Resumen

Este artículo analiza información sobre el problema del desarrollo de competencias científicas en los estudiantes de nivel básico. Se acopió información en bases de datos e hizo una lectura crítica de ésta. Los resultados muestran que el problema, en Latinoamérica, específicamente en Perú, sigue sin solución. Que en la enseñanza de las ciencias no se usa una definición clara de competencias científicas. Los docentes que conocen el propósito y procesos de la ciencia, generan estrategias que favorecen su desarrollo, aquellos que lo desconocen, ponen en práctica una enseñanza tradicional. Se concluye que es necesario desarrollar un constructo de competencias científicas alineado a las operaciones de la ciencia en la construcción del conocimiento para promover su desarrollo en las aulas.

Palabras clave: Enseñanza de las ciencias; estrategia de enseñanza; habilidad; ciencia; desarrollo científico.

Abstract

This article examines the development of scientific competencies in basic level students. Information collated in databases was critically analysed and the results show that the problem is in Latin America, specifically in Peru are still unsolved. The problem partly lies with the fact that there is no clear definition of scientific competencies in science teaching. Teachers who fully understand the purpose and processes of science generate strategies that favour its development and teachers that do not, use traditional teaching methodology. It is concluded that it is necessary to develop a construct of scientific competences aligned to scientific operations in the construction of knowledge in order to promote its development in the classroom.

Key words: Science teaching; teaching strategy; skill; science; scientific development

Resumo

Este artigo analisa informações sobre o problema do desenvolvimento de competências científicas em alunos do nível básico. As informações foram coletadas em bancos de dados e foi feita uma leitura crítica das mesmas. Os resultados mostram que o problema, na América Latina, especificamente no Peru, continua sem solução. Que no ensino de ciências não se usa uma definição clara de competências científicas. Professores que conhecem a finalidade e os processos da ciência, geram estratégias que favoreçam seu desenvolvimento, aqueles que não as conhecem colocam em prática o ensino tradicional. Conclui-se que é necessário desenvolver um construto de competências científicas alinhado às operações da ciência na construção do conhecimento para promover o seu desenvolvimento em sala de aula.

Palavras-chave: Ensino de ciencias; estratégia de ensino; habilidade; ciencia; desenvolvimento científico.

Introducción

Pertenecer a una comunidad mundial obliga a todos interpretar y comprender su complejidad para participar, en igualdad de condiciones, de manera autónoma y creativa, en la conducción de su destino(Consejo Nacional de Educación, 2020). Tal propósito solo es posible si la persona logra su desarrollo integral a través de una educación de calidad(Congreso de la República del Perú, 2003). Parte fundamental de dicho proceso es el despliegue de sus competencias científicas, porque éstas lo pondrán en condiciones hacer ciencia, tecnología e innovar, para alcanzar su bienestar, coadyuvar con el desarrollo de su país (Consejo Nacional de Ciencia, 2020) y contribuir al conocimiento científico global (UNESCO, 1999).

La ciencia es el arma más poderosa inventada por el ser humano para entender el mundo y entenderse así mismo (Golombek,2018), por tal razón se apela a ella, personificada en los científicos de todo el mundo, solucionar los problemas que lo aquejan, por ejemplo, producir el conocimiento científico que permita desarrollar una vacuna para contener la COVID-19 (Carvalho et al., 2020). También se considera que es el instrumento más importante para alcanzar los Objetivos del Desarrollo Sostenible al 2030 (UNESCO, 2017), por lo tanto, las respuestas a los problemas globales actuales deben respaldarse en el trabajo de la comunidad científica con la participación de la sociedad en su conjunto en el marco de una ciencia abierta (UNESCO, 2020). Este paradigma plantea aprovechar las ventajas del internet para extender la ciencia más allá de los círculos científicos, poniéndolo al alcance de todas las personas. El ciudadano deja de ser un interesado por las cuestiones científicas y se convierte en protagonista de dicho quehacer, se beneficia y participa en él (Anglada & Abadal, 2018), sin embargo, tales posibilidades pueden verse limitadas si sigue postergando el desarrollo de las competencias científicas en los ciudadanos del mundo, específicamente en los estudiantes de nivel básico.

Este artículo tiene como objetivo analizar información para entender la problemática del desarrollo de competencias científicas en los estudiantes, particularmente de nivel básico, desde el punto de vista del conocimiento y manejo del constructo, competencias científicas, por parte de los docentes que enseñan ciencias, para develar los factores que facilitan o dificultan su desarrollo en las aulas.

