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Figueroa Sánchez, A. A. (2023). Desarrollo de competencias científicas en secundaria. Revista Oratores, (19), 188–202. https://doi.org/10.37594/oratores.n19.1199
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Resumen
La ciencia ha sido el medio que ha permitido a las comunidades el logro y el alcance de grandes avances para la mejora de su calidad de vida, sin embargo, cada uno de los campos en los que la misma se ha ido formando y evolucionando, siempre ha requerido la intervención de la investigación, con el objetivo de generar nuevos conocimientos que posibilita a la sociedad, la disminución de las problemáticas que se presentan en su cotidianidad.
Por consiguiente, es fundamental el desarrollo de las competencias científicas e investigativas en el ámbito escolar, involucrando a los estudiantes en procesos de construcción de nuevos saberes a través del aprendizaje autónomo y basado en la libertad. Esto se logra usando estrategias educativas diversas que permitan la adaptación al ritmo de aprendizaje de cada uno de los estudiantes.
En consecuencia, se examinaron, diferentes perspectivas teóricas que respaldan la relevancia de la enseñanza de la ciencia, las estrategias que se pueden considerar, la importancia de los procesos constructivos de aprendizaje, el fomento del pensamiento crítico, además de las dificultades que podrían surgir durante el proceso, una de estas tiene que ver precisamente con la falta de alfabetización científica y la falta de integración del resto de las áreas del currículo con la ciencia.
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En este sentido, Delgado (2021) considera que, la investigación científica en los diferentes campos de las ciencias es un pilar fundamental porque contribuye a la calidad de vida y bienestar de las personas, en la formación de nuevos profesionales y en el desarrollo de los profesionales que se encaminan hacia la investigación. (p.5)
De igual manera, Delgado (2021), afirma que, la investigación científica ofrece conocimientos valiosos y soluciones en diferentes campos del conocimiento.
Según Otero (2016) reconoce que la naturaleza de las Ciencias Naturales contenidas en la situación de enseñanza de la filosofía de la ciencia es entendida como reflexión epistemológica sobre el conocimiento científico, permite analizar la capacidad del ser humano de producir conocimientos; también le permite tener control sobre los procesos físicos, químicos y biológicos del universo y su relación con los procesos culturales. Este hecho lo debe hacer más consciente de sus limitaciones y de los cambios que puede introducir al ambiente, los cuales posibilitarían la alteración del delicado equilibrio que hace posible la vida. (p.7)
Autores como Amador y Ospina (2018), reconocen que:
La naturaleza de la ciencia es definida operativamente en el contexto de la enseñanza como el conjunto de contenidos metacientíficos con valor para la educación científica, donde las ideas a enseñar tienen distintas procedencias (la epistemología, la historia y la sociología de la ciencia) y experimentan genuinas transposiciones didácticas funcionales a la tarea cotidiana de los profesores de ciencias. (p.6)
Al respecto, Ascencio (2017) reconoce lo siguiente
En particular, muchos orientan su enseñanza hacia la preparación de cursos superiores, es decir, hacia la formación de futuros científicos. No tienen en cuenta, por tanto, que se trata de formar básicamente a todas las personas, científicos y no científicos, de modo que la gran mayoría de los seres humanos puedan contar con los conocimientos y habilidades necesarias para desempeñarse en la vida diaria, ayudar a solucionar problemas y necesidades de salud personal y supervivencia global, adoptar actitudes responsables ante el desarrollo y sus consecuencias, así como poder participar activamente en la toma de decisiones.
Sánchez, Ortega y Ariza (2020) quienes indican que “La alfabetización científica y tecnológica de todas las personas requiere enseñar contenidos inclusivos y no excluyentes, insistir en el aprendizaje de procedimientos y actitudes y adoptar criterios de evaluación acordes con ello.” (p.6)
Ascencio (2017) indica que esta incluye cinco componentes:
• El conocimiento de hechos relevantes, conceptos, principios y teorías de la ciencia;
• Habilidad para aplicar el conocimiento relevante de la ciencia a las vivencias diarias de la vida;
• Habilidad para aplicar los procedimientos de la investigación científica;
• Comprensión de las ideas fundamentales acerca de las características de la ciencia y la relevancia de las relaciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad;
• Adquisición de actitudes fundamentales apoyada en información fiable y de interés relacionada con la ciencia.
