Marco teórico de ciencias PISA 2025

Explore las siguientes secciones principales o descargue la versión completa Borrador del marco científico teórico de ciencias de PISA 2025 en formato PDF.

Resumen

El marco teórico de ciencias de PISA 2025 define las competencias que desarrolla la educación científica. Estas se perciben como un resultado educativo clave para que el alumnado participe en cuestiones relacionadas con la ciencia, con las ideas de la ciencia y las utilice para tomar decisiones fundamentadas. Las competencias científicas definen lo que se considera importante que la población joven sepa, valore y sea capaz de hacer en situaciones que requieran el uso de conocimientos científicos y tecnológicos.

El marco teórico describe tres competencias en ciencias y un subconjunto de tres competencias de ciencias medioambientales. También describe los tres tipos de conocimientos que debe tener el alumnado en relación con estas competencias, los tres contextos principales en los que el alumnado deberá solucionar retos científicos y los aspectos más importantes de la identidad científica.

La evaluación PISA 2025 mide el grado de preparación del alumnado en los distintos países respecto a la comprensión de la ciencia y cómo la ciencia produce un conocimiento fiable. Esto es crucial para la ciudadanía que debe tomar decisiones personales fundamentadas sobre fenómenos relacionados con las ciencias, como la salud y el medioambiente, para participar en distintos ámbitos como su familia, las comunidades locales o sociedades en sentido más amplio. Es particularmente importante en el siglo XXI, puesto que la humanidad se enfrenta a un futuro incierto al entrar en el Antropoceno, una era en la que el impacto humano está cambiando significativamente los sistemas terrestres. Así, el conocimiento de la ciencia es importante en todos los ámbitos, ya sea individual, regional o global, en el momento en que tratamos las consecuencias de este impacto.

Novedades en PISA 2025

Los marcos anteriores de PISA para las evaluaciones de la competencia científica han elaborado una concepción de “competencia científica” como resultado de la formación educativa, pero también como el concepto central para la evaluación de las ciencias. El marco de PISA 2025 pasa a uno más amplio. El enfoque del documento reside en los resultados generales de la educación científica para ajustar el marco teórico de ciencias con el de las matemáticas y la lectura, y no específicamente en la “competencia científica”.

Al desarrollar el marco para 2025, dos competencias previas (“Evaluar y diseñar la investigación científica” e “Interpretar datos y pruebas científicamente”) se han fusionado en una sola: “Construir y evaluar diseños para la investigación científica e interpretar datos y pruebas científicas de manera crítica”. Este cambio se ha llevado a cabo para poner más énfasis en la evaluación de los diseños, ya que es probable que pocos adultos participen en el diseño de experimentos, y porque ambas competencias se consideraron parte del proceso de participación en la investigación.

Con el contexto social actual, dominado por fuentes de información en Internet, muchas de ellas científicas, esto pone un nuevo énfasis en educar al alumnado para “investigar, evaluar y utilizar la información científica para tomar decisiones y actuar”. De ahí la incorporación de esta tercera competencia nueva.

Se ha dado un cambio en los factores afectivos que influyen en la competencia, de un enfoque en las actitudes hacia la ciencia a un enfoque en la medición de un concepto más amplio de “identidad científica”, que ha demostrado ser más completo para describir la participación del alumnado en las ciencias.

Por último, pero también importante, se encuentra el enfoque en la educación para la sostenibilidad y la educación medioambiental. Estos elementos se sintetizan bajo el concepto de “Agencia en el Antropoceno”, y el marco define las competencias que se consideran elementos de este constructo y que se medirán en la evaluación de 2025.

Competencias en ciencias

Contextos

Personal
Local/nacional
Global

Requiere que el alumnado muestre:

Explicar los fenómenos científicamente Construir y evaluar diseños para la investigación científica e interpretar datos y pruebas científicas de manera crítica Investigar, evaluar y utilizar información científica para tomar decisiones y actuar Competencias en ciencias Competencias en ciencias medioambientales

Una persona con formación científica puede participar en un discurso razonado sobre la ciencia, la sostenibilidad y la tecnología para informar antes de actuar. Para ello debe tener competencias para:

explicar los fenómenos científicamente;
construir y evaluar diseños para la investigación científica e interpretar datos y pruebas científicas de manera crítica;
investigar, evaluar y utilizar información científica para tomar decisiones y actuar.