Metodología

Para realizar este trabajo se ha recurrido a información publicada en bases de datos de internet como: SciELO, WorldWideScience.org, Google Académico, Redalyc, Scopus, entre otros. Se accedió a la información usando grupos de palabras como hacer ciencia, competencia científica, práctica científica, ciencia y desarrollo sostenible, enseñanza de las ciencias, etc.; también preguntas, como ¿cuál es la importancia de la ciencia para el mundo actual? ¿qué es una competencia científica?(Moncada, 2014) La información se seleccionó atendiendo los siguientes criterios: confiabilidad, relevancia y actualidad de la fuente, la hipótesis del autor, argumento coherente y sólido, y su capacidad para cambiar la opinión y hacer reflexionar al lector (Argudin, & Luna, 1995). Las citas y referencias se gestionaron usando la herramienta digital Mendeley y para su análisis se realizó una lectura crítica de la información.

Desarrollo y discusión

Educación científica de calidad, una necesidad actual

Unesco para Latinoamérica y el Caribe, reconoce que en los países de esta región, entre ellos Perú, la educación científica no es de calidad, y que, la forma cómo se enseña las ciencias, no motiva su aprendizaje y menos estimula la vocación científica de los estudiantes(Macedo, 2016). Dicho problema se evidencia en los resultados de las pruebas internacionales PISA-2018, en la cual los estudiantes latinoamericanos, en ciencias, mostraron desempeños con puntajes por debajo del promedio de OCDE (que es de 486 puntos): los estudiantes de Chile(444), Uruguay(426), México(419), Costa Rica(416) y Colombia(413), se ubicaron sobre la línea de base de OCDE(410); y, bajo dicha línea, encontramos a Perú, Argentina y Brasil (404), Panamá(365) y República Dominicana(336)(Ministerio de Educación del Perú, 2018).Se puede afirmar que el desarrollo de las capacidades científicas de los estudiantes latinoamericanos sigue postergado.

En el contexto actual es necesario poner la ciencia al alcance de los ciudadanos y ciudadanas (Gallego, 2020), también, es imprescindible estimular la vocación científica de los estudiantes e intensificar el desarrollo de sus capacidades científicas desde los niveles básicos (Angelelli et al., 2020). Ello demanda comprender qué son y cómo se desarrollan las competencias científicas en las personas y propiciar la construcción de sistemas científicos regionales con capacidades y condiciones habilitantes que permita asegurar una participación más activa, de todos los países, en la solución de los problemas globales (Angelelli et al., 2020) y, sobre todo, que todas las personas sepan cómo aplicar la ciencia, para entender, resolver y discutir los problemas de la vida cotidiana(Arteaga et al., 2016).

Las competencias científicas, un constructo polisémico

La publicaciones revisadas sobre enseñanza de las ciencias, la mayoría eluden el concepto de competencias científicas; usan otros como: educación científica basada en la indagación (Retana & Vásquez, 2019), habilidades científicas(Sosa Solano & Davila Sanabria, 2019; Bravo González et al., 2019), pensamiento científico (J. Coronado et al., 2020), habilidades intelectuales (Espinoza & Ricaldi, 2019), competencias indispensables(Casa et al., 2019) o hablan de implicar a los estudiantes en proyectos de investigación(Jara Campos, 2020). Las que usan el constructo en cuestión, lo conciben de diferente modo, por ejemplo, se dice que son un conjunto de capacidades, conocimientos y actitudes que permiten producir y comprender conocimientos científicos(M. Coronado & Arteta, 2015); o se adopta la definición de OCDE en el marco de las evaluaciones PISA-2006, afirmando que es la capacidad de aplicar el conocimiento científico, reconocer preguntas y formular conclusiones en base a pruebas, para comprender y tomar decisiones, respecto a los fenómeno naturales, y los impactos de las acciones humanas en el entorno.(Sánchez-Soto & Herrera-San Martin, 2019; Gollerizo-Fernández & Clemente-Gallardo, 2019). Otros toman la definición de PISA-2009, que contempla tres competencias científicas: “identificar cuestiones científicas”, “explicar fenómenos científicos” y “utilizar pruebas científicas”, las mismas que incluyen un conjunto de capacidades científicas importantes para la formación de los estudiantes (Rodríguez & Blanco, 2016). También, se afirma que es la “capacidad de saber actuar e interactuar en un contexto material y social” considerando básicas a dos grupos: las competencias generales, “interpretar, argumentar y proponer” y las específicas, “identificar, indagar, explicar, comunicar, trabajar en equipo, disposición para aceptar el conocimiento y, reconocer y asumir su dimensión social de manera responsable (Instituto Colombiano para el Fomento de la Educación Superior, 2007).

