 
exemplo, estudar esta questão, que envolve a percepção e a causalidade física11. O 
que é o mundo percebido? Existe uma forma de representação ou de apresentação 
do mundo físico que seja a expressão mesma das coisas? 
É possível trabalhar nas aulas de Filosofia da Ciência, experimentação em Fí-
sica ou Química, História da Ciência, entre outras, esta questão do papel que a 
experiência ou a percepção tem para a construção da teoria e da compreensão 
dos fenômenos estudados. Por exemplo, podemos investigar dispositivos ou ex-
perimentos que surpreendam a percepção imediata e problematizar como seria a 
explicação para aquilo que ocorreu. Explorar esta questão no Ensino de Ciências 
é uma fonte inesgotável para ensinar conceitos e teorias. Podemos, também, nos 
questionarmos sobre o fato de os experimentos estarem ligados à teoria e compro-
varem aquilo que desde o início estava aceito como verdadeiro12. Este estudo pode 
desdobrar-se numa investigação interessante sobre a relação entre a experiência 
e o papel que os fatores dedutivos ou racionais têm para a construção das expli-
cações nas Ciências Naturais, sobretudo – para os objetivos desta pesquisa – na 
Física e na Química. Podemos estabelecer um diálogo da explicação formulada 
por Piaget com as construídas por T. Kuhn (que participou de debates com Piaget), 
Karl Popper, Paul Feyrabend, Imre Lakatos, Gaston Bachelard (que trabalhou com 
Piaget na Sorbonne) e outros.
10 Livros que - em função de sua morte - Vigotski não leu (portanto, a crítica radical de 
Vigotski a Piaget é a crítica parcial deste autor). 
11 O estudo das teorias da causalidade reuniu epistemólogos como Kuhn, Bunge, Rosen-
feld, Halbawachs e Garcia. 
12 Sobre esta questão, ver o texto “A função do dogma na ciência”, de Thomas Kuhn.
21
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
O que propomos é a importante reflexão e discussão no Ensino de Ciências 
sobre a relação sujeito-mundo exterior e as possíveis implicações de posturas em-
piristas, racionalistas, construtivistas etc. para ciência e seu ensino. 
Em especial, o estudo do livro “Psicogênese e História da Ciência”, de Jean Pia-
get e Roland Garcia, pode contribuir para a formação dos alunos e para reflexões 
no Ensino de Ciências. Os autores não procuraram descrever correspondências 
termo a termo entre filogênese e ontogênese, nem possíveis recapitulações de uma 
pela outra. A obra procura investigar as estruturações dos mecanismos de passa-
gem de um período ao seguinte e as possíveis analogias com os estádios genéticos. 
A utilização da História da Ciência e da psicogênese permite mostrar que aquilo 
que consideramos verdadeiro está num processo contínuo de construção de no-
vidades (que caracteriza a teoria de Piaget, que sofreu forte influência das ideias 
bergsonianas).
A Ciência que estudamos é esta que foi construída no Ocidentee, se o cami-
nho (de construção histórica que envolve interesses, ideologia etc.) fosse outro, 
teríamos outros conhecimentos (PIAGET e GARCIA, 1995). 
Outra questão que a leitura e discussão do livro suscitam, e que interessa ao 
Ensino de Ciências, é a compreensão sobre o que é um fato científico. Um fato 
jamais existe em estado puro (como já demonstraram Duhem, Poincaré e outros), 
pois é sempre solidário com uma interpretação. Para Piaget, não é possível a aná-
lise do conhecimento em estado puro (leis constatadas empiricamente), pois o co-
nhecimento é um produto da observação dos fatos à luz de uma interpretação.
Na observação de um fato na cooperação científica, deve haver um acordo 
para aproximação da verdade:
(...) um exame honesto dos fatos, junto a uma elaboração em parte 
formalizada das interpretações, podem conduzir epistemólogos 
em desacordo inicial a uma revisão e a uma precisão de suas hipó-
teses até a um acordo aproximado, em todo caso bem superior às 
oposições iniciais (PIAGET, 1983, p. 90).
A elaboração do conhecimento necessita da cooperação científica que permite 
a coordenação de diferentes pontos de vista, pois a discussão das diferentes teorias 
pode conduzir a elaboração de uma explicação que se aproxime mais da verdade 
do que aquelas que se fecham paradigmaticamente em sistemas incomensuráveis.