La facilidad con que el alumnado de 15 años puede realizar estas tareas es una medida de los resultados de su formación científica.

Competencias en ciencias

Explicar los fenómenos científicamente

El mayor logro cultural de la ciencia consiste en 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 las ideas principales de la ciencia.

El alumnado debe reconocer, producir, aplicar y evaluar explicaciones y soluciones respecto a una variedad de fenómenos y problemas naturales y tecnológicos, lo cual demuestra su capacidad para:

recordar y aplicar los conocimientos científicos adecuados;
usar diferentes formas de representaciones y alternar entre unas y otras;
hacer y justificar predicciones y soluciones científicas adecuadas;
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, crear explicaciones de los fenómenos científicos, tecnológicos y medioambientales requiere algo más que la simple capacidad de recordar y usar teorías, ideas explicativas, información y hechos (conocimiento del contenido). Ofrecer una explicación científica también requiere comprender cómo se ha obtenido dicho conocimiento, además de poner de relieve el nivel de certeza que podemos tener sobre cualquier afirmación científica. Para esta competencia, el alumnado requiere un conocimiento de los procedimientos y prácticas convencionales utilizados en la investigación científica para obtener dicho conocimiento (conocimiento procedimental), y una comprensión de su papel y función en la justificación del conocimiento obtenido gracias a la ciencia (conocimiento epistémico).

Competencias en ciencias

Construir y evaluar diseños para la investigación científica e interpretar datos y pruebas científicas de manera crítica

El conocimiento de la ciencia implica que el alumnado debe comprender el esfuerzo que supone la investigación científica, incluida su evaluación dentro de una comunidad y su compromiso con la publicación de los hallazgos.

El alumnado debe construir, valorar y evaluar investigaciones científicas, formas de abordar preguntas científicamente e interpretar los datos, gracias a lo cual demuestra la capacidad de:

identificar la pregunta en un estudio científico concreto;
proponer un diseño experimental apropiado;
evaluar si un diseño experimental es el más adecuado para responder a la pregunta;
interpretar datos presentados en diferentes representaciones, sacar conclusiones apropiadas de los datos y evaluar sus méritos relativos.

Esta competencia requiere el conocimiento de las características y prácticas clave de una investigación experimental y otras formas de investigación científica (conocimiento del contenido y procedimental), así como la función de los procedimientos para justificar cualquier afirmación presentada por la ciencia (conocimiento epistémico). También puede requerir el uso de herramientas matemáticas básicas para analizar o resumir datos.

Competencias en ciencias

Investigar, evaluar y utilizar información científica para tomar decisiones y actuar

La última década ha visto una explosión en la cantidad y el flujo de información, y en la capacidad de las personas para acceder a esta información. Desafortunadamente, además de un flujo de información válida y fiable, se ha dado un flujo creciente de información errónea y, lo que es peor, desinformación. Cuando se trata de información científica, ya sea válida o errónea, la ciudadanía necesita tener 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 las personas aceptan creencias que afirman ser “científicas”, para las cuales no hay pruebas materiales evidentes y sí hay pruebas claras de lo contrario. Una persona con formación científica debe comprender la importancia de desarrollar una disposición escéptica, que busca preguntar si existe un conflicto de intereses, si existe un consenso científico establecido y si la fuente tiene conocimientos relevantes.

En el centro de esta competencia se encuentra la comprensión de que la ciencia es un concepto comunitario que no es infalible. Si bien los científicos de forma individual o los equipos pueden estar equivocados, el consenso de la comunidad es más fiable, ya que es producto de una extensa revisión por pares dentro de esa comunidad, lo cual representa al conocimiento que se ha verificado y vuelto a verificar muchas veces.

El alumnado debe investigar y evaluar información científica, afirmaciones y argumentos en una variedad de representaciones y contextos, y sacar conclusiones apropiadas, lo cual demuestra su capacidad para:

buscar, evaluar y comunicar los méritos relativos de diferentes fuentes de información (científica, social, económica y ética) que puedan tener importancia o mérito para tomar decisiones sobre cuestiones relacionadas con la ciencia, y si apoyan un argumento o una solución;
distinguir entre afirmaciones basadas en pruebas científicas sólidas, en fuentes expertas frente a no expertas y en opiniones, y explicar los motivos de la distinción;
construir un argumento para respaldar una conclusión científica apropiada a partir de un conjunto de datos;
criticar los errores estándar en los argumentos relacionados con la ciencia, por ejemplo, suposiciones deficientes, causa frente a 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 el alumnado tenga conocimientos tanto procedimentales como epistémicos, pero también puede basarse, en mayor o menor medida, en su conocimiento de contenido sobre la ciencia.

