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La ciencia y la tecnología hoy presentan un significativo desarrollo en la sociedad. Este avance y los problemas sociales, económicos y ambientales producen transformaciones que impactan procesos y propuestas educativas de los países, principalmente en aspectos que involucran la educación científica. En este sentido, Krasilchik (2000) considera que la enseñanza de las ciencias fue objeto de innumerables movimientos de transformación para superar la visión tradicional educativa, con miras a formar ciudadanos que respondan a las demandas actuales (Hadjichambis et al., 2021).
Según la Unesco (2003), la educación en ciencias es necesaria tanto para desarrollar la alfabetización científica en todas las culturas y sectores de la sociedad, como para proporcionar la capacidad de raciocinio y habilidades y la apreciación de valores éticos, con el fin de contribuir en la participación pública de los ciudadanos en la toma de decisiones relacionadas con la aplicación de nuevos conocimientos. También se reitera que "los gobiernos deben dar prioridad a la mejora de la educación científica en todos los niveles" (p. 56). La educación científica es importante para el desarrollo humano y para tener personas participativas e informadas que aporten en el enriquecimiento educativo, cultural e intelectual.
La alfabetización científica -concepto que ha cambiado a lo largo de la historia (Valladares, 2021)- es un aspecto prioritario de la educación si se tiene en cuenta, sobre todo, la construcción de conocimiento científico en diferentes esferas de la sociedad (Oliveira, 2013). En este sentido, al ser la educación científica esencial para la formación ciudadana (Unesco, 2016), debe desarrollar competencias, valores, actitudes y habilidades que los alumnos necesitan para ayudar a resolver problemas reales en las dimensiones social, política, cultural, económica y ambiental (Parga, 2019, 2021). Por ello, la educación científica tiene un papel crucial en el desarrollo de competencias para lidiar con el mundo dinámico e interdependiente del siglo XXI (Unesco, 2016) y proponer currículos que den la oportunidad a los estudiantes de construir, entre otras, competencias para una ciudadanía responsable (Hadjichambis et al., 2021; Valladares, 2021).
Así, es necesario que los currículos de los países sean coherentes con las demandas y desafíos de la sociedad para proporcionar una sólida formación a sus estudiantes, al fortalecer la toma de decisiones sobre las innumerables cuestiones científicas y tecnológicas que forman parte de sus vidas (Fensham, 2009) y sobre los desafíos ambientales. En el contexto latinoamericano -incipiente en desarrollo y con una gran inequidad-, garantizar esta formación científica es una tarea fundamental (Furman, 2018). Es necesario enfatizar en las competencias científicas de los estudiantes para promover su aprendizaje (Bárcena & Martínez-Aznar, 2022).
Lo expuesto justifica la relevancia de investigar las propuestas curriculares de países de América Latina en cuanto a las competencias definidas en sus documentos normativos para la enseñanza de las ciencias. Por lo tanto, el objetivo en este escrito es identificar y establecer comparaciones en las competencias definidas en los documentos oficiales nacionales para la enseñanza de las ciencias en Brasil, Chile y Colombia. Este estudio es parte de un proyecto más amplio que pretende caracterizar y presentar aspectos convergentes en los currículos de los países de Latinoamérica en cuanto a la educación en ciencias.
Organización curricular para la enseñanza de las ciencias en Brasil, Chile y Colombia
La educación básica en Brasil, después de la promulgación de la actual Ley de Directrices y Bases de la Educación (Brasil, 1996), fue dividida en tres niveles de escolaridad: la educación infantil abarca edades de cero a cinco años; la enseñanza fundamental está dividida en dos etapas -los años iniciales para alumnos de seis a diez años y los años finales para estudiantes de once a catorce años-; y el último nivel es el de enseñanza media, para alumnos entre quince y diecisiete años. Actualmente, el documento oficial que orienta la educación brasilera es llamado Base Nacional Común Curricular (BNCC) (Brasil, 2018). Además de los fundamentos y orientaciones para la enseñanza, la BNCC presenta las competencias de cada área del conocimiento y los contenidos para toda la escolaridad.
