Marco de Ciencias del PISA 2025

El logro cultural de la ciencia es un conjunto de teorías explicativas que han transformado nuestra comprensión del mundo natural. Por lo tanto, la competencia para explicar los fenómenos que ocurren en el mundo material depende del conocimiento de estas importantes ideas de la ciencia.

Los estudiantes deben reconocer, producir, aplicar y evaluar explicaciones y soluciones para una variedad de fenómenos y problemas naturales y tecnológicos, demostrando la capacidad de: 

• Recordar y aplicar conocimientos científicos pertinentes.
• Utilizar diferentes formas de representación y pasar de una a otra.
• Hacer y justificar predicciones y soluciones científicas pertinentes.
• Identificar, construir y evaluar modelos.
• Reconocer y desarrollar hipótesis explicativas de los fenómenos del mundo material.
• Explicar las posibles implicaciones del conocimiento científico para la sociedad.

Sin embargo, construir explicaciones de fenómenos científicos, tecnológicos y ambientales requiere más que la capacidad de recordar y utilizar teorías, ideas explicativas, información y hechos (conocimiento del contenido). Ofrecer una explicación científica también requiere una comprensión de cómo se ha obtenido dicho conocimiento y el nivel de confianza que podemos tener sobre cualquier afirmación científica. Para esta competencia, el individuo requiere un conocimiento de los procedimientos y prácticas estándar utilizados en la investigación científica para obtener dicho conocimiento (conocimiento procedimental), y una comprensión de su papel y función en la justificación del conocimiento producido por la ciencia (conocimiento epistémico).

En la última década se ha producido una explosión en la cantidad y el flujo de información y en la capacidad de las personas para acceder a esta. Desafortunadamente, además de un flujo de información válida y confiable, ha habido un flujo creciente de información errónea y, lo que es peor, desinformación. Cuando se trata de información científica, tanto válida como errónea, todos los ciudadanos necesitan la competencia para juzgar la credibilidad y el valor de la información que suele rodear cualquier asunto relacionado con la ciencia.

Cada vez es más preocupante la facilidad con la que las personas aceptan creencias que se afirman que son "científicas", para las que no existen evidencias materiales sustantivas y sí muchas evidencias de lo contrario. Una persona con educación científica debería comprender la importancia de desarrollar una disposición escéptica, que trate de preguntarse si existe un conflicto de intereses, si existe un consenso científico establecido y si la fuente tiene la experiencia pertinente. 

En el núcleo de esta competencia está la comprensión de que la ciencia es una empresa comunitaria y que no es infalible. Si bien los científicos individuales o los equipos pueden estar equivocados, el consenso de la comunidad es más confiable, ya que es el producto de una extensa revisión por pares dentro de esa comunidad que representa el conocimiento que se ha verificado y se ha vuelto a verificar muchas veces.

Los estudiantes deben investigar y evaluar información científica, afirmaciones y argumentos en una variedad de representaciones y contextos, y extraer conclusiones apropiadas, demostrando la capacidad de:

• Buscar, evaluar y comunicar el valor relativo de diferentes fuentes de información (científica, social, económica y ética) que puedan tener importancia o mérito para llegar a decisiones sobre cuestiones relacionadas con la ciencia, y si respaldan un argumento o una solución.
• Distinguir entre afirmaciones basadas en pruebas científicas sólidas, expertas frente a no expertas, y opiniones, y justificar la distinción.
• Construir un argumento para apoyar una conclusión científica adecuada a partir de un conjunto de datos.
• Criticar las fallas comunes en los argumentos relacionados con la ciencia, por ejemplo, suposiciones deficientes, causa frente a correlación, explicaciones defectuosas y generalizaciones a partir de datos limitados.
• Justificar decisiones con argumentos científicos, individuales o comunitarios, que contribuyan a la solución de problemas contemporáneos o de desarrollo sostenible.

Esta competencia requiere que los estudiantes posean conocimientos tanto procedimentales como epistémicos, pero también pueden basarse, en mayor o menor medida, en su conocimiento de los contenidos de la ciencia.

Un estudiante que demuestre esta competencia puede:

• Buscar y evaluar evidencias de diversos sistemas y fuentes de conocimiento.
• Evaluar y diseñar posibles soluciones a problemas sociales, ambientales y ecológicos utilizando el pensamiento creativo y sistémico, teniendo en cuenta las implicaciones para las generaciones actuales y futuras.
• Participar, individual y colectivamente, en procesos cívicos para la toma de decisiones informadas y consensuadas.
• Establecer objetivos, colaborar con otros jóvenes y adultos a lo largo de las generaciones y actuar para lograr un cambio socioecológico regenerativo y duradero en una variedad de escalas (desde local hasta globalmente).