Como se observa, hay variedad de ideas relacionadas con el constructo competencias científicas que se usan en la enseñanza de las ciencias, ello dificulta su comprensión por los docentes y obstaculiza el desarrollo de estrategias para su enseñanza y aprendizaje (Rodríguez & Blanco, 2016), por tal razón, es necesario estandarizar el constructo en cuestión para facilitar su comprensión, medición y manejo por los docentes, y favorecer su desarrollo en los estudiantes; pues la elaboración de estrategias requiere un objetivo claro, pleno conocimiento de la actividad a realizar, tomar conciencia de los recursos disponibles y de su manejo eficiente para alcanzar metas (Contreras, 2013).

Preparar a los docentes para enseñar ciencias una tarea pendiente.

Londoño Vaquez y Luján Villegas (2020) en Colombia, analizaron las competencias científicas de los docentes que participan en las Ferias Explora, desde el punto de vista de su formación. Encontraron que el participar en la ferias permite a los docentes identificar problemas en la realidad, reconocer falencias y aciertos de su práctica pedagógica, elaborar propuestas de solución contextualizadas y comprender cómo se construye el conocimiento, diseñar y liderar proyectos de investigación, pero, anotan, se evidencia en los docentes escasa claridad sobre el concepto competencias científicas y sobre cómo se desarrollan a partir de la formación ofrecida en las ferias. Puntualizaron que la motivación es fundamental para su desarrollo, esta se logra involucrando la participación de los docentes y estudiantes en las ferias de ciencias. Sostienen que el docente debe dejar de administrar contenidos para convertirse en gestor del conocimiento y acompañante de investigación de los estudiantes. Muestran que desarrollar competencias científicas en educación básica es posible si se motiva a los docentes y estudiantes a que se involucren en proyectos de indagación y si, además, se generan espacios para que muestren sus trabajos pero, inciden, en que hay que preparar previamente a los docentes.

Coronado y Arteta (2015), observaron y analizaron cómo propician competencias científicas en estudiantes de noveno grado dos docentes de Ciencias Naturales. Sostienen que los docentes fomentan las competencias científicas de: identificar, indagar, comunicar, explicar y trabajar en grupo, pero tienen poco dominio conceptual al respecto, en el sentido que no lo llaman con propiedad y, respecto al desempeño de los estudiantes, estos mostraron dificultades en las cuatro primeras y fortaleza en la última. Sosa Solano y Davila Sanabria (2019), también afirman que los docentes no tienen clara la concepción y las estrategias para enseñar ciencias, que desconocen sobre habilidades científicas, y que en su práctica pedagógica aplican estrategias tradicionales. Hablan de habilidades científicas, las que desarrollan mediante la estrategia de enseñanza por indagación, esto es, formulando preguntas investigables, planteando hipótesis, infiriendo y prediciendo, etc. y recomiendan a los docentes trabajar más en el diseño de experimentos.

Jara C.(2020), da cuenta que en la formación profesional de los docentes, en Chile, se sigue el modelo de competencias y observó las clases de un grupo de docentes, noveles en enseñanza de ciencias, para conocer su desempeño. Tomó como referente teórico, los postulados de Perrenoud sobre las competencias de desempeño profesional para docentes. Como resultados presenta una tabla con 10 competencias profesionales y, dentro ellas, la primera es “organizar y animar situaciones de aprendizaje” esta contiene cinco competencias específicas, la última, dice: Implicar a los alumnos en actividades de investigación y proyectos de conocimiento”. Y, de ocho docentes observados, solo dos aparecen con una marca en dicha competencia específica. Concluye, que en los profesores noveles se observa solo parte de las competencias referenciadas, sobre todo las centradas en el arreglo y estímulo de situaciones orientadas a lograr aprendizajes adecuadas al nivel y posibilidad de los estudiantes, también da cuenta que los docentes de ciencias tienen claridad en plantear objetivos de aprendizaje, organizar las actividades de enseñanza en función de los conceptos, los errores y dificultades de aprendizaje de los estudiantes y que recurren a herramientas y procesos didácticos planificados. Considera que lo que realizan los docentes es producto de su formación pero que estos incorporan algunas rutinas aprendidas. Se deduce que, el cambio representacional de los docentes, respecto a qué es y cómo desarrollan las competencias científicas, es importante; no lograrlo puede ser una barrera para la enseñanza y aprendizaje de la ciencias (Pozo, 1999).

