ArticlePublisher preview available

Periodic law, chemical elements and scientific discoveries: considerations from Norwood Hanson and Thomas Kuhn

Authors:
Cristina Spolti Lorenzetti at Universidade Federal de Santa Catarina
Cristina Spolti Lorenzetti
Anabel Cardoso Raicik
Anabel Cardoso Raicik
Luiz Peduzzi at Universidade Federal de Santa Catarina
Luiz Peduzzi
Read publisher preview
Download citation
To read the full-text of this research, you can request a copy directly from the authors.

Abstract

The theme surrounding scientific discoveries is quite neglected in and about the sciences, especially in terms of historical and epistemological understanding. Discoveries are often treated as simple information about dates, places, and people. This work presents discussions centered on historical episodes related to chemical elements and the Periodic Law, based on reflections by Thomas Kuhn and Norwood Hanson, aiming to highlight and contextualize specific scientific discoveries' conceptual and epistemological structure. With that in mind, issues related to the inseparability of the contexts of discovery and justification are recovered, along with the complex intrinsic structures of the genesis of scientific knowledge and distinct types and categories of scientific discoveries.
A preview of this full-text is provided by Springer Nature.
Learn more
Content available from Foundations of Chemistry
This content is subject to copyright. Terms and conditions apply.
Vol.:(0123456789)
Foundations of Chemistry (2024) 26:447–465
https://doi.org/10.1007/s10698-024-09512-2
Periodic law, chemical elements andscientific discoveries:
considerations fromNorwood Hanson andThomas Kuhn
CristinaSpoltiLorenzetti1 · AnabelCardosoRaicik1 · LuizO.Q.Peduzzi1
Accepted: 7 June 2024 / Published online: 17 June 2024
© The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature B.V. 2024
Abstract
The theme surrounding scientific discoveries is quite neglected in and about the sciences,
especially in terms of historical and epistemological understanding. Discoveries are often
treated as simple information about dates, places, and people. This work presents discus-
sions centered on historical episodes related to chemical elements and the Periodic Law,
based on reflections by Thomas Kuhn and Norwood Hanson, aiming to highlight and con-
textualize specific scientific discoveries’ conceptual and epistemological structure. With
that in mind, issues related to the inseparability of the contexts of discovery and justifica-
tion are recovered, along with the complex intrinsic structures of the genesis of scientific
knowledge and distinct types and categories of scientific discoveries.
Keywords Scientific discovery· History and philosophy of science· Chemical element
Introduction
“How do the processes of scientific discoveries happen?" This is one of the many complex
questions that science presents to the world; that can be thought and considered by differ-
ent perspectives. The word “discovery” is not exclusively used by scientists, historians, or
philosophers of science. It presents a common and careless use, in general, in textbooks,
scientific manuals, teaching materials, and scientific dissemination materials; this fact,
notably, leads to an inadequate conception of scientific development and, consequently,
First published in Brazilian Portuguese in the journal Ensaio—Pesquisa em Educação em Ciências, v.
25, e-46058, p. 1-19, 2023. https://doi.org/10.1590/1983-21172022240157.
More available information at www.evolucaodosconceitosdafisica.ufsc.br.
* Cristina Spolti Lorenzetti
cspolti55@gmail.com
Anabel Cardoso Raicik
anabelraicik@gmail.com
Luiz O. Q. Peduzzi
luizpeduzzi@gmail.com
1 Apeiron - History, Philosophy andScience Teaching Group, Federal University ofSanta Catarina,
UFSC, Florianópolis, SantaCatarina, Brazil
Content courtesy of Springer Nature, terms of use apply. Rights reserved.
The Politics and Philosophy of a New Theoretical Framework in Evolution Education
Article
Full-text available
  • Sep 2024
This article discusses the politics and philosophy of a new theoretical framework for evolution education. Web link: https://www.hpsst.com/uploads/6/2/9/3/62931075/ozgur__evolution_.pdf
View
O debate Perrin-Donovan e a revolução química de Lavoisier: reflexões kuhnianas e implicações no ensino de ciências/química
Article
Full-text available
  • Aug 2022
Este artigo traz distintos pontos de vista entre uma revolução química primordialmente epistemológica, com ideias de Arthur Donovan, e uma fundamentalmente conceitual, com noções de Carl Perrin, envolvendo o flogisto e o químico Lavoisier. Além disso, analisa em que sentido essas compreensões podem ser entendidas a partir do conceito de revolução científica de Thomas Kuhn e visa subsidiar a atuação e formação de docentes de ciências em possíveis abordagens histórico-filosóficas acerca do tema. Esse resgate junto a interlocuções kuhnianas pode ser esclarecedor para se compreender que mudanças paradigmáticas não envolvem, necessariamente, uma descontinuidade radical, tampouco um processo abrupto.