La oportunidad de aprender competencias digitales en el centro educativo está lejos de ser universal.

54 %
del alumnado en los países de la OCDE indicó haber recibido formación en el centro educativo sobre cómo reconocer si la información es sesgada o no

El alumnado de los países de la OCDE indicó que durante su experiencia escolar recibió clases de las siguientes habilidades digitales:

País/economía con mayor resultado Media de la OCDE País/economía con menor resultado Detectar correos electrónicos de “phishing” o no deseados Usar la descripción breve debajo de los enlaces en el listado de resultados de una búsqueda Detectar si la información es subjetiva o sesgada Usar palabras clave al usar un motor de búsqueda, como Google, Yahoo, etc. Comparar diferentes páginas web y decidir qué información es más relevante para las tareas escolares Decidir si confiar en la información de Internet Entender las consecuencias de hacer que la información se publique en línea en Facebook, Instagram, etc. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Competencias en ciencias medioambientales

Contextos

Personal
Local/nacional
Global

Requiere que el alumnado muestre:

Explicar el impacto de las interacciones humanas con los sistemas terrestres Tomar decisiones fundadas para actuar a partir de la evaluación de diversas fuentes de pruebas y la aplicación del pensamiento creativo y sistémico para regenerar y proteger el medioambiente Demostrar respeto por las diversas perspectivas y esperanza en la búsqueda de soluciones a las crisis socioecológicas Competencias en ciencias medioambientales Competencias en ciencias

Una persona joven que crece en este mundo antropocéntrico requiere una variedad de competencias para afrontar los problemas relativos a la sostenibilidad en una era de clima cambiante. Las competencias esenciales que sustentan el concepto de Agencia en el Antropoceno en PISA 2025, cuyos elementos se medirán en las evaluaciones de la competencia en ciencias, son las siguientes:

Explicar el impacto de las interacciones humanas con los sistemas terrestres.
Tomar decisiones fundamentadas para actuar con base en la evaluación de diversas fuentes de pruebas y en la aplicación del pensamiento creativo y sistémico para regenerar y proteger el medioambiente.
Demostrar respeto por diversas perspectivas y esperanza en la búsqueda de soluciones a las crisis socioecológicas.

Cada una de estas competencias se basa en una variedad de habilidades, que son una combinación de elementos cognitivos y no cognitivos.

Según los resultados de PISA 2018, en los países de la OCDE, de media:

79 %
del alumnado informó que tiene conocimientos sobre el cambio climático y el calentamiento global
88 %
de los/las directores/as de centros educativos informó que el calentamiento global y el cambio climático estaban incluidos en el plan de estudios del centro

“Cuidar el medioambiente a nivel mundial es importante para mí”

78 %
del alumnado estuvo de acuerdo o muy de acuerdo con esta afirmación

¿El alumnado puede hacer algo respecto a problemas globales como el cambio climático?

57 %
indicó que podría hacer algo respecto a problemas globales
44 %
indicó que su comportamiento puede afectar a personas de otros países

Competencias en ciencias medioambientales

Explicar el impacto de las interacciones humanas con los sistemas terrestres

El alumnado que demuestre esta competencia puede:

explicar los sistemas físicos, vivos y de la Tierra que son importantes para el medioambiente y cómo interactúan entre sí;
investigar y aplicar el conocimiento de las interacciones humanas con estos sistemas a lo largo del tiempo;
aplicar este conocimiento para explicar el impacto positivo y negativo del ser humano en estos sistemas a lo largo del tiempo;
explicar cómo los factores sociales, culturales o económicos contribuyen a este impacto.

Los elementos de esta competencia se miden con la Competencia científica 1 (Explicar fenómenos científicamente). Esta competencia requiere conocimiento tanto del contenido como procedimental.

Competencias en ciencias medioambientales

Tomar decisiones fundamentadas para actuar con base en la evaluación de diversas fuentes de pruebas y la aplicación del pensamiento creativo y sistémico para regenerar y proteger el medioambiente.

