Quanto à categoria conhecimentos priorizados, destacamos nas aulas do professor Carlos o enfoque dado aos conceitos científicos. Já na categoria práticas envolvidas nas aulas, ele leva em consideração o uso de definições, exemplos, esquemas e artifícios para que os alunos memorizem tais conceitos, como exemplificado nos seguintes excertos.

Esses excertos demonstram que as estratégias para o ensino se limitam a apresentar o conteúdo de modo que os alunos aprendam mecanicamente as informações dispostas. Os conhecimentos científicos são parte do que o professor precisa desenvolver com os estudantes, porém o Currículo atual preza pelo desenvolvimento de competências e habilidades que vão além do ensino de conceitos. Isso demonstra que o conhecimento do currículo atual não faz parte e/ou tem baixa influência sobre o processo de escolha dos conhecimentos que são priorizados em sua prática pedagógica, uma vez que o professor não utiliza materiais curriculares que contradigam seus valores quanto ao que e como um conteúdo deve ser ensinado (Gess-Newsome, 1999).

Pela fala do professor, em momentos da aula e em conversas informais fora da sala de aula, foi possível verificar que ele usa a experimentação como estratégia para trabalhar os conceitos com os estudantes. Outras estratégias, como o uso de vídeos e de simuladores, em outras aulas, também foram identificadas, como exemplificam os excertos que seguem.

A primeira aula que acompanhamos foi a única em que o professor apresentou a contextualização histórica relacionada à Tabela Periódica, de modo que os alunos puderam ter certo contato com as características da NdC. No entanto, sua fala no início da aula indica que essa estratégia foi planejada para acontecer com a nossa presença em sala.

A ideia da observação das aulas era acompanhar a rotina dos professores e perceber como eles realizariam sua prática pedagógica, e se o curso de formação impactou, de alguma forma, na sua atuação em sala de aula. Não foi sugerido que os professores criassem práticas que trabalhassem aspectos da NdC enquanto estivéssemos realizando a observação, embora tenha ficado evidente que o professor quis demonstrar que estava colocando em prática o que viu no curso.

No caso dessa aula, é notável que ele buscou realizar a contextualização histórica no momento em que estávamos em sala, porém, o enfoque não foi para a discussão explícita de aspectos da NdC, mas para a apresentação de informações sucessivas de como os cientistas organizaram os elementos químicos de acordo com a semelhança de suas propriedades. Os excertos seguintes ilustram o modo como as informações foram levadas aos estudantes.

Nesses excertos, destacamos colocações que insinuam que o conhecimento foi sendo construído ao acaso. Os cientistas escolhem algumas características - mas com base em que? Que características são essas? Newlands pensou em colocar os átomos em ordem e de sete em sete as propriedades se repetiam - a ordenação veio antes da 'coincidência' das propriedades? Qual foi o princípio dessa organização? Mendeleev resolveu colocar as propriedades em cartas e organizá-las - Isso aconteceu de um dia para o outro ou levou tempo? A exposição considera o conhecimento de partes dos acontecimentos suficientes para a compreensão do todo, simplificando, reduzindo e até mesmo esquecendo processos de unificação fundamentais para a compreensão dos modos de produção do conhecimento científico, característica compatível com a percepção exclusivamente analítica e reducionista da Ciência (Gil-Pérez et al., 2001). Além disso, foi colocado pelo professor que as ideias dos cientistas não foram aceitas porque falharam, mas não foi explicado que tipo de falha foi essa, por quanto tempo aquela ideia perdurou na comunidade científica, ou o quanto ela contribuiu (ou não) para o desenvolvimento científico e tecnológico.

É necessário levar em consideração que em pouco tempo de aula não é possível trazer todo o contexto histórico por trás da construção da Tabela Periódica, porém, é importante o cuidado para que não se passe a ideia de uma ciência que vem evoluindo e acumulando conceitos de modo linear, tendência apontada por Gil-Pérez et al. (2001) como fomentadora de uma percepção deformada da ciência. Esse olhar anacrônico para a história faz com que as ideias sejam passadas de modo que se evidenciam a evolução das teorias e dos conceitos considerados corretos, criando-se, ainda, “[...] uma interminável linhagem de ‘precursores’ ou ‘pais’ da ciência” (Alfonso-Goldfarb; Ferraz; Beltran, 2004, p. 50-51).