Sánchez y Gómez (2018) consideran que:
La competencia desenfrenada por la producción de bienes tecnológicos que satisfagan el afán por el bienestar y seguridad material ha influido poderosamente para que se haya convertido la ciencia en una moderna religión portadora de verdades universales, métodos irrefutables y saberes no contaminables por la subjetividad (p.137).
Según el Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación (ICFES), la evaluación de las competencias en ciencias expresa lo que el estudiante comprende y es capaz de hacer. Su capacidad para: explicar fenómenos científicamente, evaluar y diseñar investigaciones científicas e interpretar científicamente datos y evidencias. (ICFES, 2018)
El (ICFES, 2018) define la indagación como la capacidad para comprender que, a través de la investigación, se generan explicaciones sobre el entorno natural. Asimismo, comprende los procedimientos o metodologías que se utilizan para generar más preguntas o intentar responder a ellas.
De igual manera, el ICFES (2018) considera que la explicación de fenómenos se refiere a la capacidad elaborar explicaciones y comprender argumentos y modelos que respalden un fenómeno, y de establecer la validez o coherencia de una afirmación o argumento que se relacionen con un fenómeno o problema científico.
ICFES (2018) afirma que, esta se refiere a la capacidad que desarrolla el estudiante para entender y utilizar las nociones, conceptos y teorías de las ciencias naturales para resolver problemas. Además de establecer relaciones entre conceptos y teorías de las ciencias naturales con los fenómenos que se observan con frecuencia.
En lo que se refiere a las estrategias didácticas para Mendoza (2022) reconoce lo siguiente.
Las estrategias didácticas, en términos de actividades, entendidas como la integración de distintos elementos en una forma de acción a través de la cual se promueve el aprendizaje de los alumnos, consideran la realidad concreta del alumno, su entorno sociocultural, su vida familiar, sus aspiraciones y valores personales y de su grupo de pertenencia. (p.12)
En su opinión, García (2017) define a las estrategias didácticas como “El resultado de la fusión entre las estrategias de aprendizaje y las estrategias de enseñanza”. (p.7)
Teniendo en cuenta esta diversidad de propuestas sobre cómo estructurar una estrategia didáctica, es importante señalar que, en este trabajo de investigación, se adoptará la estructura propuesta por Santana y López (2019) reconocen las siguientes etapas a tener en cuenta para lograr un resultado significativo en torno a la enseñanza de las ciencias.
Al respecto, según Chamizo y Pérez (2017) reconocen que, los procesos de indagación guiada significan que los estudiantes desarrollan progresivamente ideas científicas clave al aprender cómo investigar y construir su conocimiento y comprensión del mundo que los rodea. Utilizan habilidades que emplean los científicos, tales como formular preguntas, recolectar datos, razonar y analizar las pruebas a la luz de lo que ya se sabe, sacar conclusiones y discutir resultados. Este proceso de aprendizaje está completamente respaldado en una pedagogía basada en la indagación.
Al respecto, Zimmerman (2007), citado por Di Mauro y Furman (2012), sostienen que esta estrategia se orienta hacia el fortalecimiento de una serie de complejas aptitudes cognitivas y metacognitivas y que el desarrollo y consolidación de las mismas requiere de ejercitación, en consecuencia, deben abordarse los estudios relacionados con prácticas que las potencien de tal manera que ello conduzcan a determinar que métodos son más eficaces para implementar estas prácticas en todas las aulas.
Sotomayor (2018) considera que tienen una finalidad pedagógica concreta, que es el aprendizaje mediante el cual los estudiantes planean, implementan y evalúan proyectos que tienen una aplicación en el mundo real más allá del aula de clase.
