Estructura de Ciencias para 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 ideas centrales 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 y comparar 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 implicaciones potenciales del conocimiento científico para 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 de 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 ese conocimiento (conocimiento procedimental), y una comprensión de su papel y función en la justificación del conocimiento producido por la ciencia (conocimiento epistémico).

La última década ha visto una explosión en la cantidad y el flujo de información y la capacidad que las personas tienen para acceder a esta 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 errónea, todos los ciudadanos necesitan la competencia para juzgar la credibilidad y el valor de la información que comúnmente envuelve cualquier tema relacionado con la ciencia.

Existe una creciente preocupación acerca de la facilidad con la que la gente acepta creencias que afirman ser “científicas”, para las cuales no hay evidencia material sustantiva, pero sí hay evidencia de lo contrario. Una persona con educación científica debe comprender la importancia de desarrollar una postura 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 comprensión de que la ciencia es una empresa comunitaria y que esta 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 comprobado muchas veces.

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

• Buscar, evaluar y comunicar los méritos relativos 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 respaldar un argumento o solución.
• Distinguir entre afirmaciones basadas en evidencia científica sólida, opiniones expertas y no expertas, así como explicar los motivos de las diferencias.
• Construir un argumento para apoyar una conclusión científica apropiada a partir de un conjunto de datos.
• Criticar las fallas comunes en los argumentos relacionados con la ciencia, por ejemplo, suposiciones deficientes, causa vs. correlación, explicaciones incorrectas, generalizaciones a partir de datos limitados.
• Justificar decisiones con argumentos científicos, individuales o colectivos, 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 puedan basarse en diversos grados de su conocimiento en ciencias.

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 mediante el uso del 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 socioecológico regenerativo y duradero en una variedad de escalas (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 la acción). Esta competencia requiere del conocimiento de contenido procedimental y epistémico.

Las competencias en ciencias ambientales que se medirán en PISA 2025 se compaginan con los resultados relacionados con el entorno de la educación científica de los estudiantes, definido como “Capacidad de acción en el Antropoceno”.

La capacidad de 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 (en lugar de estar separadas de) los ecosistemas, reconociendo y respetando todas las especies y la interdependencia de la vida.

Jóvenes con capacidad de 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 del 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 en la contribución al bienestar de la comunidad y el ecosistema.
• Demuestran confianza, 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, de manera intergeneracional, en procesos cívicos que conduzcan a mejorar el bienestar de la comunidad y futuros sostenibles.
• 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 esto en 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 de PISA 2025. Los conocimientos a evaluar se seleccionarán de los principales campos de la física, química, biología, 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 central que está bien establecida y tiene una utilidad duradera.
• Son apropiados para el nivel de desarrollo de los jóvenes de 15 años.

La estructura 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 el espacio y su aplicación en contextos donde los elementos del conocimiento son interdependientes e interdisciplinarios.

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

Uno puede pensar en el conocimiento procedimental como un conocimiento de los procedimientos y prácticas estándar que los científicos utilizan para obtener datos confiables y válidos. Este 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.

Los 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, cuantitativas [medidas], cualitativas [observaciones], 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 exactitud de los datos (proximidad de concordancia entre una cantidad medida y un valor verdadero de la medida).
• Maneras comunes de abstraer y representar datos usando apropiadamente tablas, gráficos o diagramas.
• 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 pares utiliza la comunidad científica para garantizar que las afirmaciones de conocimiento sean confiables?