O modo como as informações foram apresentadas pelo professor são compatíveis com a percepção de ciência acumulativa, de crescimento linear, analítica e reducionista, apontadas como deformadas por Gil-Pérez et al. (2001). Além disso, o modo como foi conduzida a exposição durante a aula é compatível com a abordagem implícita da NdC, em que não é realizada uma discussão intencional que permite o debate sobre os modos de produção do conhecimento (Vázquez-Alonso et al., 2014). García-Carmona, Vázquez e Manassero (2012) sugerem que a compreensão da NdC pode ser aprimorada introduzindo sua discussão de modo explícito, oportunizando momentos de reflexão entre os estudantes, mediados intencionalmente pelo professor, permitindo o debate de ideias sobre a NdC.

Observamos, em momentos de aula e de conversa com o professor, que ele preza pela preparação dos alunos para as avaliações externas, como o ENEM e o vestibular, conforme destacado nos excertos que seguem.

O excerto apresenta a mesma justificativa das avaliações externas para explicar porque ele segue a linha conteudista e o motivo pelo qual não tem trabalhado aspectos da NdC com os estudantes, o que está relacionado com a categoria valores que guiam a prática pedagógica. Mesmo considerando interessante outras abordagens, ele usa como guia de suas aulas os vestibulares. Rodriguez (1993) aponta que professores experientes e que apresentam orientações para o ensino já consolidadas recorrem à justificativa das avaliações externas para manter sua crença original sobre os conteúdos e as estratégias a serem utilizados, quando confrontados com uma orientação diferente da sua.

Além disso, o professor aponta a carga horária como fator que impacta no modo como aborda os conceitos em sala de aula, uma vez que considera que possui pouco tempo com os estudantes. Essa questão do tempo aparece como justificativa das escolhas pedagógicas do professor em outras aulas, como exemplificado na fala que segue.

Gess-Newsome (1999) aponta a falta de tempo como um dos motivos que impede que um professor adote materiais e estratégias diferenciados, somando a ele o conhecimento do conteúdo, suas orientações e as determinações curriculares. Desse modo, professores experientes adotam (mesmo que de modo inconsciente) estratégias que “funcionaram bem para eles no passado” (Gess-Newsome, 1999, p. 81, tradução nossa) e que se mostraram pedagogicamente eficientes e de fácil aplicação.

Magnusson, Krajcik e Borko (1999) ressaltam que os conhecimentos e valores orientam a prática pedagógica de um professor, de modo que ter conhecimento sobre a NdC, sobre estratégias para abordá-la, sobre sua relação com o Currículo e sobre a importância de discuti-la podem não ser suficientes para desenvolvê-la. É necessário que o professor se incomode com seus valores iniciais (Smith; Neale, 1989), reconhecendo a inserção de aspectos da NdC em suas aulas como algo que pode contribuir para a formação do estudante.

Quanto à categoria conhecimentos priorizados, a professora Bertha tem como base o ensino do conteúdo previsto no Currículo Paulista, usando como caminho para o desenvolvimento das aulas o material didático enviado pela Secretaria de Educação do Estado de São Paulo para os estudantes. Além do conteúdo científico, ela também aborda aspectos da NdC, a discussão de temas atuais que estão na mídia e sobre as fake news.