Este modelo promueve el trabajo en equipo, la planificación, implementación y evaluación de proyectos, además estimula el desarrollo de habilidades sociales. (Galeana, 2006)
En este sentido, para Grisales y Aristizábal (2016) consideran que “la formación de ciencias en los primeros niveles de la escuela debería enfocarse en la curiosidad natural de los niños. De esta forma, se mantienen las sugerencias de los métodos naturales que requieren, del maestro, el conocimiento y la sensibilidad para despertar el interés de los niños”
De la misma manera, desde palabras de Sánchez, Henao, Mesa y Taborda (2023) Es importante señalar que la capacidad de formular hipótesis es el elemento fundamental de la racionalidad científica y está estrechamente vinculado con la imaginación y la creatividad. Los niños establecen relaciones imaginarias o construyen conjeturas, debido a que tratan de explicar un fenómeno o un problema social o natural del mundo. De este modo, el estudiante puede crear, imaginar, brindar explicaciones, argumentar e informar acerca de los fenómenos que ocurren en el entorno.
Por lo tanto, desde la perspectiva de Sarmiento, Sandoval y Martínez (2017) Las competencias científicas se refieren, en primera instancia, a la capacidad para adquirir y generar conocimientos; por su impacto en la vida y en la producción, las ciencias son reconocidas hoy como bienes culturales preciosos a los cuales es necesario que accedan en distintas formas todos los ciudadanos. Los valores de las ciencias, esto es, los criterios orientadores de la acción en ciencias que pueden ser rescatados como paradigmas de la acción social, pueden ser definitivos como guías de acción posibles en la construcción permanente de la sociedad deseable.
Según Pérez y Villagra (2020) reconocen que, se deben comprender las competencias científicas como una habilidad para lograr adecuadamente una tarea con ciertas finalidades, conocimientos, habilidades y motivaciones que son requisitos para una acción eficaz en el aula en un determinado contexto que puede ser distinto a una habilidad, a una motivación o a un prerrequisito en otro contexto y el conjunto de saberes técnicos, metodológicos, sociales y participativos que se actualizan en una situación. (p.21)
Por su parte, ICFES (2018) analiza las habilidades como la capacidad de comprender e interactuar en un entorno material y social. Según este organismo, las competencias específicas que se ha considerado importante desarrollar en el aula de clase, son: Identificar, que hace referencia a la capacidad para reconocer y diferenciar fenómenos, representaciones y cuestionamientos pertinentes sobre estos fenómenos; Indagar, que tiene que ver con la capacidad para formular preguntas y procedimientos adecuados y para buscar, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para responder a esas cuestiones; finalmente, Explicar que se refiere explicar que se refiere a la capacidad para elaborar y comprender argumentos, representaciones o modelos que puedan fundamentar fenómenos.
De igual manera, Delgado (2021), afirma que, la investigación científica ofrece conocimientos valiosos y soluciones en diferentes campos del conocimiento.
Según Otero (2016) reconoce que la naturaleza de las Ciencias Naturales contenidas en la situación de enseñanza de la filosofía de la ciencia es entendida como reflexión epistemológica sobre el conocimiento científico, permite analizar la capacidad del ser humano de producir conocimientos; también le permite tener control sobre los procesos físicos, químicos y biológicos del universo y su relación con los procesos culturales. Este hecho lo debe hacer más consciente de sus limitaciones y de los cambios que puede introducir al ambiente, los cuales posibilitarían la alteración del delicado equilibrio que hace posible la vida. (p.7)
Autores como Amador y Ospina (2018), reconocen que:
La naturaleza de la ciencia es definida operativamente en el contexto de la enseñanza como el conjunto de contenidos metacientíficos con valor para la educación científica, donde las ideas a enseñar tienen distintas procedencias (la epistemología, la historia y la sociología de la ciencia) y experimentan genuinas transposiciones didácticas funcionales a la tarea cotidiana de los profesores de ciencias. (p.6)
Al respecto, Ascencio (2017) reconoce lo siguiente
En particular, muchos orientan su enseñanza hacia la preparación de cursos superiores, es decir, hacia la formación de futuros científicos. No tienen en cuenta, por tanto, que se trata de formar básicamente a todas las personas, científicos y no científicos, de modo que la gran mayoría de los seres humanos puedan contar con los conocimientos y habilidades necesarias para desempeñarse en la vida diaria, ayudar a solucionar problemas y necesidades de salud personal y supervivencia global, adoptar actitudes responsables ante el desarrollo y sus consecuencias, así como poder participar activamente en la toma de decisiones.