En Chile (2009), el Ministerio de Educación, al seguir los lineamientos de la Ley General de Educación N° 20370, impulsó nuevas Bases curriculares en todos los niveles del sistema escolar. Estos cambios se concretaron para educación parvularia y educación básica (EB) en 2018; para la enseñanza media -séptimo a segundo de enseñanza media- en 2015; y para los dos últimos niveles de la enseñanza escolar -tercero y cuarto de enseñanza media- en 2019. En estas propuestas, el área de Ciencias Naturales se configura en torno al desarrollo de habilidades, de actitudes y de conocimientos, a la naturaleza de la ciencia, a la indagación, a la investigación científica, a las TIC y a la relación ciencia, tecnología, sociedad y ambiente (CTSA). Transversal a todos los niveles, se ve expresado el desarrollo de habilidades de orden cognitivo, empírico y actitudinal, a través de procesos de indagación y de investigación científica, sustentados en propósitos y fines de la alfabetización científica, en un marco sociocultural para propiciar la formación del estudiante como ciudadano del siglo XXI.
En Colombia, la estructura de la educación formal fue definida en la Ley General de Educación (1994), dividida en tres niveles de escolaridad: la educación preescolar, para niños entre cuatro y cinco años; la enseñanza fundamental, dividida en dos etapas -educación primaria para alumnos de seis a diez años y educación secundaria para estudiantes de once a catorce años-; y la enseñanza media para alumnos entre quince y dieciséis años. En cuanto a los documentos que orientan la educación en ciencias, están los Estándares básicos de competencias (EBC) (Ministerio de Educación Nacional [MEN], 2004) y los Derechos básicos de aprendizaje (DBA) (MEN, 2016). Los EBC son un referente para evaluar el desarrollo de las competencias que alcanzarán los estudiantes durante el proceso educativo (MEN, 2004). Los DBA en Ciencias Naturales y Educación Ambiental expresan los aprendizajes estructurantes para un grado escolar en un área particular, a diferencia de los EBC que lo establecen por grupos de grados. Son estructurantes porque expresan unidades básicas y son fundamentales para el desarrollo del futuro de los estudiantes (MEN, 2016).
Reflexiones sobre el concepto de competencia
El concepto de competencia científica ha sido bastante discutido y mencionado en propuestas curriculares de diferentes países. Sánchez y Gomes (2013), Lupión-Cobos et al. (2017) y Turpo (2021) resaltan la relevancia de los componentes cognitivos, procedimentales y actitudinales como indispensables de la competencia científica.
Una definición amplia de competencia científica es presentada por Jaurlaritza y Vasco (2012), quienes consideran que el uso que se hace de los conocimientos científicos, tecnológicos y de salud permiten
identificar cuestiones, adquirir nuevos conocimientos, explicar los sistemas y fenómenos naturales más relevantes, la forma como el entorno condiciona las acciones humanas, las consecuencias de esas actividades en el medio ambiente, las aplicaciones y desarrollo tecnológico de las ciencias, actuar consciente y eficazmente en el cuidado de la salud personal y extraer conclusiones basadas en pruebas sobre temas relacionados con la ciencia y sus aplicaciones prácticas en la vida cotidiana para la toma de decisiones. (p. 3)
Esta conceptualización abarca aspectos para comprender los cambios científicos y tecnológicos de hoy (Pérez & Villagrá, 2020), por lo que la educación científica debe dar cuenta de las implicaciones de los avances científicos y tecnológicos para la salud y el ambiente, del acceso y uso de tecnologías digitales y de la movilización de conocimientos para tomar decisiones conscientes. Esto implicaría una visión más holística de las competencias (Ortiz-Revilla et al., 2021). La inclusión de la competencia científica en los currículos oficiales permite que los estudiantes integren los aprendizajes y los relacionen con distintos tipos de contenido (Rodríguez & Blanco, 2021), expliquen fenómenos científicamente, evalúen y planeen experimentos científicos e interpreten datos y evidencias científicamente. Esto exige a los estudiantes conocimientos conceptuales, procedimentales y epistemológicos, habilidades cognitivas, actitudes y valores para responder a problemas relacionados con la ciencia (Organisation for Economic Cooperation and Development [OECD], 2016).
Así, se evidencian tres aspectos importantes respecto a la competencia científica:
el aprendizaje de la ciencia: conocimientos de teorías, leyes, principios y conceptos científicos básicos.
el aprendizaje de la práctica de la ciencia: conocimientos sobre los procedimientos de investigación científica y de resolución de problemas.
el aprendizaje sobre la ciencia vinculado a aspectos epistemológicos: conocimientos sobre la naturaleza de la ciencia y sus relaciones con la tecnología, la sociedad y el ambiente.
Metodología
Esta investigación fue de naturaleza cualitativa en cuanto al abordaje y documental en cuanto a sus procedimientos. De acuerdo con Marconi y Lakatos (2021), la investigación documental está restringida a documentos escritos o no y se constituye por fuentes primarias, que contienen, entre otros, documentos públicos, tales como los documentos curriculares.