Quanto aos aspectos da NdC, observamos que a professora usou tanto a abordagem explícita quanto a abordagem implícita ao realizar discussões em sala de aula. Foi possível observar que as aulas 1 e 6 foram planejadas para abordar aspectos da NdC junto aos estudantes, sendo usada a abordagem explícita. As demais aulas tinham como foco o ensino de conceitos ou a discussão de notícias em que apareceram falas da professora que transmitem informações sobre a NdC de modo implícito, como na semana de estudos intensivos. Nessa semana, a professora fez a revisão da lei de Mendel. Segundo ela:

A escolha desse conteúdo se deu por causa do vestibular, o que indica um valor que influencia tais escolhas. De modo geral, a aula tinha o objetivo de revisar o conteúdo sobre a Lei de Mendel por meio de uma lista exercícios, porém os estudantes demonstraram não se lembrar dela, uma vez que foi estudado no ano anterior por meio das aulas online - eles alegaram que não assistiam às aulas, só faziam as atividades, inclusive uma aluna fez o seguinte comentário: “Sora [sic], vou explicar pra você como foi o segundo ano: você vinha na escola pegava o pacote, chegava no WhatsApp tinha todas as respostas lá, a gente só assinalava x, nem lia”. Assim, a professora Bertha precisou rever todo o conceito em poucos minutos e usou algumas justificativas relativas a como Mendel elaborou a lei conhecida como Lei de Mendel, conforme destacado a seguir:

O modo como a professora trouxe as informações pode fazer com que os estudantes reforcem o estereótipo de uma Ciência individualista e elitista (Gil-Pérez et al., 2001), em que o conhecimento científico é percebido como obra de gênios que trabalham isolados, não sendo reconhecido o trabalho coletivo ou dos precursores daquele estudo. Apesar disso, ela traz a visão de que a Ciência não é feita apenas por químicos, físicos e biólogos, mas por pessoas de outras áreas que utilizam conceitos matemáticos, como nesse caso, para elaborar leis e teorias. Nas aulas 1 e 6, em que a professora trabalhou de modo explícito os aspectos da NdC, observamos que ela evidencia a coletivização da ciência e a construção social do conhecimento científico, o financiamento das pesquisas, a comunicação e o reconhecimento do conhecimento entre os pares, o papel das hipóteses na construção do conhecimento, a diferença entre conhecimento científico e crenças e mitos.

A aula 1 da professora Bertha foi destinada à discussão do prefácio do livro A Origem das Espécies, de Charles Darwin, intitulado Notícia Histórica. O texto foi disponibilizado na aula anterior aos estudantes, que deveriam realizar a leitura e uma espécie de resumo na forma de mapa mental. Após recolher a atividade que fora deixada como tarefa, a professora iniciou a discussão relembrando algumas questões que, aparentemente, já havia iniciado na aula anterior, conforme o excerto:

A professora indica que houve uma discussão inicial com os estudantes sobre o processo de construção social e coletiva do conhecimento científico, em que os pesquisadores se baseiam em trabalhos, teorias e conhecimentos construídos e publicados por outros pesquisadores para embasarem o seu trabalho. Sua fala ressalta ainda que houve a discussão sobre o tempo levado para a produção da vacina contra a COVID-19 devido a essa dinâmica de produção do conhecimento. Isso evidencia a discussão de aspectos da NdC que se aproximam do que é considerado nas pesquisas como uma visão mais próxima do processo de construção do conhecimento científico (Acevedo-Díaz et al., 2007). Também reflete em sala de aula aspectos relacionados à coletivização da ciência e à construção social do conhecimento científico, que são características consensuais da NdC (Acevedo-Díaz et al., 2007; Lederman et al., 2002; McComas; Clough; Almazroa, 2002), auxiliando na desmitificação da Ciência individualista e elitista, inclusive no que diz respeito aos precursores desta ou daquela teoria, como ilustra o excerto que segue.

É possível verificar que a professora ressalta que outros pesquisadores realizaram estudos que auxiliaram na construção do conhecimento, porém houve uma teoria que fez mais sentido e foi aceita pela comunidade científica, ressaltando aspectos da construção social do conhecimento científico, como a interação profissional entre cientistas, a comunicação do conhecimento e as questões relacionadas à lógica por trás da aceitação de uma teoria. O seguinte excerto também apresenta tais aspectos, somando a eles questões relacionadas à credibilidade do pesquisador e ao financiamento da pesquisa.