Bravo González et al. (2018) argumentan que en la actualidad para enseñar ciencias hay que integrar el conocimiento científico en grandes ideas para evitar su fragmentación. Luego describen el discurso y la práctica de tres docentes que enseñan ciencias para discutir el constructo “gran idea”. Concluyen que aunque tienen conceptos propios sobre el tema, tienen puntos en común como que son temas que generan controversia, conectan con lo cotidiano generando curiosidad e interés, cambian nuestra forma de ver el mundo y la sociedad, y que, además, permiten al estudiante hacerse cargo de su propio desarrollo y dan autonomía al docente. Que sus beneficios se asocian a la flexibilidad y apertura, que necesita mayor conocimiento disciplinar, que al estar vinculadas con lo cotidiano, permite a los estudiantes ser activos y asumir el control de la clase, que permite el desarrollo de habilidades científicas (observación, inferencia), que llevan a ponerse en contacto con el contenido y permiten un aprendizaje progresivo y llevan a conectar la enseñanza con la vida cotidiana. Enfatizan que combinar el conocimiento de la experiencia docente y la teoría mejora la comprensión de la enseñanza de la ciencia.

En Ecuador, Espinoza Freire y Ricaldi Echevarria(2019) investigaron el proceso de desarrollo de habilidades generales en estudiantes de educación básica implementado por 40 docentes. Concluyeron que el desarrollo de habilidades generales (observación, descripción, comparación, ejemplificación, utilización de modelos, clasificación e identificación), era limitado y que los docentes consideraban no contar con la preparación metodológica para el caso, y por tanto su intención para desarrollarlas en el aula era limitada, en consecuencia las habilidades generales de los estudiantes son bajas. La enseñanza es tradicional, centrada en el docente y poca participación del estudiante, con escasas estrategias para el desarrollo de las mismas.

En Perú, Ventura Montes (2020), dice que los docentes de educación básica muestran desinterés y desmotivación por la investigación científica, ellos, afirma, atribuyen a la falta de tiempo y recursos económicos y a la escasa preparación en el proceso de la investigación, como causas de dicho problema. A estos factores asocia la fatiga, la carga familiar, el trabajo extracurricular y el doble trabajo, y la mala formación del docente de ciencias. Este, no hace ciencia, por lo tanto, no lo puede enseñar. Formar competencias científicas es un proceso complejo que depende de las estrategias de enseñanza en el cual el rol del docente investigador es decisivo para su desarrollo en los estudiantes(N. Núñez, 2019).

Se deduce que, un factor que dificulta el desarrollo de competencias científicas en las aulas, es la falta comprensión, por los docentes, de cómo funciona la ciencia, en consecuencia, tienen dificultades para para enseñarlo.

El rol del docente es acompañar la investigación de los estudiantes.

Coronado-Peña et al., (2020), trabajó con estudiantes de grado sexto contenidos sobre ecosistemas. Realizó experimentos en aula logrando que elaboren ideas, nociones, desarrollen habilidades y actitudes científicas, y que asuman el rol de un científico (observan, registran y generan conclusiones asociándolo a la crítica, el debate y distintas posiciones frente al suceso que estudian). Los estudiantes ven la ciencia como un hecho y dejan de pensarlo como una actividad de laboratorio, sostienen.

Sánchez-Soto y Herrera-San Martin (2019), buscando mejorar el desempeño de sus estudiantes de Física cuando realizan prácticas de laboratorio, usaron el diagrama Uve de Gowin en formato digital como herramienta de apoyo para la indagación y modelación de situaciones problemáticas. Asumieron el concepto de competencia científica definido por OCDE 2006 y, construyeron, validaron y aplicaron una rúbrica para su evaluación. Concluyeron que los estudiantes mostraron dificultades para formular preguntas investigables, identificar variables y elaborar hipótesis, pero mejoraron en su rendimiento académico y adoptaron una valoración positiva del trabajo colaborativo.

Casa Coila et al.(2019), aplicaron el Aprendizaje Basado en Problemas (AbP) para desarrollar las competencias, indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos, y explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo, del Área de Ciencia, Tecnología y Ambiente. Concluyeron que el AbP generó efectos positivos en el logro de los aprendizajes de los estudiantes del nivel secundaria. Hernandez- Huaripaucar y Yallico Calmet( 2019) usaron la misma estrategia para enseñar anatomía humana, concluyeron que ayuda a desarrollar la dimensión conceptual, procedimental y actitudinal, en dicho campo.