A partir de esto, se encontraron los documentos curriculares vigentes para el área de Ciencias Naturales en tres países de América Latina: Brasil, Chile y Colombia. Este estudio es parte de un proyecto de investigación más amplio en el que se analizan propuestas curriculares del área de Ciencias Naturales. De esta forma, la selección de los países ocurrió por representar la nación de cada investigador involucrado. En Brasil, el documento analizado fue la BNCC (2018); en Chile, las BCC (Ministerio de Educación de Chile, 2015, 2018, 2019); y en Colombia, los EBC (MEN, 2004) y los DBA (MEN, 2016).
Para analizar la información, fueron propuestas categorías deductivas o teóricas. Durante el proceso de análisis surgieron nuevas categorías -inductivas o empíricas- que resultaron de los datos. Esta dinámica de categorización deductivo-inductiva generó un proceso abductivo que, como lo establecen Verd y Lozares (2016), hace que se complemente y varíe el referencial conceptual en función de las evidencias empíricas. A su vez, estos cambios permitieron interpretar conceptualmente los datos, con lo que se lograron inferencias teóricas y empíricas de forma articulada.
Las categorías competencias procedimentales y epistemológicas fueron definidas a partir del marco conceptual del Programa Internacional de Evaluación de Estudiantes (PISA) (OECD, 2016); la categoría competencias cognitivo-conceptuales están basadas en Sousa (2012); y la categoría competencias ciudadanas fueron definidas a partir del MEN (2004). Estas cuatro categorías son deductivas, al estar definidas en los documentos consultados. Las siguientes categorías no fueron identificadas inicialmente en los referentes, por lo que se definieron después con los datos: la categoría competencias tecnológicas digitales fue definida desde la European Comission (2007); la categoría competencias para implicaciones CTSA fue sustentada en los principios de Fernandes et al. (2018); y la categoría competencias para la promoción de la salud fue basada en Nutbean et al. (2017). Estas tres últimas son inductivas, al ser identificadas en las recurrencias de los datos analizados y luego sustentadas desde los referentes. La tabla 1 presenta las categorías y sus definiciones para este estudio.
Presentación de datos
Para proceder con los análisis, se identificaron inicialmente las competencias en cada documento del período de escolaridad de cada país que comprende las edades de seis a diecisiete años.
Las competencias de cada documento, que atienden los criterios establecidos en este estudio, son presentadas en la siguiente secuencia: en la tabla 2 están las competencias en la BNCC de Brasil para la enseñanza de las Ciencias Naturales; en la tabla 3, las competencias en las BCC de Chile; y en la tabla 4, las competencias en Ciencias Naturales de los EBC y de los DBA.
Análisis y discusiones
A partir de las siete categorías establecidas, fue posible clasificar las competencias, tal como se presenta en la tabla 5. Esta se hizo con base en la lectura de los documentos de forma individual por cada uno de los investigadores. Después se discutieron las divergencias de clasificación. Además, se identificó que una competencia podía estar representada en más de una categoría. Las competencias de los países fueron identificadas por la letra C y organizadas conforme un orden numérico, según las tablas 2, 3 y 4. Así, en Brasil de 1 a 11; en Chile 1 a 25; y en Colombia de 1 a 11.
El primer aspecto para considerar es la cantidad total de competencias identificadas por país según las tablas 2, 3 y 4. En Brasil fueron 11, en Chile 25 y en Colombia 11. Al categorizar, algunas competencias fueron clasificadas en más de una categoría, por lo cual la cantidad de competencias totales por país fue de 35 en Brasil, 35 en Chile y 22 en Colombia (tabla 6).
En la cantidad total de competencias por categoría, según la tabla 6, las competencias procedimentales (34) y las cognitivo-conceptuales (24) son las que predominan. Las epistemológicas (5), las tecnológicas digitales (5) y las de promoción para la salud (2) están en menor proporción en los tres países.
En el análisis por país, las competencias más destacadas fueron: la competencia ciudadana (9) y la procedimental (7) para Brasil. En Chile, se destacaron las procedimentales (23) y las cognitivo-conceptuales (9). En Colombia, están con mayor preponderancia las cognitivo-conceptuales (9) y las competencias para las implicaciones CTSA (5).
Las competencias comunes en los tres países son las procedimentales, las epistemológicas, las ciudadanas y las cognitivo-conceptuales. La competencia para la promoción de la salud solo está explícita en Brasil.
