Marco Científico de PISA, Ciclo 2025

El logro cultural de la ciencia es un conjunto de teorías explicativas que han transformado nuestra comprensión del mundo natural. La competencia para explicar los fenómenos que ocurren en el mundo material, por lo tanto, depende del conocimiento de estas ideas principales 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 apropiados.
• usar diferentes formas de representaciones e interpretar entre estas formas.
• hacer y justificar predicciones y soluciones científicas apropiadas.
• identificar, construir y evaluar modelos.
• reconocer y desarrollar hipótesis explicativas de los fenómenos del mundo material.
• explicar las potenciales implicaciones del conocimiento científico en la sociedad.

Sin embargo, construir explicaciones de fenómenos científicos, tecnológicos y ambientales requiere más que la capacidad de recordar y usar 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 ha habido una explosión en la cantidad y el flujo de información y la capacidad de las personas para acceder a esa información. 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 falsa, todos los ciudadanos necesitan la competencia para juzgar la credibilidad y el valor de la información que comúnmente rodea cualquier tema relacionado con la ciencia.

Existe una creciente preocupación acerca de la facilidad con la que la gente acepta creencias que afirman tener fundamento "científico", para las cuales no hay evidencia material sustantiva y para las cuales hay buena evidencia de lo contrario. Una persona con educación científica debe comprender la importancia de desarrollar una posición escéptica, que busca preguntar si existe un conflicto de intereses, si existe un consenso científico establecido y si la fuente tiene experiencia relevante.

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

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

• buscar, evaluar y comunicar los méritos 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 fuertes, expertas versus no expertas y opiniones, y dar los motivos de esa diferencia.
• construir un argumento para apoyar una conclusión científica apropiada a partir de un conjunto de datos.
• criticar las fallas estándar en los argumentos relacionados con la ciencia, por ejemplo, suposiciones deficientes, causa versus correlación, explicaciones defectuosas, 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 diversos niveles y en su conocimiento del contenido de la ciencia.

Un estudiante que demuestre esta competencia puede

• buscar y evaluar evidencia 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 tomar decisiones informadas y consensuadas.
• establecer objetivos, colaborar con otros jóvenes y adultos a lo largo de las generaciones y actuar para lograr un cambio socio ecológico regenerativo y duradero en una variedad de niveles (desde local hasta global).

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

Las competencias en ciencias ambientales que se medirán en PISA 2025 corresponden con los resultados relacionados con el medio ambiente de la educación científica de 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 formas de ser y actuar dentro del mundo que posicionan a las personas como parte de los ecosistemas (en lugar de estar separadas de), reconociendo y respetando todas las especies y la interdependencia de la vida. 

Los jóvenes en la Acción Antropocena

• 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 trabajar 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 que son tanto sociales como ecológicas.
• respetan y evalúan múltiples perspectivas y diversos sistemas de conocimiento.
• se comprometen con otros jóvenes y adultos, a través de las generaciones, en procesos cívicos que conduzcan a un mejor bienestar comunitario y futuro sostenible.
• trabajan individualmente y con otros a través de una variedad de escalas, desde local hasta global, para comprender y abordar los desafíos complejos que enfrentan todos los seres en nuestras comunidades.

Se puede leer más sobre este tema en el documento de la OCDE, aquí.

Solo se puede evaluar una muestra del dominio de contenido de ciencias en la evaluación de ciencias de 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:

• tienen relevancia para situaciones de la vida real.
• representan un concepto científico importante de la teoría explicativa principal que está bien establecida y tiene una utilidad duradera.
• son apropiados 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 de 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 el espacio, y su aplicación en contextos donde los elementos del conocimiento son interdependientes e interdisciplinarios.

Use las flechas a continuación para leer el conocimiento de 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 fiables y válidos. Dicho conocimiento es necesario tanto para emprender una investigación científica como para participar en una revisión crítica de la evidencia que podría 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.
• los conceptos de medición, por ejemplo, cuantitativas [medidas], cualitativas [observaciones], el uso de una escala, variables categóricas y continuas.
• las formas de evaluar y minimizar la incertidumbre, como la repetición y el promedio de mediciones.
• los mecanismos para garantizar la precisión (proximidad de concordancia entre medidas repetidas de la misma cantidad) y exactitud de los datos (proximidad de concordancia entre una cantidad medida y un valor verdadero de la medida).
• las maneras comunes de abstraer y representar datos usando tablas, gráficos y tablas así como su uso apropiado.
• 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 una pregunta científica, cuál podría ser un diseño apropiado para su investigación, por ejemplo, experimental, basado en el campo o en la búsqueda de patrones; el papel de los controles para establecer la causalidad.
• ¿Qué procesos de verificación por especialistas utiliza la comunidad científica para garantizar que las afirmaciones de conocimiento sean confiables?