Puñez Lazo (2019), aplicó el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) y trabajando con estudiantes de secundaria y superior, considera que contribuye al desarrollo de habilidades científicas. Usa los conceptos indagar y habilidades científicas, entendiéndolo como distintos y concluye que se pueden desarrollar, en los estudiantes, por separado. Sanmartí y Marquéz, (2017) también analizaron y reflexionaron respecto al ABP para desarrollar competencias científicas. Concluyendo que, en la enseñanza de las ciencias, juega un papel importante la contextualización, y una metodología apropiada para ello es el ABP, porque lleva al estudiante a entender qué es la ciencia, por qué se lo aprende y qué conocimientos son claves para desenvolverse en la vida.

Jimenez-Liso et al.(2020), usan las egagrópilas, unas bolas que muchas aves regurgitan, para desarrollar prácticas científicas de indagación. Destacaron la importancia de tener claro el enfoque de enseñanza por indagación, porque, sustentan, permite su contextualización e implementación en una secuencia didáctica. Resaltaron la importancia de tener en cuenta las emociones que experimentan los estudiantes durante el proceso.

Ayon-Parrales y Víctores-Perez Maria del Carmen(2020) analizaron la simulación como estrategia para la enseñanza de las Ciencias naturales y encontraron que su uso en el nivel de básico y bachillerato, en Química, Física y Biología, propicia espacios de aprendizaje interactivo para los estudiantes con resultados positivos.

Diaz Moreno (2019), toma la prensa escrita como herramienta para desarrollar alfabetización científica. En su trabajo busca indicadores que permitan determinar si una cuestión social, constituye o no, una controversia socio científica. No declara con firmeza cuales indicadores permiten determinar si una cuestión es o no controversial, pero es interesante la propuesta de usar la prensa con controversias socio científicas para trabajar la alfabetización científica en el aula. La preparación del profesor, juega un rol central en la selección de noticias controvertidas.

Rodríguez Mora y Blanco López(2016) se enfocaron en evaluación. Tomaron como referencia las competencias científicas propuestas por el Programa para la Evaluación Internacional de Estudiantes, PISA (OCDE, 2006; OCDE, 2009). Consideraron que entender con claridad lo que son las competencias científicas y cómo evaluarlas es clave para avanzar el desarrollo de las competencias de los estudiantes de Educación Secundaria Obligatoria, ESO, y partiendo de una situación de contexto (el consumo de agua embotellada), muestran como diseñar un instrumento para enseñar y evaluar competencias científicas, resaltando su aspecto formativo.

Gollerizo-Fernández y Clemente-Gallardo, (2019), proponen la “jornada científica” como una alternativa didáctica para motivar el aprendizaje de la ciencias en estudiantes de secundaria. La propuesta consiste en promover el desarrollo de proyectos científicos por parte de los estudiantes y lograr que expongan sus resultados en un congreso científico. Los estudiantes participan en tres instancias: 1) los ponentes, constituido por los estudiantes-investigadores; 2) el comité científico, encargado del arbitraje; y 3) el comité organizador, encargado de planificar y desarrollar el evento. Consideraron que las actitudes científicas son una dimensión fundamental de la competencia científica y que la jornada científica despertó la motivación intrínseca y las actitudes positivas en toda la comunidad escolar.

En conclusión los docentes que tienen claridad del propósito y procesos de la ciencia aprovechan mejor los recursos disponibles para generar estrategias para desarrollar competencias científicas, contextualizan, crean o usan espacios dentro o fuera del aula, en la enseñanza de las ciencias, además saben validar el conocimiento construido y, cómo y cuándo participar como ciudadano alfabetizado.

El desarrollo de competencias científicas en los estudiantes de Perú

La idea de competencia surge cuando se introducen los principios de la administración científica como herramienta para maximizar la productividad en las fábricas industriales de EE.UU. Se buscaba seleccionar científicamente a los trabajadores (Taylor, 1961), como efecto, las empresas aumentaron su tamaño y complejidad demandando nuevas formas de administración y cualificación de las personas (Rodríguez, 2015). Apareció bajo la forma de competencia laboral, hecho que ocurre cuando se observó que la formación de las personas por parte del sistema educativo no satisfacía las demandas de las empresas y, además, no acompañaba el ritmo de cambio de una sociedad en proceso de globalización. Entonces, las competencias se concibieron como un saber hacer del personal basado en un incremento de sus conocimientos, habilidades y actitudes en un proceso de cambio permanente para acompañar los cambios incesantes de la sociedad, convirtiéndose en la columna vertebral de la arquitectura social de las empresas (Mertens, 1996).