Al comparar por países, la gráfica 1 evidencia que en Chile predominan las competencias procedimentales (23), pero esta para Brasil fue de 7 y de 4 para Colombia. Las competencias cognitivo-conceptuales en los tres países son las que tienen una distribución más homogénea en cantidad: Chile (9), Brasil (9) y Colombia (6).
En las competencias procedimentales de Brasil y de Chile se ve el predominio de procesos que favorecen la investigación y algunas prácticas científicas. Tal hecho se observa por el uso de verbos como planificar, medir, analizar, formular cuestiones, registrar, construir argumentos, utilizar evidencias y resolver problemas. Para Colombia, estas competencias están orientadas más a la aplicación del conocimiento por los estudiantes en determinadas situaciones y no necesariamente se centran en una propuesta investigativa. Sin embargo, los estudiantes deben describir, establecer relaciones, clasificar, explicar, etc. El conocimiento de prácticas científicas ha sido incentivado en propuestas curriculares de diversos países desarrollados, como en el documento americano Framework K-12 (National Research Council, 2012), y en países de Europa en el documento curricular Science Education for responsible Citizenship de la European Commission (2015). El aprendizaje de contenidos de naturaleza procedimental en ciencias es resaltado por Pozo y Crespo (2009) y por León y Zúñiga (2019).
Las competencias epistemológicas en Brasil se dirigen a que los estudiantes comprendan la ciencia como un emprendimiento humano, a que argumenten y a que defiendan ideas científicas. En Chile, una de las competencias se presenta como epistemológica y resalta los valores éticos, el respeto y el rigor del conocimiento científico. En Colombia, se busca que los estudiantes valoren los procedimientos científicos y el carácter provisional del conocimiento científico. Las competencias epistemológicas componen marcos teóricos de la prueba internacional PISA (OECD, 2016).
Las competencias en tecnologías digitales aparecen en los documentos de Brasil y Chile. En ambos se resalta la importancia de que los estudiantes comprendan y expliquen fenómenos que involucren el mundo digital, además de utilizar diferentes lenguajes y tecnologías para buscar y comunicar información. El énfasis en el desarrollo de competencias digitales es destacado en el documento curricular australiano (Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority, 2015) y en el de la European Commission (2015)Science Education for responsible citizenship.
Las competencias relacionadas con las implicaciones CTSA se evidencian en Brasil y Colombia. En ambos países la enseñanza de las Ciencias Naturales debe contemplar aspectos vinculados a las discusiones de la ciencia como posibilidad de comprender el mundo a partir de cuestiones sociales y ambientales, por lo que la perspectiva CTSA ha sido favorecedora de la alfabetización científico-ambiental (Parga & Mora, 2020). La educación CTSA surgió con el propósito de una educación científica para la ciudadanía.
Como características de las competencias CTSA en Brasil y Colombia están aspectos relacionados con el respeto por la naturaleza, el uso consciente de los recursos naturales y los impactos sociales de la producción de la ciencia y la tecnología, lo que lleva al contexto económico y político de la sociedad. Según Santos (2007), la educación posibilita transformar el contexto de una sociedad al reflexionar sobre el papel de la ciencia y la tecnología, lo que estaría en el sentido de esta competencia CTSA.
En cuanto a la competencia ciudadana, que relaciona conocimientos, valores, actitudes y habilidades asociados al conocimiento científico para la convivencia y participación democrática en la sociedad, esta participación puede ser analizada en la perspectiva ética de la ciudadanía global y la responsabilidad social de la Agenda 2030 de la ONU (Naciones Unidas, 2018), cuyo cuarto objetivo establece que los alumnos deben adquirir conocimientos teóricos y prácticos para promover la ciudadanía global.
Al analizar esta competencia en los documentos de los tres países, para Brasil se percibe un abordaje más transversal en las competencias, sobre todo en nueve de estas. Aspectos como formación de jóvenes que puedan contribuir a una sociedad más justa, democrática, inclusiva, con respeto al prójimo, que valore la diversidad, con posturas éticas y que contribuya a una mejora de las condiciones de vida de la sociedad local, regional y global, se destacan en la BNCC. En Chile estos aspectos se enuncian en una competencia y en Colombia en dos.