View
LITTLE GREEN MEN: O EPISÓDIO DE DETECÇÃO DOS PULSARES E O PROTAGONISMO DE JOCELYN BELL BURNELL
Article
Full-text available
  • May 2022
No ano de 1967, a então estudante de pós-graduação Jocelyn Bell identificou sinais pulsados de ondas de rádio, que posteriormente puderam corroborar observacionalmente a existência das estrelas de nêutrons. Neste trabalho, desenvolvemos um estudo histórico-epistemológico sobre o episódio de detecção dos pulsares a partir de relatos elaborados por Jocelyn Bell Burnell e por seu orientador, Antony Hewish, e de pesquisas que se debruçaram sobre este tema. Na análise epistemológica, consideramos, predominantemente, aspectos da filosofia da ciência de Thomas Kuhn e Norwood Hanson. Os resultados chamam atenção para o papel da serendipidade em uma descoberta científica e para a importância do trabalho coletivo em um período de ciência normal, que neste caso propiciaram novos estudos teóricos e observacionais para a compreensão deste novo objeto astronômico. Ressaltamos que a discussão da serendipidade e do acaso no contexto de ensino de ciências pode contribuir para desmistificar ideias equivocadas sobre este conceito, favorecendo uma melhor compreensão da natureza do conhecimento científico. O trabalho também possibilita evidenciar o protagonismo de uma mulher cientista em um importante episódio científico.
View
Debates, contextos e lacunas no desenvolvimento coletivo da teoria sobre raios catódicos
Article
Full-text available
  • Dec 2021
Explicações sobre experimentos científicos históricos em livros didáticos da escola básica ou livros textos de cursos superiores são comumente acompanhadas por relatos tão sucintos (e muitas vezes estereotipados) sobre o contexto da época em que esses experimentos se deram, que pouco contribuem para a compreensão do desenvolvimento científico que acompanhou o episódio. Na maioria das situações esses relatos transmitem uma visão muito simplista e presenteista de como se deu a proposição de conceitos, leis e teorias científicas, ou sobre quais foram as influências epistêmicas e não epistêmicas na adoção de uma ou outra solução. Um exemplo clássico é o do conhecido “experimento de Thomson” sobre a constituição dos raios catódicos. Este episódio é geralmente resumido ao experimento “crucial” no qual Thomson determina o valor da relação carga/massa das partículas que constituem os raios catódicos e “descobre” o elétron, por meio das medidas das deflexões elétricas e magnéticas dessas partículas. Assim, pautados nas considerações da historiografia atual das Ciências para o Ensino de Ciências e a partir da consulta em fontes primárias e secundárias sobre o tema, esse artigo procura oferecer subsídios históricos de forma a possibilitar que professores e estudantes compreendam de forma mais contextualizada aspectos da construção do conhecimento científico naquele momento histórico.
View
SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA: ASSERÇÕES COMENTADAS PARA UMA ARTICULAÇÃO COM A HISTÓRIA DA CIÊNCIA
Article
Full-text available
  • Aug 2020
Um dos objetivos da educação científica, na atualidade, em qualquer nível de ensino, é o de propiciar uma compreensão de natureza da ciência compatível com reflexões filosóficas contemporâneas.Todavia, discussões implícitas sobre a ciência em materiais de ensino não são suficientes para promover um aprendizado significativo e atual do tema. A literatura mostra que é preciso desenvolver estratégias que tornem explícitas certas proposições, ou questionamentos. Em geral, princípios descontextualizados e declarativos, de enunciados sucintos e passíveis de ambiguidade, presentes em listas que reúnem aspectos teoricamente consensuais sobre a natureza da ciência, com frequência são distorcidos e mal compreendidos por estudantes e professores. Nesse sentido, este artigo apresenta uma série de 18 asserções comentadas, que explicitam entre si sobreposições e convergências, assim como divergências, como uma alternativa potencialmente útil para a abordagem de vários aspectos da natureza da ciência e do trabalho científico no ensino. Além disso, contextualiza a gênese dessas proposições, desenvolvidas inicialmente para serem articuladas a um conjunto de textos sobre a história da ciência/física, mas que se mostram igualmente profícuas para um vínculo e contraste com produções históricas da ciência em geral, análises epistemológicas de filmes, séries/vídeos, hipermídias, documentos e narrativas históricas e outras ações que visem uma melhor compreensão e aprofundamento desta temática no universo de estudantes, professores e pesquisadores em formação.
View
A escolha teórica em controvérsias científicas: valores e seus juízos à luz de concepções kuhnianas
Article
Full-text available
  • May 2019
O estudo de controvérsias científicas é um tema complexo por suas peculiaridades contextuais. Filósofos, sociólogos, historiadores da ciência e pesquisadores em ensino de ciências têm mostrado que a sua análise pode apresentar perspectivas diversas que abrangem tanto a apreciação de sua gênese e progresso como ponderações acerca de seu término. Nesse sentido, o presente artigo discute concepções de Kuhn sobre valores na escolha teórica que podem contribuir para o entendimento do processo de término de debates calorosos na ciência. Além disso, tratando-se de um artigo teórico, aborda uma classificação de McMullin envolvendo resolução, encerramento e abandono de controvérsias na ciência. Com efeito, apresenta implicações para o ensino de ciências visando, sobretudo, romper com a visão limitada de que exclusivamente por meio de experimentações as querelas são resolvidas.