El alumnado que demuestre esta competencia puede:

buscar y evaluar pruebas de diversos sistemas y fuentes de conocimiento;
evaluar y diseñar posibles soluciones a problemas sociales, medioambientales 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 fundamentadas y consensuadas;
fijar metas, colaborar con otros jóvenes y población adulta de distintas generaciones y actuar para lograr un cambio socioecológico regenerativo y duradero a distintas escalas (desde una local hasta una 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 tomar decisiones y actuar). Esta competencia requiere conocimiento de contenido, procedimental y epistémico.

Competencias en ciencias medioambientales

Demostrar respeto por las diversas perspectivas y esperanza en la búsqueda de soluciones a las crisis socioecológicas

El alumnado que demuestre esta competencia puede:

evaluar acciones basadas en una ética de cuidado mutuo y de todas las especies basada en una visión del mundo donde el ser humano forma parte del medioambiente en lugar de estar alejado de él (ser ecocéntrico);
reconocer la variedad de formas en que las sociedades han creado injusticias y trabajar para que todas las personas tengan herramientas para contribuir al bienestar de la comunidad y del ecosistema;
mostrar resiliencia, esperanza y eficacia, individual y colectivamente, para responder a las crisis socioecológicas;
respetar las diversas perspectivas sobre los problemas y buscar soluciones para regenerar las comunidades y los ecosistemas afectados.

Esta competencia contiene elementos medidos por el concepto de identidad científica, que incluye: creencias epistémicas; disposiciones acerca del cuidado y la preocupación hacia otras personas, otras especies y el planeta; y sentimientos de eficacia y agencia para abordar las crisis socioecológicas. Esta competencia requiere conocimiento de contenido, procedimental y epistémico.

Competencias en ciencias medioambientales

Agencia en el Antropoceno

Las competencias en ciencias medioambientales que se medirán en PISA 2025 se relacionan con los resultados relativos al medioambiente obtenidos de la formación científica del alumnado y que se define como “agencia en el Antropoceno”.

La agencia en el Antropoceno requiere comprender que la humanidad ya ha alterado significativamente los sistemas de la Tierra, y continúa 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 erigirse como ente apartado, reconociendo y respetando todas las especies y la interdependencia de la vida.

La población joven con agencia en el Antropoceno:

cree que se apreciarán y aprobarán sus acciones, y que serán efectivas, puesto que trabaja para mitigar el cambio climático, la pérdida de biodiversidad, la escasez de agua y otras crisis y problemas complejos;
reconoce las distintas formas en que las sociedades pueden haber creado injusticias y trabaja para que todas las personas puedan contribuir al bienestar de la comunidad y el ecosistema;
demuestra esperanza, resiliencia y eficacia frente a las crisis, que son tanto sociales como ecológicas;
respeta y evalúa múltiples perspectivas y sistemas de conocimiento variados;
se compromete con otra población joven, pero también adulta, de manera intergeneracional, en procesos cívicos que conduzcan a un mejor bienestar comunitario y a un futuro sostenible;
trabaja individualmente, pero también en colaboración con otras personas, a distinta escala, desde local hasta global, para comprender y afrontar los complejos desafíos a los que todos los seres en nuestras comunidades se enfrenten.

Puede obtener más información sobre este aspecto en el documento de trabajo de la OCDE aquí.

Según los resultados de PISA 2018, el alumnado de los países de la OCDE informó de que apoya activamente la sostenibilidad medioambiental en su vida diaria:

71 %
reduce el consumo de energía en el hogar bajando la calefacción o el aire acondicionado
46 %
lee sitios web sobre temas sociales de ámbito internacional
45 %
elige ciertos productos por razones éticas o medioambientales, aunque sean más caros
39 %
participa en actividades a favor de la protección del medioambiente
27 %
boicotea productos o empresas por motivos políticos, éticos o medioambientales
25 %
firma peticiones medioambientales o sociales en línea

El conocimiento científico

Las tres competencias que desarrolla una formación en ciencias requieren tres formas de conocimiento:

Conocimiento del contenido
Conocimiento procedimental
Conocimiento epistémico

Para llevar a cabo las tres competencias, que son el enfoque del marco teórico de ciencias de PISA 2025, las personas necesitan las tres formas de conocimiento científico.