O livro de Piaget e Garcia (1995) apresenta, também, uma discussão interes-
sante sobre a distinção positivista do “contexto da descoberta” e o “contexto da 
justificativa”, separação que procura colocar a discussão epistemológica tradicional 
22 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
como ligada exclusivamente ao contexto da justificativa e alheia ao processo histó-
rico e psicológico, como tão bem defendem Piaget e Garcia como indispensáveis ao 
entendimento da Ciência. Não há Ciência neutra. A Ciência sempre foi e será pro-
duzida num contexto histórico, político e ideológico que lhe dá forma e a alavanca 
(ver em especial o último capítulo de “Psicogênese e História da Ciência”, de Piaget 
e Garcia, 1995).
4. Pesquisa sobre o papel da experimentação e da His-
tória e Filosofia das Ciências na formação dos alunos em 
Ciências Naturais
Piaget analisa o Ensino das Ciências experimentais e observa um problema 
das escolas tradicionais da época: o fato de negligenciarem a experimentação na 
formação dos alunos. Não que se aprenda meramente pelas experimentações, pois 
há uma atividade do sujeito que constrói o conhecimento (conforme desenvolvido 
no item 2 desta pesquisa). Uma experiência que não seja realizada pela própria 
pessoa, com plena liberdade de iniciativa, deixa de ser uma experiência, trans-
formando-se em simples adestramento, destituído de valor formador por falta da 
compreensão suficiente. Lembremos que o princípio fundamental dos métodos 
ativos é a compreensão ativa e a reinvenção constante do conteúdo ensinado.
Neste sentido, cabe a iniciação às Ciências Naturais favorecer a livre ativida-
de do aluno através (entre outras formas) da experimentação (na medida em que 
as diferenciemos do aspecto dedutivo ou matemático). A educação científica deve 
oferecer meios propícios para estimular a curiosidade e a pesquisa ativa, e a expe-
rimentação é um caminho interessante.
É interessante perceber o papel que a experimentação tem nas Ciências Natu-
rais e as contribuições de Piaget para este debate (levantando no caso brasileiro as 
experiências educacionais que utilizaram esta ideia, sobretudo no Ensino de Física 
e Química).
Há uma distinção entre pensamento verbal (contemplado de fora) que se ca-
racteriza como discurso alheio e a experimentação ativa, que por ocasião de ma-
nipulações ou experiências se expressa em operações que organizam os objetos. 
No próprio terreno da experimentação concreta, há duas maneiras de conceber a 
relação do professor com os alunos e destes com os objetos. Uma é preparar tudo, 
de tal forma que a experiência consista numa leitura compulsória e totalmente 
regulada de fora. Outra é provocar a capacidade de invenção e criação da leitu-
23
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
ra das experiências nos alunos (PIAGET, 1998, p. 179). Nesta segunda hipótese o 
professor terá uma postura que considera o aluno e o processo de construção do 
conhecimento, provocando e instigando a curiosidade e a busca do entendimento 
da experiência. Neste sentido, os dispositivos experimentais não levam indutiva-
mente ao conhecimento. Ao contrário: é levantando problemas, procurando hi-
póteses, investigando atentamente e de forma intensa e curiosa e interagindo com 
as respostas dos outros (há uma imperativa necessidade da interação social), que 
somos levados à interminável busca do conhecimento. 
Piaget discute, também, um aspecto central, mas que se restringe essencial-
mente aos níveis secundários e universitários, o aspecto cada vez mais interdisci-
plinar que assume necessariamente a pesquisa em todos os domínios. Piaget é um 
dos primeiros que coloca como indispensável para a formação dos professores e 
dos alunos a História e Filosofias das Ciências (especialmente nos textos “Sobre a 
Pedagogia” e “Psicogênese e História da Ciência”). O Ensino de Ciências Naturais 
forma mal seus alunos quando é fragmentado e não fornece a possibilidade da for-
mação de conteúdos sólidos na ciência e reflexões epistemológicas sobre a ciência 
do seu tempo e da história que a constituiu.
5. Pesquisa sobre o papel que as imagens mentais pos-
suem para o ensino de conceitos científicos
Piaget construiu uma explicação epistemológica e psicológica sobre a imagem 
mental e suas relações com o desenvolvimento da cognição e os processos de cons-
trução do conhecimento. 
