O objetivo desta tese residiu em investigar possíveis contribuições para o ensino de ciências/física e para o pensamento crítico sobre a natureza da ciência, promovidas por um amplo estudo da história conceitual da astronomia da cosmologia e da física, fundamentado na epistemologia da solução de problema de larry laudan. suas justificativas se apoiaram nas contribuições que a história e a filosofia da ciência (hfc) têm fornecido ao ensino de ciências e de física, em vista de três necessidades fundamentais: a ressignificação dos conteúdos científicos; a elaboração de estratégias de ensino aportadas epistemologicamente pela hfc, como alternativas complementares para o campo investigativo da resolução de problemas; e a promoção do pensamento crítico sobre a natureza da ciência, no currículo e na formação científica e tecnológica de futuros professores de ciências/física e de cientistas. teoricamente, esta tese fundamentou-se na perspectiva epistemológica da solução de problemas de laudan, em função desta visão de ciência comportar um aspecto original do componente conceitual, na análise do complexo desenvolvimento científico. além disso, esse aporte teórico tem auxiliado as investigações no ensino de ciências e de física, desde finais da década de 1980, principalmente: no aperfeiçoamento dos modelos de ensino-aprendizagem; na fundamentação das pesquisas; na compreensão das concepções epistemológicas dos estudantes; na produção de analogias entre a atividade científica e a atividade estudantil; e na investigação de episódios da história da ciência. metodologicamente, foram desenvolvidos amplos estudos sobre: a importância didática e educacional da pergunta no ensino de ciências e de física; a história conceitual da astronomia, da cosmologia e da física, dos babilônios à gravitação universal newtoniana, operacionalizando os conceitos e pressupostos laudanianos para construir uma narrativa histórica atenta ao objetivo geral. como resultados, esta tese fornece ao ensino de ciências/física, as seguintes contribuições: (i) a ressignificação, mediante uma relevante contextualização histórica, de diversos assuntos/temas da astronomia, da cosmologia e da física, estabelecidos pelos documentos oficiais e a literatura brasileira como imprescindíveis para a compreensão estudantil da relação terra-universo; (ii) uma proposta de ensino alternativa complementar para o campo investigativo da resolução de problemas, que proporciona uma profunda experiência estudantil crítica-reflexiva focada na pergunta, na indagação e na curiosidade, em sala de aula, frente ao conteúdo da instrução didática e a realização das atividades de elaboração, avaliação e de solução das próprias perguntas dos/as estudantes; e (iii) a promoção do pensamento crítico sobre a natureza da ciência, no currículo e na formação de professores de física e futuros cientistas, por meio da construção de vinte e um vínculos epistemológicos entre o conteúdo da história conceitual da astronomia, da cosmologia e da física e os diversos aspectos, características, princípios da natureza da ciência referendados pela literatura do ensino de ciências e do ensino de física, de modo especial. em face dessas relevantes contribuições, esta tese conclui/defende que: o estudo da história conceitual da astronomia, da cosmologia e da física, fundamentado na epistemologia da solução de problemas de larry laudan é um dos caminhos profícuos para uso didático da história e filosofia da ciência.