Neste trabalho é visto que o Ensino de Ciências apresenta um processo pautado em abordagens baseadas em reproduções dos livros didáticos, que distorcem a imagem da ciência e das descobertas ou invenções conhecidas perante a comunidade científica. Observando a forma de ensino de Química e a visão que os alunos têm sobre os átomos, é discutido sobre a abordagem de ensino das teorias atômica, em que este é compreendido pelas metodologias de ensino atuais, como modelos simplórios e que pouco abrangem sobre as questões históricas e filosóficas. A partir desta ideia, neste estudo é investigado como ferramenta de ensino o uso da História e Filosofia da Ciência (HFC), referenciando-a como uma alternativa de mudar a visão fragmentada e errônea que muitos alunos obtêm nas escolas sobre as teorias atômicas. Com isto, foca-se ao estudo dos modelos mentais, sendo este um fator dominante na percepção humana, pois se trata de como vemos o mundo ao nosso redor e de como compreendemos conceitos básicos. Utilizando a estratégia de investigação denominada fenomenologia, buscou-se compreender as experiências e as concepções que alunos de educação básica têm a respeito do átomo, e como poderá ser mudado este processo ao inferir novas experiências por meio da História e Filosofia da Ciência (HFC). Para isto, foi analisado as representações de dezesseis participantes da pesquisa, que eram alunos do segundo ano do ensino médio técnico integrado em informática, a respeito dos átomos e ciência por meio de desenhos e linguagens apresentados por eles através de entrevistas semiestruturadas gravadas, questionários, ambos de forma individual, e o desenvolvimento de histórias em quadrinhos realizados em grupos. Logo, neste trabalho é respondido: Como analisar as representações dos Modelos Mentais dos alunos do ensino básico a partir da História e Filosofia da Ciência intrínseca ao estudo das Teorias Atômica por meio da fenomenologia? A fenomenologia auxiliou capturar os modelos mentais consistentes em alunos no antes e depois do desenvolvimento desta análise. Por fim, os resultados obtidos foram organizados em dezesseis temas, com base nas interpretações realizadas das concepções e desenhos fornecidos pelos alunos, conclui-se com a discussão sobre os desafios e conquistas alcançadas nesta pesquisa pela pesquisadora e pelos alunos, focando nos objetivos propostos a este trabalho, que foram discutidos com base nos teóricos Thomas Kuhn, referenciando a HFC, e Johnson-Laird, aos modelos mentais.
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