El conocimiento científico

Conocimiento del contenido

En las evaluaciones de la competencia científica de PISA 2025 solo se puede evaluar una muestra del dominio de contenido de ciencias. Los conocimientos a evaluar se seleccionarán de los principales campos de la física, la química, la biología, las ciencias de la Tierra y del espacio, y requieren que el conocimiento:

tenga relevancia para situaciones de la vida real;
represente un importante concepto científico o teoría explicativa consolidada que sea de utilidad duradera;
sea apropiado para el nivel de desarrollo del alumnado de 15 años.

El marco utiliza el término “sistemas” en lugar de “ciencias” en los descriptores de conocimiento del contenido. La intención es transmitir la idea de que la ciudadanía tiene que entender los conceptos de las ciencias físicas y biológicas, y las ciencias de la Tierra y espacio, y cómo se aplican en contextos en los que los elementos de conocimiento son interdependientes y interdisciplinarios.

Use las flechas siguientes para revisar el conocimiento de los contenidos clave en detalle.

Sistemas físicos
- Estructura y propiedades de la materia (por ejemplo, modelo de partículas, vínculos, cambios de estado, conductividad térmica y eléctrica).
- Los cambios químicos de la materia (por ejemplo, reacciones químicas, transferencia de energía, ácidos/bases).
- El movimiento y las fuerzas (por ejemplo, la velocidad, la fricción) y la acción a distancia (por ejemplo, fuerzas e interacciones magnéticas, gravitacionales y electrostáticas).
- La energía y su transformación (por ejemplo, conservación, disipación, reacciones químicas).
- Interacciones entre la energía y la materia (por ejemplo, ondas de luz y de radio, ondas sísmicas y de sonido, absorción por dióxido de carbono).
Sistemas vivos
- El concepto de un organismo (incluidos animales, plantas y microorganismos, por ejemplo, virus, bacterias).
- Los genes (por ejemplo, expresión, herencia/heredabilidad, biotecnología) y su interacción con el medioambiente.
- Las células (incluidas estructura y función, energía, respiración [oxidación de carbono], fotosíntesis [fijación de carbono], crecimiento, etc.).
- Sistemas de plantas y animales (p. ej., circulación/vascular, reproducción, respiración, transporte, excreción, digestión/nutrición) y su correlación.
- Evolución biológica (biodiversidad, variación genética, adaptación y selección natural).
- Ecosistemas (por ejemplo, flujo de materia y energía, cadenas alimentarias, hábitat, alteración, p. ej., contaminación).
- La biosfera (por ejemplo, la sostenibilidad en el ecosistema global)
- Interacciones de los seres humanos, y su impacto y efecto sobre el medioambiente, otras especies y la sostenibilidad.
Sistemas terrestres y espaciales
- Las estructuras de los sistemas de la Tierra (por ejemplo, atmósfera, hidrosfera, geosfera, como la tectónica de placas, la sismología).
- La naturaleza finita de los recursos minerales, su uso y los efectos de su explotación en el medioambiente.
- La energía en los sistemas de la Tierra (por ejemplo, las fuentes, el calentamiento global, la tectónica de placas, los ciclos geológicos, el ciclo del agua).
- Agua, suministro y conservación (por ejemplo, agua potable, acuíferos).
- Interacciones y cambios entre los sistemas de la Tierra (por ejemplo, el cambio climático, los ciclos geoquímicos, las fuerzas constructivas y destructivas, la acidificación de los océanos).
- Historia de la Tierra (por ejemplo, los fósiles, origen y evolución, erosión y sedimentación).
- La Tierra en el espacio (por ejemplo, las fases lunares, los sistemas solares, las galaxias).
- El origen del universo y del Sistema Solar (por ejemplo, la evolución de las estrellas, la formación de los planetas, la teoría del Big Bang).

El conocimiento científico

Conocimiento procedimental

Se puede pensar que el conocimiento procedimental es el conocimiento de los procedimientos y prácticas convencionales que utiliza la comunidad científica para obtener datos fiables y válidos. Se necesita ese conocimiento para llevar a cabo la investigación científica y para participar en la revisión crítica de las pruebas que podrían utilizarse para apoyar afirmaciones particulares.

