Explicit and reflective teaching for the development of Critical Thinking skills and Nature of Science and Technology understandings in Primary Education

Abstract

This study seeks to contribute to the development of critical thinking (CT) skills and nature of science (NOS) concepts in primary education –more specifically, argument analysis (CT) and certain aspects of the external sociology of science, such as scientific decision making and the compromise between the positive and negative effects of science and technology (NOS). The study involved the participation of 72 students from 5 different schools. It was a mixed-design study, using tools such as questionnaires, observation charts and interview scripts. The results showed significant improvement in argument analysis questionnaire scores and in NOS concepts after the explicit and reflective work done in a teaching-learning sequence. These results were confirmed by classroom observation, the analysis of workbooks and student interviews within a month of the intervention. This enabled us to conclude that the intervention had a positive impact on the development of the skills and concepts under study, even in the face of variation as a result of differences in teaching-learning sequence implementation by different teachers in different contexts. The reflective teaching approach can be identified as one of the keys to intervention success.Keywords: Nature of science, Critical thinking, Elementary education, Reflective teachingSubmitted on21/10/2024Accepted on14/04/2025 Puplished on24/04/2025Resumo. O presente estudo pretende contribuir para o desenvolvimento de competências de pensamento crítico (PC) e de conceitos de natureza da ciência (NOS) no ensino básico -mais concretamente, a análise de argumentos (PC) e alguns aspectos da sociologia externa da ciência, como a tomada de decisões científicas e o compromisso entre os efeitos positivos e negativos da ciência e da tecnologia (NOS). O estudo envolveu a participação de 72 alunos de 5 escolas diferentes. Tratou-se de um estudo de desenho misto, com recurso a instrumentos como questionários, fichas de observaçãoe guiões de entrevista. Os resultados mostraram uma melhoria significativa nas pontuações do questionário de análise de argumentos e nos conceitos da NOS após o trabalho explícito e reflexivo realizado numa sequência de ensino-aprendizagem. Estes resultados foram confirmados pela observação da sala de aula, pela análise dos cadernos de trabalho e pelas entrevistas aos alunos um mês após a intervenção. Tal permitiu-nos concluir que a intervenção teve um impacto positivo no desenvolvimento das competências econceitos em estudo, mesmo perante a variação resultante das diferenças na implementação da sequência de ensino-aprendizagem por diferentes professores em diferentes contextos. A abordagem do ensino reflexivo pode ser identificada como uma das chaves do sucesso da intervenção.Palavras-chave: Natureza da ciência, Pensamento crítico, Ensino básico, Ensino reflexivoIntroductionContemporary society and the lifestyles associated with it draw on scientific and technological developments. This makes scientific literacy a must at the global level, enabling both the understanding of science and technology, and a critical view of the influence they have on