Entendiendo que, en la sociedad, el éxito de los estudiantes depende del logro de un abanico amplio de competencias, la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE), lanza el Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos (PISA), su objetivo, dar seguimiento al aprendizaje logrado por los estudiantes en la escolaridad obligatoria. Se desarrolla el proyecto “definición y selección de competencias” (DeSeCo) y se definen competencias clave que permitan resultados valiosos para el individuo y la sociedad, adaptable a una variedad de contextos y manejable por las personas que toman decisiones en educación. Por competencia, entienden, la habilidad para afrontar desafíos complejos utilizando recursos psicológicos y sociales en un determinado contexto. Las personas para lograr desenvolverse con éxito en la sociedad actual deben ser capaces de comprender, adaptar y usar un rango amplio de instrumentos (físicos, socioculturales, tecnologías de la información, etc.), para interactuar con el entorno y con grupos de orígenes diversos, de manera autónoma(OCDE, 2005)

Diferentes países del mundo buscan mejorar la calidad educativa. En Perú, introducen el enfoque constructivista a las prácticas educativas, en el currículo, las asignaturas, contenidos y objetivos de aprendizaje se convierten en áreas, competencias y logros de aprendizaje. Las competencias se entienden primero como un saber hacer que involucra el desarrollo de habilidades prácticas. (Rosales, 2010). Luego, son logros de aprendizaje que se desarrollan durante toda la vida desde edades muy tempranas (Ministerio de Educación del Perú, 2005). Se implementan las Rutas del Aprendizaje, “orientaciones pedagógicas y didácticas para la enseñanza efectiva de las competencias en cada área curricular” y, se definen los conceptos competencia, capacidad, estándar nacional e indicadores de desempeño. (Ministerio de Educación del Perú, 2015)

Cuando se aprueba e implementa el Currículo Nacional de la Educación Básica, CNEB, en el 2016; la competencia, se define como un conjunto de capacidades que una persona combina para lograr un propósito específico en un contexto determinado, procediendo de manera pertinente y con sentido ético. Además, se hace hincapié, que la persona, cuando se enfrenta a una situación, debe comprenderla y evaluarla e incluir habilidades emocionales, habilidades sociales, propias y de otros, para tomar decisiones acertadas (Ministerio de Educación del Perú, 2016). No se habla de competencias científicas, pero se consideran tres competencias que relacionadas a ellas: i)“indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos”; ii) “explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, tierra y universo” , y iv) “diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno” (Ministerio de Educación del Perú, 2016). El nivel de desarrollo de estas competencias se mide aplicando una Evaluación Censal (pruebas ECE), esta, en el Área de Ciencia y Tecnología, para el 2019, mostró que la mayoría de estudiantes (90.2%) no alcanzó el nivel de logro satisfactorio(Ministerio de Educación del Perú, 2019)

Entender cómo se hace ciencia para comprender las competencias científicas

Es común concebir la ciencia como producto y actividad. Lo primero constituye el conocimiento científico, lo segundo, es el quehacer científico o investigación científica(Bunge, 1961), ambos casos implican pensar en el mundo(Bustamante, 2017), este se activa cuando el conocimiento acumulado por el ser humano no es suficiente para resolver los problemas que le preocupan (Bunge, 2004), entonces, busca soluciones con actitud científica (Ander,1995), un trabajo intelectual analítico que lleva al conocimiento (Martin Solano, 2019) cuyo valor se determina en su confrontación con la prueba y, en el que las ideologías, creencias y deseos, quedan al margen (McIntyre, 2020).