Latour e Woolgar (1997) relacionam credibilidade e financiamento como partes essenciais do trabalho científico, resumindo essa relação no que denominaram como ciclo de credibilidade do cientista, por meio do qual os pesquisadores conseguem mais investimentos para seus trabalhos, uma vez que quanto mais credibilidade, maior o reinvestimento na sua pesquisa, o que gera mais credibilidade ao trabalho. De certa forma, a professora aborda essa relação, mas não consegue aprofundar a discussão com os estudantes.

A aula 6 de Bertha aconteceu no 1º ano quando ela substituiu o professor Carlos que estava de licença. Nessa aula, a professora finalizou a discussão do assunto iniciado na aula anterior e realizou a situação de aprendizagem 3, intitulada Vida, Terra e Cosmos: a construção do conhecimento, prevista no Caderno do Aluno do material curricular do Estado de São Paulo. O foco da aula foi a realização, pelos alunos, do exercício 1.1 da página 175 do Currículo em Ação (São Paulo, 2021). Essa atividade buscava levantar hipóteses sobre a origem do universo, bem como discutir a diferença entre conceito científico, crenças e mitos. O tempo dessa aula foi destinado para a resolução do exercício pelos alunos, mas a professora não teve tempo de verificar as respostas e discuti-las. Ainda assim, foi possível perceber, durante a explicação dos exercícios, que a professora já havia trabalhado aspectos da investigação científica com os estudantes, como o levantamento de hipóteses.

A atividade da caneta do astronauta, comentada na fala da professora, é a mesma que ela compartilhou conosco nas reflexões do curso de formação. A fala da professora vem no sentido de relembrar a atividade que eles já haviam feito de elaboração de hipóteses para a caneta do astronauta, mas ela não discute novamente o que seria uma hipótese, resumindo-a a coisas inventadas, que depois foram testadas. Não é possível saber como foi feita a reflexão durante a atividade da caneta do astronauta, porém essa fala pode induzir os estudantes à percepção de que 'qualquer coisa' é válida como uma hipótese, simplificando ou reduzindo estudos que contribuem para a elaboração de hipóteses.

A fala da professora também indica que já havia discutido com os estudantes as hipóteses da origem do universo, inclusive por meio do jogo Da célula à Singularidade (usado também com os estudantes do 3º ano):

As demais questões também foram lidas pela professora que enfatizou o pouco tempo que havia para o final da aula, não entrando em mais detalhes sobre o que seria uma teoria científica e um fato científico, sendo uma das dúvidas dos estudantes posteriormente. Como não foi possível acompanhar a continuidade dessa aula, não houve como verificar se a professora Bertha realizou a discussão das respostas dos alunos.

Segundo Abell (2007), o conhecimento do assunto a ser ensinado, somado à experiência prática do professor, gera confiança na abordagem do conhecimento, o que foi possível verificar nas aulas da professora Bertha, que demonstrou ter conhecimento sobre a NdC, contribuindo para as discussões explícitas junto aos alunos. Seu conhecimento do currículo orienta também o uso de variados materiais e estratégias didáticas, guiando-se pelo uso do Caderno do Aluno e trazendo elementos que conversam com o tema por meio de materiais complementares. Assim, inferimos que o conhecimento do Currículo molda o conhecimento das estratégias e dos materiais da professora.

Nessa perspectiva, a categoria práticas envolvidas nas aulas é evidenciada de forma variada: leitura de texto, uso de jogos, leitura de notícias e uso de biscuit para a criação de modelos, demonstrando que a professora tem conhecimento de estratégias variadas. Entretanto, nem sempre o que havia sido planejado pôde ser executado, sendo necessário que ela usasse sua experiência prática para gerenciar situações inesperadas. Como exemplo, citamos o dia em que realizaria a atividade de modelização com o biscuit e os estudantes não estavam na sala, então foi procurá-los e eles estavam na sala de informática realizando prova de educação física.

Enquanto os estudantes finalizavam a prova e realizavam a pesquisa, a professora comentou que faria um quadro comparativo na lousa sobre mitose e meiose. Os alunos se dividiriam em três grupos e ela sortearia o modelo que cada um iria construir e, após o tempo necessário para secar a massa, eles os usariam como modelo para o laboratório de Ciências que estava em construção.