A continuación figuran algunos ejemplos de conocimiento procedimental que pueden ser probados:

El concepto de variables, incluyendo las variables dependientes e independientes y las de control.
Los conceptos de medición, por ejemplo, cuantitativo (mediciones), cualitativo (observaciones), el uso de una escala, las variables categóricas y continuas.
Formas de evaluación y minimización de la incertidumbre, tales como la repetición y un promedio de las mediciones.
Los mecanismos para asegurar la repetibilidad (grado de concordancia entre mediciones repetidas de la misma cantidad) y exactitud de los datos (el grado de coincidencia entre una cantidad medida y un verdadero valor de la medida).
Las formas más comunes de la abstracción y la representación de los datos usando tablas y gráficos, y su uso de manera apropiada.
La estrategia de control de variables y su papel en el diseño experimental o el uso de ensayos controlados aleatorios para evitar resultados. enmascarados e identificar posibles mecanismos causales.
La naturaleza de un diseño apropiado para una cuestión científica dada, por ejemplo, experimental, basada en el campo o en la búsqueda de patrones; el papel de los controles para establecer causalidad.
El uso que la comunidad científica da a los procesos de verificación por pares para garantizar que las afirmaciones de conocimiento sean fiables.

El conocimiento científico

Conocimiento epistémico

El conocimiento epistémico se refiere a la comprensión de los constructos específicos y las características definitorias esenciales para el proceso de construcción del conocimiento en la ciencia, así como su papel en la justificación del conocimiento obtenido gracias a la ciencia. Como tal, el conocimiento epistémico proporciona una lógica para los procedimientos y prácticas en los que participan los científicos; un conocimiento de las estructuras y rasgos definitorios que guían la investigación científica; y los cimientos de las afirmaciones que hace la ciencia sobre el mundo natural. Ello implica la comprensión de:

la naturaleza de las observaciones científicas, hechos, hipótesis, modelos y teorías;
la finalidad y objetivos de la ciencia (producir explicaciones del mundo natural y predecir acontecimientos futuros) diferenciados de la tecnología (producir una solución óptima a las necesidades humanas);
los valores de la ciencia, por ejemplo, un compromiso con la revisión por pares, la objetividad y la eliminación del sesgo.

El conocimiento epistémico tiene más probabilidades de ser probado de manera pragmática en un contexto en el que se requiere que el alumnado interprete y responda a una pregunta que requiere un poco de este tipo de conocimiento. Por ejemplo, puede que se pida al alumnado que identifique si las conclusiones están justificadas por los datos, o qué parte de las pruebas apoya mejor la hipótesis avanzada en un elemento y explique por qué.

En esencia, el conocimiento epistémico tiene cuatro elementos:

El papel de los modelos en la ciencia.
El papel de los datos y las pruebas en la ciencia.
La naturaleza del razonamiento científico.
La naturaleza colaborativa y comunitaria de la investigación científica.

Use las flechas siguientes para revisar el conocimiento de los contenidos clave en detalle.

Modelos
- Cómo se construye la comprensión del mundo material utilizando modelos físicos, conceptuales, de sistemas y matemáticos en la ciencia.
- La distinción entre un modelo y la realidad, por ejemplo, que un modelo es una representación de algo que puede ser demasiado pequeño para ver o demasiado grande para imaginar.
- Cómo los modelos permiten predicciones y explicaciones.
- Cómo las limitaciones de los modelos (por ejemplo, el número de variables, modelos simples frente a complejos, calidad de los datos proporcionados) restringen su uso.
Datos y pruebas en las afirmaciones científicas
- Cómo las afirmaciones científicas se apoyan en datos, métodos, razonamiento y evaluación en la ciencia.
- Cómo se generan las pruebas científicas, por ejemplo, la naturaleza de las prácticas realizadas por los científicos.
- Cómo afecta el error de medición al grado de confianza en el conocimiento científico.
La naturaleza del razonamiento científico
- Algunas de las diferentes formas de investigación empírica, por ejemplo, experimento, trabajo de campo y su función, experimentos controlados, búsqueda de patrones.
- Los tipos de razonamiento (deductivo, abducción, inductivo, pensamiento probabilístico) utilizados para establecer el conocimiento y su objetivo (para poner a prueba hipótesis explicativas o identificar patrones y entidades) y ejemplos de cada uno, p. ej., las leyes del movimiento de Newton (deducción), la genética mendeliana (inducción), la teoría de la evolución (abducción).
- Los dilemas éticos planteados en la práctica científica, por ejemplo, la experimentación con animales, los conflictos de intereses.
- El papel del conocimiento científico, junto con otras formas de conocimiento, para identificar y abordar los problemas sociales y tecnológicos y sus límites.
El carácter colaborativo y comunitario de las ciencias
- Cómo se financia y presta apoyo a la investigación científica específica, por ejemplo, el gobierno, el sector privado y los mecanismos para decidirlo.
- La importancia del consenso para garantizar la creencia.
- Cómo la revisión por pares ayuda a establecer la confianza en las afirmaciones científicas y depende de una comunidad científica.
- Prácticas científicas clave llevadas a cabo por científicos para producir conocimiento compartido, su papel y su naturaleza colaborativa.
- Los límites de la certeza y la confianza en los hallazgos científicos, cómo se expresa, la evolución de la certeza y el papel del consenso.
- Cómo se comunican los hallazgos científicos dentro de la comunidad y al público (por ejemplo, preimpresiones, revistas revisadas por pares, comunicación pública).