Hacer ciencia, según Meneses (2019), es construir conocimientos siguiendo cuatro principios: 1)oportunidad, que implica formularse una pregunta relevante, que oriente la toma de decisiones siguientes; 2)coherencia, concebir un proceso racional (método) que aclare el tipo de información a recoger, las técnicas a usar, identificar y seleccionar a los participantes, organizar el trabajo de campo y planificar la investigación; 3)rigurosidad, supone desarrollar el plan establecido, recoger y analizar sistemáticamente la información obtenida en el trabajo de campo; y 4)transparencia, significa construir el conocimiento presentando las conclusiones y las pruebas que lo validan. Estos principios movilizan procesos de investigación los cuales, según Bonfil (2020), deben evaluarse para averiguar si cumplen reglas lógicas y metodológicas para garantizar que el conocimiento producido sea confiable. Pero esto no basta hay que adentrarse al meollo de la práctica científica, esto es, al espacio donde el científico pone en ejercicio sus habilidades, intuiciones, olfato, sentido práctico y todos sus aprendizajes que logro en su propia experiencia y trabajando con personas competentes (Bourdieu, 2003). También importa conocer el contexto de los descubrimientos como el entorno familiar, social, cultural, político y los aspectos personales (físicos y psicológicos) del propio científico (Lalama et al., 2019), así como las interacciones y negociaciones del investigador con los actores sociales al interior y exterior de la comunidad científica (Belén, 2017), porque, el quehacer científico, más que un proceso racional, es un fenómeno social trascendente que va más allá de la producción del conocimiento y se eleva a través del entendimiento y la comprensión con la construcción de significados que le permiten al ser humano ampliar su campo visual para poder dominar y transformar su entorno, constituyéndose de ese modo en un proyecto de liberación social(Sánchez, 2014)

La práctica científica no se publica en artículos científicos porque estas son habilidades que el científico no está obligado a reportar, y que tampoco puede hacerlo porque son saberes prácticos necesarios para alcanzar competencia en las ciencias sobre los cuales pocos escriben. Sánchez (2014) los llama operaciones básicas e identifica seis, a saber, 1) las operaciones de apertura, como la observación científica o manipulación sistemática de las cosas y fenómenos para advertir y registrar hechos, y la lectura crítica, una actividad orientada a descubrir significados poniéndose en contacto con el autor a través del texto para recibir sus mensajes. El científico observa y lee bajo la luz de la teoría que se proyecta sobre los hechos y lo escrito y lo hace ver; 2) operaciones de expresión, que comprende los procesos de describir y explicar lo que se conoce. Conocer es tener la presencia de los objetos y fenómenos en la consciencia con cierto sentido, es decir, mostrándolo en una perspectiva, dilucidando sus principios organizadores y expresándolo con lenguaje científico. La comunicación científica es un requerimiento constitutivo de la generación de conocimiento, esta requiere cuidado, precisión, orden, claridad y rigor; 3) operaciones de la creatividad y el rigor, el científico sabe combinar armoniosamente la creatividad con la disciplina. Su creatividad aparece cuando expresa con originalidad, fluidez y facilidad sus pensamientos, asociando problemas, situaciones, datos de manera innovadora e inesperada. Cuando asume posturas de manera novedosa y atractiva, propone cambios y nuevas formas de abordar la realidad. Acompañan a esta habilidad la disciplina y el trabajo cuidadoso; el científico pone los cinco sentidos en lo que hace; 4) operaciones de socialización, el quehacer científico tiene carácter social, atiende las necesidades de la sociedad y se realiza en equipo, en un ambiente colaborativo, inter y multidisciplinario, es un trabajo colegiado. Implica muchas habilidades blandas como participar, colaborar, compartir, intercambiar opiniones, asunción de tareas grupales, cumplimiento fiel de compromisos y reglas, etc; 5) operaciones de construcción, el científico construye una estructura sólida y firme para validar los conocimientos que genera. Esta estructura lo conforman: “a) un problema de investigación; b) un conjunto de datos o de información del mundo exterior; c) un campo teórico, un marco de análisis, un conjunto de hipótesis o de proposiciones; d) un conjunto de criterios, reglas procedimientos para el control empírico y e) un informe particular que obedece a normas precisas y definidas”; y 6)operaciones de estrategia, la investigación científica es un acontecimiento que tiene como protagonista al investigador, implica suspenso, con momentos de titubeos, desconcierto, estancamiento y retroceso, y momentos de avance y progreso. Hay tiempos de iluminación que imprimen alta tensión al trabajo científico y tiempos en que la luz se apaga y el científico se queda como en la oscuridad, sin ver salida. La disciplina y la obsesión acompañan al trabajo metódico y la racionalidad le pone luz a la oscuridad y abre salidas. Los científicos expertos son grandes estrategas. La generación de conocimientos lleva implícitos acontecimientos de construcción: se construyen los observables, el problema, el campo teórico, el diseño experimental, las pruebas. Y en todos momentos de construcción están siempre presentes la mentalidad y la actitud estratégica del investigador.