Piaget descreve de forma muito intensa e interessante a construção dos esque-
mas e esquematismo das ações sensório-motoras13, que significa um entendimento 
das ações do corpo como produzindo uma intencionalidade própria que possibilita 
(através de continuidades e descontinuidades) a representação simbólica − forma 
de conhecimento que é construída na passagem do período sensório-motor para 
o pré-operatório − marcada pela construção de certas estruturas que permitem a 
relação do sujeito com os objetos através de imagens, símbolos, imaginação, dese-
nhos diferidos, linguagem verbal etc. 
No entanto, o sujeito deste período tem que reconstruir, nesse novo estádio (in-
tuitivo ou simbólico), aquilo que fora conquistado no estádio anterior (prático ou 
13 Sobretudo nos livros “O Nascimento da Inteligência na Criança” e a “Construção do Real 
na Criança”.
24 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
sensório-motor). Por não possuir ainda estruturas operatórias que possibilitem as 
relações com as coisas de maneira mais objetiva (organizar o real em estruturas re-
versíveis e de conservação, dada uma transformação), a criança fica presa ao simbo-
lismo da imagem e ao caráter estático dos elementos perceptivos. Portanto, uma das 
características marcantes das imagens mentais é o fato de, a princípio, não possuí-
rem instrumentos operatórios que conduzam ao conhecimento. No entanto, existe 
uma relação próxima e estreita entre a formação dos conceitos e as imagens mentais 
e gráficas, que Piaget procurou desenvolver em várias obras, sobretudo na “Imagem 
Mental na Criança”, na “Formação do Símbolo na Criança” e “Psicologia da Criança”. 
No Ensino de Ciências Naturais, a utilização de imagens gráficas e o papel que 
as imagens mentais possuem na construção de conceitos científicos são funda-
mentais para pensar a aprendizagem em Física e Química. A Química, sobretudo, 
é muito iconográfica e trabalha com modelos que são representados em desenhos e 
imagens. Sabemos que as imagens gráficas, as metáforas e as imagens mentais po-dem conter equívocos ou dificultar a aprendizagem de conceitos científicos, mas 
por outro lado apresentam condições de potencializar e auxiliar a compreensão na 
Ciência e no ensino de conceitos muito distantes da compreensão por seu caráter 
puramente conceitual e matemático.
A obra de Piaget voltou-se bastante e com muita consistência aos mecanismos 
formadores do conhecimento, em especial, a relação entre imagens e operações.
Ao nascer, percebemos a criança relacionar-se com as coisas com a ausência 
de imagens mentais (esta é uma das teses centrais de Piaget sobre o assunto). So-
mente com a construção de uma inteligência prática e bem estruturada, o sujeito 
relaciona-se com objetos através de representações imagéticas. 
No período pré-operatório, a criança utiliza-se do simbolismo da imagem14, 
característica desse estágio de desenvolvimento do sujeito. 
A imagem cumpre papel fundamental para os atos de conhecer, sobretudo 
em seu aspecto simbólico, embora o pensamento não seja um “amontoado” de 
imagens15. 
14 Além das condutas próprias desse estágio de desenvolvimento, marcadas pela constru-
ção da função semiótica ou simbólica. 
15 Piaget é um crítico do empirismo, que entende o conhecimento como cópia das impres-
sões. O conhecimento é assimilação. Com relação à crítica de Bergson à inteligência, 
dizendo que esta opera de forma cinematográfica, ele estaria correto no que se refere à 
imagem, desconsiderando totalmente a operação e o processo de criação de novidades 
próprias da inteligência humana. 
25
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
Ora, a hipótese do conhecimento-cópia tem a seu favor o fato de 
pôr diretamente a tônica sobre as propriedades do objeto e são, 
com efeito, estas que se trata de atingir, enquanto que, se quiser-
mos assimilar o real às estruturas do sujeito, arriscamo-nos a não 
atingir o objeto. Simplesmente, o objeto não é mais que um ins-
tantâneo recortado no fluxo contínuo das relações de causalida-
de e o real aparece, mais cedo ou mais tarde, como consistindo, 
para além das aparências, em sistemas de transformações. Copiar 
essas transformações não é então possível senão reproduzindo-as 
ativamente e prolongando-as, o que se resume em dizer que já não 
há, no verdadeiro sentido da palavra, cópia e que, para conhecer 
os objetos, é preciso agir sobre eles de maneira a decompô-los e a 
recompô-los (PIAGET, 1977, p. 7 e 8). 