Los elementos de esta competencia se miden a través de la Competencia 2 de Ciencias (Construir y evaluar diseños para la investigación científica e interpretar datos y evidencias científicas de manera crítica) y la Competencia 3 de Ciencias (Investigar, evaluar y utilizar información científica para la toma de decisiones y la acción). Esta competencia requiere conocimiento de contenido, procedimental y epistémico.

Las competencias en ciencias ambientales que se medirán en el PISA 2025 se relacionan con los resultados relacionados con la educación científica sobre el medioambiente para los estudiantes, definida como “Acción en el Antropoceno”. 

La Acción en el Antropoceno requiere comprender que los impactos humanos ya han alterado significativamente los sistemas de la Tierra, y continúan haciéndolo. Se refiere a las formas de ser y actuar en el mundo que posicionan a las personas como parte de (en lugar de estar separadas) de los ecosistemas, reconociendo y respetando todas las especies y la interdependencia de la vida.

Los jóvenes que demuestran Acción en el Antropoceno:

• Creen que sus acciones serán apreciadas, aprobadas y efectivas a medida que trabajan para mitigar el cambio climático, la pérdida de biodiversidad, la escasez de agua y otros problemas y crisis complejos
• Reconocen las muchas formas en que las sociedades pueden haber creado injusticias y trabajan para empoderar a todas las personas para que contribuyan al bienestar de la comunidad y el ecosistema.
• Demuestran esperanza, resiliencia y eficacia frente a las crisis tanto sociales como ecológicas.
• Respetan y evalúan múltiples perspectivas y diversos sistemas de conocimiento.
• Participan con otros jóvenes y adultos, a través de las generaciones, en procesos cívicos que conduzcan a un mejor bienestar comunitario y un futuro sostenible.
• Trabajan individualmente y con otros a través de una variedad de escalas, desde local hasta globalmente, para comprender y abordar los desafíos complejos que enfrentan todos los seres en nuestras comunidades.

Para más información, consulte el documento de trabajo de la OCDE, aquí.

Solo se puede evaluar una muestra del dominio de contenido de ciencias en la evaluación de Ciencias del PISA 2025. Los conocimientos que se evaluarán se seleccionarán de los principales campos de la física, la química, la biología, las ciencias de la Tierra y del espacio, de modo que los conocimientos:

• Tengan relevancia para situaciones de la vida real.
• Representen un concepto científico importante de la teoría explicativa principal que está bien establecida y tiene una utilidad duradera;
• Sean adecuados para el nivel de desarrollo de los jóvenes de 15 años.

El marco utiliza el término "sistemas" en lugar de "ciencias" en los descriptores de conocimiento del contenido, para transmitir la idea de que los ciudadanos deben comprender los conceptos de las ciencias físicas y de la vida, las ciencias de la Tierra y del espacio, y su aplicación en contextos donde los elementos del conocimiento son interdependientes e interdisciplinarios.

Utilice las flechas a continuación para revisar el conocimiento del contenido clave en detalle.

Se puede pensar en el conocimiento procedimental como el conocimiento de los procedimientos y prácticas estándar que utilizan los científicos para obtener datos confiables y válidos. Dicho conocimiento es necesario tanto para emprender una investigación científica como para participar en una revisión crítica de las evidencias que podrían usarse para respaldar las afirmaciones hechas a partir de los datos.

Algunos ejemplos de conocimientos procedimentales que pueden ser evaluados incluyen:

• El concepto de variables, incluidas las variables dependientes, independientes y de control.
• Conceptos de medición, por ejemplo, [medidas] cuantitativas, [observaciones] cualitativas, el uso de una escala, variables categóricas y continuas.
• Formas de evaluar y minimizar la incertidumbre, como la repetición y el promedio de mediciones.
• Mecanismos para garantizar la precisión (proximidad de concordancia entre medidas repetidas de la misma cantidad) y la exactitud de los datos (proximidad de concordancia entre una cantidad medida y un valor verdadero de la medida).
• Formas comunes de abstraer y representar datos usando tablas, gráficos y tablas y su uso adecuado.
• La estrategia de control de variables y su papel en el diseño experimental o el uso de ensayos controlados aleatorios para evitar resultados confusos e identificar posibles mecanismos causales.
• Dada determinada pregunta científica, qué diseño podría ser el adecuado para su investigación, por ejemplo, uno experimental, basado en el campo o búsqueda de patrones; el papel de los controles para establecer la causalidad.
• Qué procesos de verificación por pares utiliza la comunidad científica para garantizar que las afirmaciones de conocimiento sean confiables.