Pero la investigación científica no es una actividad aislada, se desarrolla de la mano con la técnica y la tecnología. La sociedad actual tal como la conocemos, es el resultado de las interacciones y mutua retroalimentación de la técnica, la ciencia y la tecnología su influencia han cambiado el estilo y calidad de vida de las personas (Vargas, 2014).

La técnica es el hacer de manera eficaz, es el conocimiento de procedimientos y productos con un fin útil, tiene carácter práctico, implica un saber cómo, y no exige explicaciones que lleven a entender por qué se hacen las cosas de una manera y no otra, porque esto compete a la ciencia, pero se sujeta a reglas las cuales permiten una operación correcta, precisa y satisfactoria en la consecución de objetivos(J. Núñez, 2018).

El desarrollo de técnicas ayuda al ser humano a construir objetos. Haciendo uso adecuados de ellos, se amplía el horizonte de sus sentidos para entender mejor el mundo. Entre estas técnicas esta por ejemplo la técnica de producir vidrio. Después de descubrirlo, se aprendió a moldearlo, después a soplarlo y colarlo. Se fabricó espejos, luego lupas, anteojos. Con las lupa y espejos se construyó el telescopio, luego se inventó el microscopio, el refractómetro, el polarímetro, el espectroscopio, la fibra óptica, los vidrios semiconductores, los vidrios laser (Sorroche & Dumont, 2002) objetos que en su momento se convirtieron en instrumentos que ayudaron a la ciencia y luego devinieron en tecnología, a través de la investigación orientada a sistematizar conocimientos sobre lo óptimo dentro de un abanico de posibilidades(J. Núñez, 2018) Por ejemplo con el microscopio se abrió el campo de estudio de la microbiología(Sánchez, Rita; Oliva, 2015) y con el espectroscopio nació la espectroscopia una tecnología cuyos métodos han permitido conocer la estructura y composición de la materia de nuestro entorno cercano y lejano y aportan mucha ayuda al campo de la salud, la industria, y sirve de fundamento a ciencias como la biología, la astronomía, la química y la física(González & Montaño, 2015)

Las relaciones entre la ciencia, la técnica y la tecnología se hacen más complejas e impactan mucho más las actividades humanas. Se producen cambios en el aspecto económico, el trabajo y la producción, la investigación y educación, en los sistemas de organización y dirección de las empresas. Los impactos también se observan en el entorno tanto ambiental, cultural, social y el arte(Corona, 2018). La sinergia de la ciencia, técnica y tecnología, conforman el motor que impulsan los cambios en todos los aspectos de la vida humana, y las habilidades necesarias para hacerle frente son múltiples y cambiantes, es importante ordenar el conocimiento con la solución de problemas cotidianos, construyendo aprendizajes en situaciones participativas en los que se transforma la realidad (Basco et al., 2020)

Hace falta conocer la ciencia práctica y su sinergia con la técnica y la tecnología para construir una idea clara de las competencias científicas.

Conclusiones

Los resultados de las pruebas internacionales PISA, en Ciencias, dan cuenta que el desarrollo de competencias científicas en los jóvenes latinoamericanos, entre ellos el Perú, sigue postergado. Hace falta despertar su interés por las ciencias y estimular su vocación científica para sumar científicos a los sistemas científicos de esta región.

En la enseñanza de las ciencias se usan una variedad de términos relacionados con el constructo competencias científicas, tal polisemia no ayuda a establecer sus dimensiones e indicadores, dificulta su apreciación, medición, comparación y evaluación, y su desarrollo en los estudiantes.

Los docentes que desconocen el propósito y procesos de la ciencia tienen dificultades para generar estrategias para su enseñanza, se alinean a rutinas de enseñanza tradicional, por lo que el cambio representacional en ellos, respecto a qué y cómo se desarrollan competencias científicas, es decisivo para mejorar la enseñanza de las ciencias, sin embargo, aquellos que comprenden cómo es el quehacer científico, logran desarrollar estrategias para promoverlo en el aula.

La ciencia como práctica científica involucra operaciones básicas de apertura (observación científica y lectura), de expresión (la descripción y la explicación), de creatividad, rigor (disciplina, orden y cuidado), y socialización (atiende necesidades, trabajo de equipo y multidisciplinario), operaciones de construcción (método científico) y de estrategia. La práctica científica requiere el apoyo de la tecnología y ambas se retroalimentan mutuamente. Sin embargo, hace falta conocer la ciencia como práctica para elaborar una idea clara de lo que son y caracterizan a las competencias científicas.

Referencias

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