Uma característica da relação da criança com as coisas no período pré-ope-
ratório16 é o pensamento figurativo, pois a criança, quando raciocina, fica presa à 
imagem e à percepção, por ausência de pensamento operatório que permita racio-
cínios coerentes e reversíveis, que possibilitem composições de diferentes elemen-
tos em sistemas de classes e relações. Portanto, a relação entre o sujeito e o objeto, 
nesse período, caracteriza-se pela reprodução das coisas sem as transformações 
que estas comportam. 
Qual é o papel da imagem neste processo? 
Para o empirismo (associacionismo), a imagem é considerada: 
1. Como um produto da percepção e da sensação (cópia imperfeita das per-
cepções e sensações); 
2. Elemento principal do pensamento, e a conexão das imagens ocorrem por 
associação. 
3. Como uma cópia, ainda que imperfeita, dos objetos e não um símbolo 
subordinado a operações do pensamento.
Para Piaget (1977), a imagem é de aparecimento tardio. Só aparece com a cons-
trução da função simbólica que permite dissociar significante e significado (carac-
terizado pelas seguintes condutas: linguagem, jogo simbólico, imitação diferida, 
desenho etc). Segundo o autor:
16 De aproximadamente dois anos até sete ou oito anos de idade.
26 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
Ora, se o aparecimento das imagens parece assim ligado à consti-
tuição da função simbólica, na sua qualidade de diferenciação dos 
significantes e dos significados permitindo a evocação dos objetos 
ou acontecimentos não atualmente percebidos, é sem dúvida, como 
foi desenvolvido na mesma obra porque a imitação assegura a tran-
sição entre o sensório-motor e o representativo e porque a própria 
imagem constitui imitação interiorizada. (PIAGET, 1977, p. 11)
A imagem seria, portanto, imitação interiorizada. O caráter sensível desta es-
taria numa imitação da percepção (cópia símile-sensível). Assim:
Na hipótese, que será a nossa, de um conhecimento-assimila-
ção, o objeto só é conhecido enquanto conceitualizado em graus 
diversos. A imagem é sempre o produto de um esforço de cópia 
concreta e mesmo símile-sensível do objeto, mas esta cópia per-
manece fundamentalmente simbólica, pois o significado efetivo 
só se encontra no conceito. Encontramo-nos neste caso diante da 
mesma dificuldade com que deparamos ao querer compreender 
as ‘palavras’ da linguagem, cujo aspecto semântico é solidário de 
toda conceptualização. (PIAGET, 1977, p. 15).
Consideramos que a teoria de Piaget tem muito a contribuir na reflexão sobre 
o papel que as imagens possuem para o ensino de conceitos científicos. 
6. Pesquisa sobre “A Representação do Mundo na Crian-
ça” (descrições fenomenológicas) e a importância para o 
ensino de conceitos científicos
Piaget contribui, também, para pensar as descrições fenomênicas (mundo vivi-
do) que as pessoas (crianças e adultos) fazem do mundo físico, químico e biológico. 
Uma forma interessante que o Ensino de Ciências tem de abordar a questão 
do conhecimento é investigar a representação que os alunos fazem do mundo para 
depois (ou ao mesmo tempo) articular aos conceitos já elaborados pela ciência. 
O que fazer se a representação dos alunos for errada ou falsa, segundo a Ciência 
atual, acerca de um determinado conhecimento? O professor pode utilizar estas 
explicações para construir suas aulas de ciências.
27
CAPÍTULO 1 - As contribuições da epistemologia e 
psicologia genéticas de Piaget ao ensino de ciências
Nos livros “A Representação do Mundo na Criança”, “O Desenvolvimento das 
Quantidades Físicas na Criança” e “O origem da idéia de Acaso na Criança”, Piaget 
discorre sobre as representações que as crianças fazem do mundo físico, biológico e 
químico, buscando compreender os mecanismos presentes nestas representações.
A tese piagetiana é que há uma modificação das explicações formuladas pelo 
sujeito ao longo da vida e mecanismos cognitivos presentes nesta descrição. Prin-
cipia nas explicações das crianças uma forma de representação muito ligada aos 
dados imediatos e perceptivos e sem muita estruturação operatória (composição 
dedutiva e reversível). 
Por exemplo, na pesquisa sobre a conservação da substância, peso e volume o 
sujeito (da criança que se utiliza de imagens ao adulto) elabora explicações sobre a 
fragmentação da substância17 do açúcar (atomismo).
As representações que as crianças fazem da transformação do açúcar são: 1- 
transformação do açúcar em água; 2- pulverização com liquefação; 3- atomismo: 
o pedaço de açúcar se divide em grãos invisíveis, que perdem seu peso e volume. 