Una enseñanza de las ciencias que favorezca la formación ciudadana es planteada por Unesco (2016), en tanto la considera necesaria como parte de los derechos sociales y culturales, para la formación integral, para valorar la relación ciudadanía-conocimiento. Junto con la dimensión ambiental, tales relaciones desarrollan el sentido de responsabilidad, la concientización de los deberes individuales y colectivos y la toma y participación en las decisiones (Hadjichambis et al., 2021). Ser ciudadanos globales significa ser individuos que piensan y actúan para un mundo más justo, pacífico y sustentable (Unesco, 2016; Parga 2021).
Las competencias relativas a la promoción de la salud estuvieron presentes en la BNCC de Brasil, que hacen referencia a valorar la salud individual y colectiva, el autocuidado y respeto a la vida humana. Las escuelas y otras instituciones de enseñanza o educación, formal e informal, desempeñan un papel importante en el desarrollo de habilidades para promover la salud en todos los países y favorecer en la niñez, juventud y vida adulta, y para aprender a encontrar información confiable para apoyar la toma de decisiones (World Health Communication Associates, 2011), sobre todo, en momentos de la actual pandemia producida por el covid-19, en la que, además de haber una crisis en salud, existe una crisis en la confianza de la ciencia, en la desinformación y en el exceso de falsas noticias.
Finalmente, las competencias cognitivo-conceptuales están presentes en los tres documentos curriculares. En Brasil, estas enfatizan en la comprensión de conceptos y fenómenos científicos y tecnológicos; en acceder, analizar y usar informaciones relativas al conocimiento científico. En Chile, además de estas, se orientan a la representación y descripción de fenómenos naturales, a la apropiación y al uso del lenguaje científicos. En Colombia las competencias de naturaleza conceptual enfatizan tanto en la identificación de fenómenos naturales, físicos y químicos, como en el reconocimiento de las características de los seres vivos y el uso de modelos explicativos de naturaleza física, química y biológica.
Las competencias cognitivo-conceptuales están presentes en las propuestas curriculares, al considerar que los conceptos científicos constituyen la base para otros conocimientos que involucran la ciencia, como sus componentes procedimentales, actitudinales, epistemológicos, implicaciones CTSA, la dimensión ciudadana, diversas alfabetizaciones, entre otros.
Conclusiones
El presente estudio buscó analizar las competencias presentes en los documentos curriculares oficiales y nacionales de Latinoamérica para la educación científica. Se identificaron y se compararon las competencias enunciadas en Brasil, Chile y Colombia para establecer interlocución entre lo anunciado en cada país, desde siete categorías. Esta categorización permitió identificar inicialmente la existencia de un número significativo de competencias: en Brasil fueron 35, organizadas en siete categorías; en Chile 35, en cinco categorías; y en Colombia 22, en cinco categorías.
En los datos cuantitativos, llama la atención la ausencia de competencias para la promoción de la salud en Chile y Colombia; de las tecnológicas digitales en Colombia; y de las de implicaciones CTSA en Chile. Esto no significa que no se aborden en la enseñanza, ya que pueden estar en indicadores específicos. Asimismo, frente a la distribución de competencias en las categorías, Chile tiene 23 de 35 en las competencias procedimentales y Colombia tiene 9 de las 22 en las cognitivo-conceptuales.
Los datos presentados en este estudio muestran que, aunque los tres países presentan sus propias propuestas curriculares basadas en competencias científicas, hay una diferencia en su comprensión, sobre todo, en lo que debe ser priorizado o valorado al enseñar ciencias. En tal sentido, es necesario considerar las implicaciones para la enseñanza de las ciencias en los tres países y las prioridades que desde la política nacional curricular se establecen para la formación científica actual de estudiantes y del profesorado, que aún no abarca la mayoría de competencias para el siglo XXI (Thuneberg et al., 2022) destacadas internacionalmente, como las competencias de (1) pensar y aprender a aprender, (2) multialfabetización, (3) cuidar y gestionar la vida, (4) en TIC, (5) vida laboral y emprendimiento y (6) participación, implicación y construcción de un futuro sustentable.
La propuesta curricular de Brasil trae una organización más global e integrada en las competencias. En todo caso, prevalecen en los tres países las cognitivo-conceptuales y las procedimentales. Sin embargo, por las demandas y problemáticas actuales del mundo y de nuestros contextos particulares, son importantes las competencias digitales, las de relaciones CTSA, las ciudadanas, las de promoción de la salud, incluso las competencias de sustentabilidad ambiental, como plantean Sepúlveda y Mora (2021), que no fueron expresadas en ninguno de los documentos. Es decir, hoy se reclama a la educación científica, en interacción con otras educaciones, formar holísticamente y atender los desafíos del presente y del futuro (Parga, 2021).