Identidad científica

La inclusión del constructo de identidad como una de las dimensiones principales para el marco de evaluación de PISA 2025 para la educación en ciencia se basa en el principio de que, si bien el conocimiento científico y las competencias son importantes y valiosos para el futuro de la población joven, los resultados de la identidad científica también son cruciales para apoyar la agencia y la ciudadanía activa en un mundo tan cambiante.

Desde una perspectiva de los indicadores, el estudio PISA 2025 evalúa los siguientes elementos de la identidad científica, que se consideran atributos importantes de una persona con formación científica:

Constructos del capital científico:
1. Creencias epistémicas: valores generales de la ciencia y la investigación científica
2. Capital científico (conocimiento relacionado con la ciencia, actitudes, disposiciones, recursos, comportamientos y contactos sociales)

Constructos actitudinales:
3. Autoconcepción científica (sentido del yo en relación con la ciencia, incluida la participación futura)
4. Autoeficacia en ciencia
5. Disfrute de la ciencia
6. Motivación instrumental

Constructos medioambientales:
7. Conciencia medioambiental
8. Preocupación por el medioambiente
9. Agencia medioambiental

Estos constructos se construyen en tres dimensiones principales de la identidad:

Valorar las perspectivas científicas y los enfoques de la investigación.
Elementos afectivos de la identidad científica.
Conciencia, preocupación y agencia medioambiental.

Use las flechas siguientes para revisar estas dimensiones con más detalle.

Valoración de las perspectivas y enfoques científicos de la investigación
Esta dimensión de la identidad científica se caracteriza por:
- un compromiso con la prueba como la base de la creencia para las explicaciones del mundo material;
- un compromiso con los enfoques científicos de la investigación cuando sea apropiado;
- una valoración de la crítica como un medio para determinar la validez de cualquier idea;
- el desarrollo de un interés por los fenómenos científicos y los modelos y explicaciones asociados;
- la confianza en afirmaciones hechas por consenso de científicos y expertos en dominios específicos en comparación con otras fuentes de información;
- un reconocimiento de que la incertidumbre es una característica inherente de cualquier investigación científica y sus implicaciones;
- un reconocimiento de que el conocimiento científico evoluciona y cambia;
- la comprensión de que la ciencia puede contribuir de una forma importante a solucionar problemas sociales y medioambientales.
Elementos afectivos de la identidad científica
Esta es una dimensión de la identidad científica que se caracteriza por:
- el capital científico del alumnado: es decir, su conocimiento, actitudes, disposiciones, recursos, comportamientos y contactos sociales relacionados con la ciencia;
- una voluntad de comprometerse con temas relacionados con la ciencia y afrontar los problemas de una manera crítica usando tanto la ciencia como otras formas de conocimiento o valores;
- cómo se identifica al individuo con la ciencia: reconocimiento propio y de otros de la competencia para participar en fenómenos relacionados con la ciencia;
- cómo el alumnado percibe que es su relación con la ciencia:
- el nivel de interés que el alumnado tiene por ejercer una profesión científica o seguir estudios relacionados con la ciencia una vez terminada su etapa escolar;
- la variedad de actividades científicas extracurriculares y extraescolares en las que participa el alumnado;
- el interés del alumnado por aprender sobre ciencias tanto dentro como fuera del centro.
Conciencia, preocupación y agencia medioambiental
Para PISA 2025, los constructos que en estudios anteriores aparecían como conciencia medioambiental y optimismo medioambiental se han modificado y ampliado a conciencia medioambiental, preocupación medioambiental y agencia medioambiental.
Este constructo se caracteriza por:
- adoptar una perspectiva crítica, basada en las pruebas, sobre cuestiones medioambientales personales y socialmente relevantes (incluida la conciencia, preocupación y agencia medioambientales);
- la conciencia de los problemas medioambientales y reconocimiento de la complejidad científica y social que subyace a las acciones medioambientalmente sostenibles;
- una preocupación por el medioambiente y la vida sostenible y los problemas de equidad y justicia social que plantean;
- una evaluación crítica del papel de la ciencia y otros factores en las prácticas relativas a la sostenibilidad;
- una disposición para tomar y promover prácticas medioambientalmente sostenibles;
- un sentido de agencia personal fundamentado en la comprensión científica y medioambiental.