Por fim, no que se refere à categoria valores que guiam a prática pedagógica, verificamos que a professora Bertha segue o que o manual escolar apresenta, principalmente no que diz respeito à cronologia de abordagem dos conceitos e às atividades propostas. Segundo Gess-Newsome (1999), essa é uma característica de professor de início de carreira, que adota orientações provenientes dos guias curriculares. Porém, quando observamos a formação e a atuação profissional da professora Bertha chegamos à conclusão de que esse apoio pode vir do fato de ela também ser Professora Coordenadora de Área da área de CN, participando de formações sobre o Currículo que são passadas aos professores nas Aulas de Trabalho Pedagógico Coletivo por Área, por exemplo.

Apesar disso, ela não se prende ao material, buscando elementos além do que é proposto para complementar suas aulas, como, por exemplo, o uso do jogo Da Célula à Singularidade, do texto introdutório do livro de Charles Darwin e da atividade de modelização com biscuit. Além de se pautar no material curricular, a professora também faz escolhas com base nas avaliações externas, como já ilustrado ao escolher o conteúdo a ser abordado na semana de estudos intensivos e na aplicabilidade dos saberes para os estudantes:

Gess-Newsome (1999) indica que as orientações de ensino se desenvolvem no início da carreira do professor, sofrendo influência dos primeiros contatos com a sala de aula (mais precisamente os três primeiros anos de prática docente) e podem ser aperfeiçoadas e modificadas ao longo do tempo com cursos de pós-graduação e especialização, bem como cursos de formação continuada. A professora Bertha teve esse contato já na graduação, no estágio supervisionado, e indicou ter uma participação ativa em atividades de extensão e iniciação científica. Além disso, em conversas nos momentos do jantar na escola, indicou se manter atualizada com cursos de formação realizados pela Secretaria da Educação e também por Universidades. Isso demonstra que suas orientações de ensino permitem reconhecer e se apropriar de novos conhecimentos e valores que influenciarão sua prática.

O quadro 3 resume os fatores identificados como orientadores da prática pedagógica dos professores Carlos e Bertha e que podem contribuir ou dificultar a inserção da NdC em sala de aula.

É possível observar que o professor Carlos tem um conhecimento frágil sobre a NdC, priorizando em suas aulas a abordagem de conceitos científicos por meio de estratégias de memorização e de aulas expositivas. Ele se guia por avaliações externas, como ENEM e vestibulares, para preparar e justificar sua prática em sala de aula. Esses fatores dificultam a abordagem da NdC, que demanda estratégias e materiais variados para tecer discussões contextualizadas e apresentar relações desse metaconhecimento complexo.

Já a professora Bertha apresenta orientações de Ensino que contribuem para a abordagem da NdC em sala de aula. Além de demonstrar conhecimento sobre aspectos da NdC, ela consegue integrá-los aos conteúdos curriculares usando materiais e estratégias variadas, favorecendo um ambiente de diálogo com os estudantes. A principal característica da abordagem da NdC usada por Bertha é a explícita e reflexiva, condição essencial para a eficácia do ensino (Vázquez-Alonso et al., 2014). Seus valores e crenças para o ensino vão além das demandas de avaliações externas, seguindo as competências do Currículo e a funcionalidade para o estudante.

Magnusson, Krajcik e Borko (1999, p. 111) indicam que os valores e as crenças do professor impactam diversos componentes do PCK, pois “[...] a transformação do conhecimento geral em conhecimento pedagógico do conteúdo não é uma questão direta de ter conhecimento; é também um ato intencional em que os professores escolhem reconstruir sua compreensão para se adequar a uma situação”. Assim, para ter um PCK sobre a NdC consolidado de modo a proporcionar práticas efetivas sobre a NdC em sala de aula, é necessário que o professor tenha: conhecimento sobre a NdC, bem como valores e crenças para o ensino alinhados com os objetivos/importância de ensinar e aprender sobre a NdC.