Sánchez, Ortega y Ariza (2020) quienes indican que “La alfabetización científica y tecnológica de todas las personas requiere enseñar contenidos inclusivos y no excluyentes, insistir en el aprendizaje de procedimientos y actitudes y adoptar criterios de evaluación acordes con ello.” (p.6)
Ascencio (2017) indica que esta incluye cinco componentes:
• El conocimiento de hechos relevantes, conceptos, principios y teorías de la ciencia;
• Habilidad para aplicar el conocimiento relevante de la ciencia a las vivencias diarias de la vida;
• Habilidad para aplicar los procedimientos de la investigación científica;
• Comprensión de las ideas fundamentales acerca de las características de la ciencia y la relevancia de las relaciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad;
• Adquisición de actitudes fundamentales apoyada en información fiable y de interés relacionada con la ciencia.
Sánchez y Gómez (2018) consideran que:
La competencia desenfrenada por la producción de bienes tecnológicos que satisfagan el afán por el bienestar y seguridad material ha influido poderosamente para que se haya convertido la ciencia en una moderna religión portadora de verdades universales, métodos irrefutables y saberes no contaminables por la subjetividad (p.137).
Según el Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación (ICFES), la evaluación de las competencias en ciencias expresa lo que el estudiante comprende y es capaz de hacer. Su capacidad para: explicar fenómenos científicamente, evaluar y diseñar investigaciones científicas e interpretar científicamente datos y evidencias. (ICFES, 2018)
El (ICFES, 2018) define la indagación como la capacidad para comprender que, a través de la investigación, se generan explicaciones sobre el entorno natural. Asimismo, comprende los procedimientos o metodologías que se utilizan para generar más preguntas o intentar responder a ellas.
De igual manera, el ICFES (2018) considera que la explicación de fenómenos se refiere a la capacidad elaborar explicaciones y comprender argumentos y modelos que respalden un fenómeno, y de establecer la validez o coherencia de una afirmación o argumento que se relacionen con un fenómeno o problema científico.
ICFES (2018) afirma que, esta se refiere a la capacidad que desarrolla el estudiante para entender y utilizar las nociones, conceptos y teorías de las ciencias naturales para resolver problemas. Además de establecer relaciones entre conceptos y teorías de las ciencias naturales con los fenómenos que se observan con frecuencia.
En lo que se refiere a las estrategias didácticas para Mendoza (2022) reconoce lo siguiente.
Las estrategias didácticas, en términos de actividades, entendidas como la integración de distintos elementos en una forma de acción a través de la cual se promueve el aprendizaje de los alumnos, consideran la realidad concreta del alumno, su entorno sociocultural, su vida familiar, sus aspiraciones y valores personales y de su grupo de pertenencia. (p.12)
En su opinión, García (2017) define a las estrategias didácticas como “El resultado de la fusión entre las estrategias de aprendizaje y las estrategias de enseñanza”. (p.7)
Teniendo en cuenta esta diversidad de propuestas sobre cómo estructurar una estrategia didáctica, es importante señalar que, en este trabajo de investigación, se adoptará la estructura propuesta por Santana y López (2019) reconocen las siguientes etapas a tener en cuenta para lograr un resultado significativo en torno a la enseñanza de las ciencias.
