Tese de Doutoramento em Ciências Físicas, Ramo Didática das Ciências Físicas Este trabalho tem como objetivo estudar o papel que a representação visual desempenha no contexto das práticas de ensino com relevância na aprendizagem epistémica dos alunos. Pretende contribuir para o avanço do conhecimento na área da didática das ciências físicas e para o desenvolvimento profissional dos professores, na medida em que se foca nas práticas de ensino que promovem e sustentam o trabalho epistémico dos alunos, tirando partido das potencialidades da representação visual enquanto artefacto mediador da construção do conhecimento. Com esta investigação pretendemos colmatar a falta de trabalhos baseados em evidências empíricas focados em estudar, não só as características ou o conteúdo das representações visuais, mas antes o modo como são usadas e mediadas na sala de aula. Ao estudarmos as práticas de ensino que potenciam, ou inibem, o uso da representação visual com estatuto de mediador epistémico, pretendemos contribuir para a melhoria da mediação dos professores, de modo a desenvolver as competências epistémicas dos alunos e tornar as suas aprendizagens mais significativas. O uso da representação visual, em si mesma, é uma importante prática do contexto da produção científica, mas, simultaneamente é também ela potenciadora do desenvolvimento de outras práticas de construção do conhecimento, com forte impacto na aprendizagem dos alunos. A nossa investigação adotou uma abordagem qualitativa, iminentemente interpretativa e compreensiva, centrada num estudo de casos múltiplos para responder às seguintes questões de investigação: 1) Com que estatuto são usadas as representações visuais na sala de aula de ciências físicas? 2) De que modo as práticas de mediação do professor influenciam o estatuto com que são usadas as representações visuais na sala de aula? 3) De que modo as práticas de mediação usando representações visuais promovem o trabalho epistémico dos alunos? A fase de recolha de dados desenrolou-se entre os anos letivos 2007/2008 e 2011/2012 e envolveu cinco professores dos ensinos básico e secundário, que lecionavam a disciplina de ciências físico-químicas em escolas públicas dos distritos de Braga, Bragança, Porto e Vila Real. Com base nos dados recolhidos com recurso a múltiplas técnicas (e.g., gravações áudio, diários do professor, cadernos dos alunos, materiais fornecidos aos alunos ou registos fotográficos) foram elaboradas narrações multimodais. A análise e tratamento de dados baseou-se na análise de conteúdo (i.e., análise categorial) das narrações multimodais, com recurso ao software NVivo8®, seguida de tratamento por análise de clusters, tendo em vista a identificação de padrões relativamente ao modo como as mais variadas representações visuais, incluído as veiculadas pelas simulações computacionais, foram usadas nas aulas lecionadas por cinco professores com diferentes experiências profissionais e académicas, em diferentes níveis de escolaridade, em diferentes tópicos de física e de química, com variados recursos e com diferentes intencionalidades didáticas. Os principais contributos na nossa investigação são: 1) O estatuto com que se usam as representações visuais na sala de aula não é unicamente determinado pelo seu tipo, formato, meio de veiculação ou grau de abstração; 2) O estatuto que as representações visuais assumem na sala de aula advém do modo como são usadas por professores e alunos, podendo este ser, ou não, um estatuto epistémico; 3) O número de representações visuais introduzidas pelo próprio professor e a extensão em que são usadas ao longo de uma tarefa varia em função da sua experiência profissional; 4) O estatuto de mediador epistémico que uma representação visual pode assumir é bastante influenciado por aquilo que é feito desde o início da tarefa; 5) As ações adotadas pelo professor no âmbito da sua mediação têm influência no estatuto com que se usam as representações visuais na sala de aula; 6) As ações que o professor adota no sentido de sustentar o estatuto epistémico com que as representações visuais são usadas pelos alunos ou para oferecer novas possibilidades de uso para além apenas da dimensão de mediador simbólico dependem da experiência profissional dos professores e do tipo de atividade desenvolvida na sala de aula; 7) Há ações da mediação, associadas ao uso da representação visual com estatuto de mediador epistémico, que surgem associadas à ocorrência de mais práticas epistémicas dos alunos e mais diversificadas; 8) As práticas de mediação do professor dependem da sua experiência profissional e, ainda que de modo menos evidente, do tipo de atividade desenvolvida na sala de aula. Como trabalho futuro será necessário recolher mais evidências empíricas que nos permitam compreender em que medida o tipo de atividade desenvolvida influencia o estatuto com que se usam as representações visuais e também as práticas de mediação do professor. A experiência profissional dos professores é determinante no modo como usam as representações visuais nas suas aulas. Seria importante investigar os fatores que possibilitam aos professores evoluir de um estádio de competências e desenvolvimento profissional onde demonstram dificuldades em adotar ações que permitem sustentar o uso de representações visuais com estatuto de mediador epistémico, para