View
PARA QUE ENSINAR CIÊNCIA NO SÉCULO XXI? - REFLEXÕES A PARTIR DA FILOSOFIA DE FEYERABEND E DO ENSINO SUBVERSIVO PARA UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA CRÍTICA
Article
Full-text available
  • May 2018
RESUMO: A sociedade contemporânea é marcada por mudanças drásticas e rápidas, e assim uma educação pautada em transmitir verdade, certezas, dicotomias, entidades isoladas vem perdendo o sentido. A escola poderá ser mais útil se preparar os alunos para não serem subjugados aos poderes dominantes presentes na sociedade em que vivemos. Em especial, a educação em ciências pode ter um papel importante nesta nova forma de ver a educação. Este trabalho relata uma pesquisa de caráter teórico e empírico que procurou explorar como as obras de Neil Postman, Paul Feyerabend e Marco Antonio Moreira podem contribuir para evidenciar como a educação científica pode ser útil no século XXI. A articulação desses referenciais para uma educação científica por meio de história da ciência tem o objetivo de formar pessoas questionadoras, flexíveis, criativas, inovadoras, tolerantes e progressistas; que segundo Postman e Moreira, são as que menos se subjugam aos poderes constituídos na sociedade contemporânea.
View
Uma discussão acerca dos contextos da descoberta e da justificativa: a dinâmica entre hipótese e experimentação na ciência
Article
Full-text available
  • Jun 2015
RESUMO Neste ensaio discute-se o diálogo entre hipótese e experimentação na construção do conhecimento científico, explicitando as novas preocupações epistêmicas que se teve com o experimento, sobretudo no início dos anos 80. Apresenta-se, sucintamente, concepções da experimentação normalmente disseminadas no ensino de ciências. Através do conceito de experimentação exploratória, delineado por Steinle, discorre-se sobre a distinção explicitada por Reichenbach entre os contextos da descoberta e da justificativa evidenciando, por meio de uma revisão bibliográfica, pertinentes objeções a essa dicotomia à luz da moderna filosofia da ciência. Palavras-chave experimentação exploratória – contexto da descoberta e da justificativa – ensino de ciências. ABSTRACT This essay discusses the dialogue between hypothesis and experimentation in the construction of scientific knowledge, explaining the new epistemic concerns related to an experiment, especially in the early 80s. Conceptions of experimentation usually disseminad in science education are briefly presented. Through the concept of exploratory testing, outlined by Steinle, it talks about the distinction explicit by Reichenbach between the contexts of discovery and justification showing,through a literature review, relevant objections to this dichotomy in the light of modern philosophy of science. Keywords exploratory experimentation – context of discovery and justification – science education. Introdução O século XX é marcado por " novas " considerações sobre a ciência, no âmbito histórico e filosófico. A partir dos anos 60 houve uma reforma na maneira de pensar e caracterizar o conhecimento científico em relação às primeiras décadas desse e do século passado. Muitos estudos apontam que, essas novas concepções sobre a ciência tomaram impulso, principalmente, com os trabalhos de Thomas Kuhn; que puseram em questão as " normas metodológicas
View
A estrutura conceitual e epistemológica de uma descoberta científica: reflexões para o ensino de ciências
Article
Full-text available
  • Nov 2016
http://dx.doi.org/10.5007/1982-5153.2016v9n2p149Este artigo busca explicitar a estrutura conceitual e epistemológica de uma descoberta científica de modo a contrapor a dicotomia entre os contextos da descoberta e da justificativa, perpetuada por muito tempo na esfera científica. Para tanto, apresenta as ponderações de Hanson, Kipnis e Kuhn sobre esse tema. No ensino de ciências, discussões acerca do processo de uma descoberta ainda são raramente existentes. Desta forma, normalmente, são disseminadas várias imagens inadequadas sobre a ciência. Uma análise da terminologia descoberta nos livros didáticos aprovados no PNLD/2012 evidencia as concepções de ciência que se pode transmitir no ensino quando se utiliza, de maneira ampla e inadvertidamente, esse termo. Por fim, procura argumentar que o contexto da descoberta possui elementos complexos e lógicos, e está, de forma intrínseca, relacionado ao contexto da justificação.
View
Unexplained spectral phenomena in the interstellar medium: an introduction
Article
  • Jul 2021
There exists a number of astronomical spectral phenomena that have remained unidentified after decades of extensive observations. The diffuse interstellar bands, the 220 nm feature, unidentified infrared emission bands, extended red emissions, and 21 and 30 μm emission features are seen in a wide variety of astrophysical environments. The strengths of these features suggest that they originate from chemical compounds made of common elements, possibly organic in nature. The quest to understand how such organic materials are synthesized and distributed across the Galaxy represents a major challenge to our understanding of the chemical content of the Universe.
View
View