Al respecto, según Chamizo y Pérez (2017) reconocen que, los procesos de indagación guiada significan que los estudiantes desarrollan progresivamente ideas científicas clave al aprender cómo investigar y construir su conocimiento y comprensión del mundo que los rodea. Utilizan habilidades que emplean los científicos, tales como formular preguntas, recolectar datos, razonar y analizar las pruebas a la luz de lo que ya se sabe, sacar conclusiones y discutir resultados. Este proceso de aprendizaje está completamente respaldado en una pedagogía basada en la indagación.
Al respecto, Zimmerman (2007), citado por Di Mauro y Furman (2012), sostienen que esta estrategia se orienta hacia el fortalecimiento de una serie de complejas aptitudes cognitivas y metacognitivas y que el desarrollo y consolidación de las mismas requiere de ejercitación, en consecuencia, deben abordarse los estudios relacionados con prácticas que las potencien de tal manera que ello conduzcan a determinar que métodos son más eficaces para implementar estas prácticas en todas las aulas.
Sotomayor (2018) considera que tienen una finalidad pedagógica concreta, que es el aprendizaje mediante el cual los estudiantes planean, implementan y evalúan proyectos que tienen una aplicación en el mundo real más allá del aula de clase.
Este modelo promueve el trabajo en equipo, la planificación, implementación y evaluación de proyectos, además estimula el desarrollo de habilidades sociales. (Galeana, 2006)
En este sentido, para Grisales y Aristizábal (2016) consideran que “la formación de ciencias en los primeros niveles de la escuela debería enfocarse en la curiosidad natural de los niños. De esta forma, se mantienen las sugerencias de los métodos naturales que requieren, del maestro, el conocimiento y la sensibilidad para despertar el interés de los niños”
De la misma manera, desde palabras de Sánchez, Henao, Mesa y Taborda (2023) Es importante señalar que la capacidad de formular hipótesis es el elemento fundamental de la racionalidad científica y está estrechamente vinculado con la imaginación y la creatividad. Los niños establecen relaciones imaginarias o construyen conjeturas, debido a que tratan de explicar un fenómeno o un problema social o natural del mundo. De este modo, el estudiante puede crear, imaginar, brindar explicaciones, argumentar e informar acerca de los fenómenos que ocurren en el entorno.
Por lo tanto, desde la perspectiva de Sarmiento, Sandoval y Martínez (2017) Las competencias científicas se refieren, en primera instancia, a la capacidad para adquirir y generar conocimientos; por su impacto en la vida y en la producción, las ciencias son reconocidas hoy como bienes culturales preciosos a los cuales es necesario que accedan en distintas formas todos los ciudadanos. Los valores de las ciencias, esto es, los criterios orientadores de la acción en ciencias que pueden ser rescatados como paradigmas de la acción social, pueden ser definitivos como guías de acción posibles en la construcción permanente de la sociedad deseable.
Según Pérez y Villagra (2020) reconocen que, se deben comprender las competencias científicas como una habilidad para lograr adecuadamente una tarea con ciertas finalidades, conocimientos, habilidades y motivaciones que son requisitos para una acción eficaz en el aula en un determinado contexto que puede ser distinto a una habilidad, a una motivación o a un prerrequisito en otro contexto y el conjunto de saberes técnicos, metodológicos, sociales y participativos que se actualizan en una situación. (p.21)
Por su parte, ICFES (2018) analiza las habilidades como la capacidad de comprender e interactuar en un entorno material y social. Según este organismo, las competencias específicas que se ha considerado importante desarrollar en el aula de clase, son: Identificar, que hace referencia a la capacidad para reconocer y diferenciar fenómenos, representaciones y cuestionamientos pertinentes sobre estos fenómenos; Indagar, que tiene que ver con la capacidad para formular preguntas y procedimientos adecuados y para buscar, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para responder a esas cuestiones; finalmente, Explicar que se refiere explicar que se refiere a la capacidad para elaborar y comprender argumentos, representaciones o modelos que puedan fundamentar fenómenos.
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