Contextos

PISA 2025 evalúa las competencias y el conocimiento en contextos específicos que plantean cuestiones y opciones que son relevantes para la ciencia y la educación medioambiental. Los contextos no se limitan a contextos científicos escolares, sino que, más bien, se eligen en función del conocimiento y la comprensión que el alumnado de 15 años probablemente haya adquirido y se consideren relevantes para los intereses y la vida del alumnado. Estos contextos generalmente son coherentes con los ámbitos de aplicación de la competencia científica en los marcos de PISA anteriores.

El enfoque de los ítems de evaluación se encuentra en situaciones relacionadas con:

uno/a mismo/a, la familia y los grupos de iguales (personal)
la comunidad (local y nacional)
la vida en el mundo (global)

Los temas relacionados con la tecnología y el medioambiente pueden utilizarse como un contexto común. Los contextos históricos pueden utilizarse para evaluar la comprensión por parte del alumnado de los procesos y prácticas implicados en el avance del conocimiento científico. Las aplicaciones de la ciencia y la tecnología, dentro de entornos personales, locales, nacionales y globales, que se utilizan principalmente como contextos para los elementos de evaluación, incluyen:

salud y enfermedad;
recursos naturales;
calidad medioambiental (incluidos los efectos sobre el medioambiente y el cambio climático);
riesgos;
límites de la ciencia y la tecnología (incluidos los avances y desafíos contemporáneos).

Use las flechas siguientes para revisar los contextos y las aplicaciones asociadas con más detalle.

Personal
- Mantenimiento de la salud
- Accidentes
- Nutrición
- Vacunación
- Consumo personal de materiales, tipos de alimentos y energías
- Consumo de alimentos producidos localmente
- Elegir dietas no lácteas y vegetarianas
- Prácticas sostenibles de reciclaje y reducción del uso de recursos
- Evaluación de los riesgos de los distintos estilos de vida
- Aspectos científicos del uso de nuevas tecnologías, por ejemplo, modificaciones genéticas, realidad virtual
Local y nacional
- Control de enfermedades
- Transmisión en la sociedad
- Elección de alimentos
- Obesidad
- Salud de la comunidad
- Mantenimiento de poblaciones humanas
- Calidad de vida
- Seguridad, producción y distribución de alimentos
- Suministro de energía
- Efectos medioambientales de la minería y la extracción de recursos
- Producción de energía renovable
- Distribución de la población
- Gestión de residuos
- Impacto medioambiental
- Práctica de la agricultura regenerativa
- Cambios rápidos (por ejemplo, terremotos, condiciones climatológicas extremas)
- Cambios lentos y graduales (por ejemplo, erosión de la costa, sedimentación)
- Evaluación de los riesgos
- Reconocimiento facial
- Nuevos materiales
- Dispositivos y procesos
- Modificaciones genéticas
- Tecnología de la salud
- Transporte
- Uso de la inteligencia artificial
Global
- Pandemias
- Seguridad alimentaria
- Estilos de vida saludables
- Fuentes de energía renovables y no renovables
- Sistemas naturales
- Crecimiento de la población
- Uso sostenible de las especies y el suelo
- Biodiversidad y su valor
- Sostenibilidad ecológica
- Control de la contaminación y calidad del aire
- Pérdida de suelos/biomasa
- Extinción masiva de especies
- Acidificación de los océanos
- Amenazas que plantea el cambio climático
- Efectos de la comunicación moderna
- Energía y su producción, por ejemplo, fracturación hidráulica, nuclear, gas
- Exploración del espacio
- Origen y estructura del universo

Ejemplos

A continuación se muestran algunos ejercicios de ejemplo de las evaluaciones de la competencia científica de PISA 2025. Cada uno de los siguientes botones abre una superposición que muestra un ejemplo de la aplicación.