outro onde as suas práticas de mediação permitem fazer delas um uso mais efetivo com esse mesmo estatuto. The main goal of this research work is to study the epistemic role played by visual representations in the context of teaching practices, significant to students' epistemic learning. In this study, we intend to contribute to knowledge enlargement in the field of science education, and simultaneously, for professional development of teachers. This work focuses its attention on teaching practices that promote and support students' epistemic work, taking advantage of visual representation potentialities as a mediator artefact to promote epistemic practices in the classroom. With this research work, we also intend to contribute to the improvement of teachers' meditation practices when using visual representations in the classroom, so that students can develop epistemic competencies and turn their learning more meaningful. The role played by visual representation as a mediator of knowledge construction isn't well-known by this research field, both on international and national contexts. This research field also needs more empirical data, collected in the natural environment of the classroom, which enlarges the understanding about the teacher's mediation actions that can foster and support activities where students handle different types of visual representation. The use of visual representation, by itself, is an important practice in the context of scientific production that can trigger the development of other practices of knowledge construction, with a strong impact on students' epistemic learning. The visual representations can be faced as mediating artefacts for knowledge construction in the classroom, which plays an important role in promoting and sustaining students' epistemic work. This research work adopted a qualitative approach based on multiple case studies orientated by the following research questions: 1) What is the statute assumed by visual representations when they are used in the classroom? 2) How teacher's mediation actions influence the statute assumed by visual representations used in the classroom 3) How can teacher mediation actions promote and sustain students' epistemic work in the classroom? The data collection took place between school years 2007/2008 and 2011/2012 and involved five physics and chemistry teachers, at secondary school level, from Braga, Bragança, Porto, and Vila Real. Based on the data collected with several instruments and techniques (e.g., Audio recordings, teacher's diaries students' notebooks, materials provided to students, or photographic records, among others), we constructed multimodal narratives and used them as research tools. The data analysis was based on content analysis (i.e., categorical analysis) of multimodal narratives, using NVivo software, followed by treatment with cluster analysis, in order to find patterns about the way visual representations, including those displayed by computer simulations, were used in the lessons taught by five teachers with different professional and academic experiences, at different school levels, in different topics of physics and chemistry, and with different didactic intentionality. The main contributions of our research are: 1) The statute assumed by visual representations when they are used in the classroom is not exclusively determined by its type, format, support or abstraction degree; 2) The statute that the visual representations assume in the classroom depends on their use in the classroom and that could be an epistemic statute, or not; 3) The number of visual representations introduced by the teacher and the extent to which they are used during the task alters in function of his professional experience; 4) The statute of epistemic mediator that visual representation can assume is largely influenced by all the actions adopted from the beginning of the task; 5) The actions adopted by the teacher in the context of his mediation, influences the statute assumed by visual representations used in the classroom; 6) The actions adopted by the teacher that support the epistemic statute of visual representations when they are used by pupils or the actions that allow new possibilities of use besides the dimension of symbolic mediator, depends on the professional experience of the teachers and on the type of activity developed in the classroom; 7) There are teacher mediation actions, connected with the visual representation as epistemic mediator, related to the occurrence of a large and more diverse number of students' epistemic practices; 8) The teachers' meditation practices depend on his professional experience and, in a less obvious way, on the type of activity developed in the classroom. As future work, we need to gather more empirical evidences that could allow a better understanding about the influence that the type of activity developed in the classroom have on teacher's mediation actions and also on the use of visual representation as epistemic mediator. Teacher professional experience is a key feature to ensure that visual representations are used as epistemic mediators. It is important to investigate the factors related to teachers´ professional development, changing from a stage where his mediation practices allows a more effective use of visual representations.