Segundo os estudos de Piaget, essas representações estão estreitamente ligadas 
ao processo de construção dos mecanismos operatórios que levam à conservação. 
A elaboração de uma composição atomística consiste em coordenações das ope-
rações de fracionamento com as de deslocamentos, enquanto que a liquefação e a 
pulverização com liquefação caracterizam a transformação qualitativa do açúcar.
É possível, no Ensino de Ciências, utilizarmos as teses interessantes e instigan-
tes de Piaget sobre o retorno ao “mundo vivido”, sua compreensão e relação com 
o universo do pensamento, da ciência, da moral, da arte, da afetividade e da vida. 
Esse retorno implica em uma compreensão do humano como inacabado e em de-
senvolvimento. Para Piaget, a inteligência deriva da ação, não na acepção demeras 
respostas associativas, mas no sentido muito mais profundo da associação do real 
com as coordenações necessárias e gerais da ação (assimilação). Conhecer é, pois, 
assimilar o real às estruturas do sujeito. 
17 Precedida por uma representação do desaparecimento da substância (aniquilamento 
completo da substância).
28 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
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31
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33
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BERGSON, H. Ensaio sobre os dados imediatos da Consciência, Lisboa: 
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35
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36 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
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CAPÍTULO 2
Inserção das Ciências Naturais no currículo 
escolar brasileiro: contexto da História da 
Ciência e da educação
Vera de Mattos Machado1
Introdução 
É ponto pacífico, atualmente, a necessidade de se conhecer a História da Ci-
ência e da Educação como ponto de partida para a compreensão do surgimento de 
disciplinas escolares, bem como sobre os saberes científicos veiculados na escola. 
A escolha de conteúdos, de atividades de ensino e da forma de estudá-las passa pela 
compreensão das dimensões que compõem esses campos. Conhecer a evolução e/
ou a transformação das áreas de conhecimento, ao longo do tempo e do espaço, e 
a sua contribuição para a vida da sociedade humana é igualmente imprescindível 
nesta sociedade moderna, capitalista, industrial, tecnológica e globalizada.
Nessa perspectiva, entender a História da Ciência como forma de associar os 
conhecimentos científicos produzidos pela humanidade, com os problemas que 
originam e impulsionam a construção de novos saberes, e como eles são transpor-
tados para a sala de aula, nas escolas, é um desafio para qualquer docente. 
Nesse sentido, as concepções epistemológicas docentes têm sido alvo de estu-
dos para diversos pesquisadores no Brasil, no sentido de melhorar o desempenho 
das aulas de Ciências (KRASILCHICK, 2000; WERTHEIN E CUNHA, 2009; AL-
VES e FORSBEY, 2009; BRINCKMANN e DELIZOICOV, 2009; NASCIMENTO 
et al., 2010; PIRES FERREIRA e FERREIRA, 2010; DELIZOICOV et al., 2011). 
Porém, neste texto não abordaremos esse tema.
A finalidade deste texto é contribuir com os docentes e pesquisadores da edu-
cação diante de algumas reflexões sobre a inserção das Ciências da Natureza no 
currículo escolar brasileiro, no contexto da História da Ciência e da Educação, e 
1 Professora Adjunta da UFMS, Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas, Programa 
de Pós-graduação Mestrado em Ensino de Ciências. 
38 | História e Filosofia das Ciências e o Ensino de Ciências II
mostrar como os saberes e as atividades dessa área foram aos poucos se inserindo 
na rotina escolar, desde a época da colônia até os dias de hoje.
Conforme estudos históricos de Alfonso-Goldfarb (1994, p.8), “a História da 
Ciência, que se desenvolveu no interior da Ciência, sempre esteve mais próxima da 
Filosofia (Lógica, Epistemologia, Filosofia da Linguagem), do que da História”. E 
sem utilizar os métodos e procedimentos da História, permaneceu por muito tempo.
É compreensível, então, que não basta, apenas, juntar as palavras História e 
Ciência, para se compreender o significado e o movimento desse campo de co-
nhecimento, conforme se pensava até o século passado (século XX). Foi preciso a 
História da Ciência transformar sua concepção (o que ocorreu aos poucos e lenta-
mente), trazendo para si elementos da História em consonância com subsídios da 
Sociologia, da Antropologia e das Ciências Humanas (ALFONSO-GOLDFARB, 
1994), abrindo espaço, desse modo, às contribuições de outras sociedades e cultu-
ras, e não somente à ocidental. O movimento real da História da Ciência é múlti-
plo, entrelaçado e conectado.
