Apesar das inúmeras contribuições teóricas e empíricas para a atualização do currículo de física, a atenção para a Natureza da Ciência e o uso de tecnologia em sala de aula, eles permanecem ainda hoje como desafios para a educação científica. A Física de Partículas, por sua vez, tem características especiais, havendo uma notória ausência de trabalhos de cunho histórico-epistemológicos e diversos problemas conceituais na prática de ensino, além dos obstáculos didático-epistemológicos e didático-pedagógicos do ensino de Física Moderna e Contemporânea. Nesse texto, dissertamos sobre uma pesquisa teórico-empírica no contexto da Inovação Curricular. Mais especificamente, nosso objetivo é investigar os obstáculos manifestados durante a relação de ensino-aprendizagem de um tópico de física moderna, tanto numa dimensão epistemológica quanto pedagógica. Entretanto, como forma de potencializar o valor dessa investigação, nossas reflexões não se restringem aos efeitos manifestados. Trata-se de pensar também como essa proposta se articula em um projeto educacional mais amplo, bem como quais são as condições de contorno devido a uma característica peculiar do nosso trabalho a saber, a de fazer parte de um projeto de detecção de raios cósmicos. A junção entre a investigação empírica e a investigação teórica exige, ao nosso ver, um planejamento que para construir, precisa ser construído no caso, realizado a partir da literatura das Sequências de Ensino-Aprendizagem (SEA). Notamos que ao final, apesar dos estudantes abandonarem certas concepções prévias, aspectos conceituais e investigativos associados ao funcionamento comum de um detector permanecem como obstáculos, emergindo a necessidade de mudar a SEA inicial.

Despite the numerous theoretical and empirical contributions to updating the physics curriculum, the attention to the Nature of Science and the use of technology in the classroom, they still remain challenges for science education. Particle Physics, in turn, has special characteristics, with a notorious absence of works of a historical-epistemological nature and several conceptual problems in teaching practice, in addition to the didactic-epistemological and didactic-pedagogical obstacles of teaching Modern and Contemporary Physics. In this text, we discuss a theoretical and empirical research in the context of Curriculum Innovation. More specifically, our objective is to investigate the obstacles manifested during the teaching-learning relationship of a modern physics topic, both in an epistemological and pedagogical dimension. However, as a way of enhancing the value of this investigation, our reflections are not restricted to the manifested effects. It is also about thinking about how this proposal is articulated in a broader educational project, as well as what are the boundary conditions due to a peculiar characteristic of our work namely, that of being part of a cosmic ray detection project. The junction between empirical investigation and theoretical investigation requires, in our view, planning that, in order to be constructed, needs to be constructed in this case, based on the literature of Teaching-Learning Sequences (TLS). We note that in the end, despite the students abandoning certain previous conceptions, conceptual and investigative aspects associated with the common operation of a detector remain obstacles, emerging the need to change the initial TLS.