Por isso, em se tratando de abordagens históricas sobre a Ciência, há que se ter 
outra percepção dessa relação, diferentemente da percepção de séculos passados 
(linear e positivista), em que os fatos notáveis eram escolhidos, descritos e registra-
dos com base no pensamento de filósofos e/ou historiadores das Ciências que per-
tenciam, em grande parte, a uma sociedade específica (ocidental), e que possuíam 
interesses pessoais e/ou coletivos (econômicos, políticos, religiosos, entre outros) 
no desenvolvimento da Ciência e da Tecnologia da forma que lhes convinha. 
É pertinente observar que a realidade da sociedade ocidental europeia, no sé-
culo XVII, era de profunda transformação quanto aos modos de produção. Ela 
passou do sistema feudalista para o sistema capitalista, uma exigência do desen-
volvimento comercial da época, que culminou em grandes avanços das pesquisas 
científicas. O resultado dessas transformações foi um amplo desenvolvimento tec-
nológico, que alterou os rumos da história da sociedade humana (PONCE, 1995; 
GASPARIM, 1994; CAMBI, 1999).
Gasparin (1994) revela que o novo modo de produção influenciou de tal modo 
a sociedade da época, que deslocou o centro de explicações das ações do homem, 
de Deus para o próprio homem, gerando o antropocentrismo, pensamento em que 
o homem se colocava como centro da criação. 
É importante ressaltar que as reflexões aqui contidas partem da premissa de 
que a História da Ciência constituiu-se de uma cadeia de acontecimentos entrela-
çados, com diferentes formas de determinação da sociedade, dependendo do viver 
de cada cultura e de cada época (LÉVI-STRAUSS, 1976; ALFONSO-GOLDFARB, 
1994), com continuidades e descontinuidades, as quais permitiram que ocorres-
39
CAPÍTULO 2 - Inserção das Ciências Naturais no currículo escolar brasileiro: 
contexto da História da Ciência e da educação 
sem grandes revoluções e mudanças em seu interior (KUHN, 1978; BACHELARD, 
1996), influenciando totalmente a Educação científica através dos tempos. 
Por meio dos estudos historiográficos sobre a Ciência, desenvolvida por Tho-
mas Kuhn, na década de 1960, verificamos que a mudança de pensamento nesse 
campo ocorreu a partir de nova forma de se estudar essa história, ou seja, a partir 
da contribuição dos estudos sociológicos. Partindo de estudos históricos e socioló-
gicos, Kuhn (1978) defendeu a ideia de que os avanços da Ciência não resultaram 
de continuidade, mas sim da ruptura de estruturas científicas consolidadas. Se-
gundo o mesmo teórico, uma Ciência evolui por etapas, que em alguns momentos 
são de evolução normal, em outros momentos de ruptura revolucionária, sendo 
esses momentos, os revolucionários, os que mais contribuem para o desenvolvi-
mento da Ciência. 
Como exemplo do que foi dito acima, apresentamos as palavras de Galileu 
Galilei para Andrea, filho de sua governante (século XVII), traduzido da peça de 
Bertold Brecht (1938/1939):
Em Siene, quando moço, vi uma discussão de cinco minutos so-
bre a melhor maneira de mover blocos de granito, em seguida, os 
pedreiros abandonaram uma técnica milenar e adotaram uma 
disposição muito mais inteligente das cordas. Naquele lugar e na-
quele minuto fiquei sabendo: o tempo antigo passou, e agora é um 
tempo novo. Logo a humanidade terá uma ideia clara de sua casa, 
do corpo celeste que ela habita. O que está nos livros antigos não 
lhes basta mais. (BRECHT, 1991, p. 57)
Esse diálogo demonstra que a descontinuidade científica já existia em séculos 
passados, e a mudança de paradigma também. Mas isso não era levado em consi-
deração pelos filósofos e historiadores da Ciência, que na realidade eram, na sua 
maioria, os próprios cientistas da época, sendo a História da Ciência um artefato 
que servia para justificar os feitos da própria Ciência. A contribuição de Galileu, 
contada por ele próprio, e por meio da historiografia, tornou-o um dos precursores 
da Ciência Moderna, junto a outros notáveis (ALFONSO-GOLDFARB, 1994, p.43). 
Ressalta-se que a forma linear e descontextualizada de contar essa História 
da Ciência, por muitos historiadores, retira