PISA 2025 Quadro Conceptual de Ciências

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Visão geral

O quadro conceptual de ciências do PISA 2025 define as competências que são desenvolvidas pela educação em ciências. Estas são percebidas como um resultado educacional fundamental para os alunos, para se envolverem com questões relacionadas com a ciência, com as ideias da ciência e usá-las para a tomada de decisões informadas. As competências científicas definem o que é considerado importante para os jovens saberem, valorizarem e serem capazes de fazer em situações que requeiram o uso do conhecimento científico e tecnológico.

O quadro conceptual de ciências descreve três competências científicas e um subconjunto de três competências em ciências ambientais. Também descreve os três tipos de conhecimento exigidos pelos alunos para essas competências, os três principais contextos em que os alunos enfrentarão desafios científicos e os aspetos da identidade da ciência que são considerados importantes.

A avaliação do PISA 2025 mede o quão bem os países preparam os seus alunos para uma compreensão da ciência e de como a ciência produz conhecimento confiável. Isso é crucial para os cidadãos que precisam de tomar decisões pessoais informadas sobre fenómenos relacionados com a ciência, tais como a saúde e o meio ambiente, para se envolver em ações com as suas famílias, as comunidades locais e a sociedade em geral. É particularmente importante no século XXI, quando a humanidade enfrenta um futuro incerto ao entrar no Antropoceno, uma era em que o impacto humano está a mudar significativamente o sistema Terra. O conhecimento da ciência é importante nos níveis individual, regional e global, na medida em que procuramos abordar esses impactos.

O que é novo

Os quadros conceptuais anteriores do PISA para a avaliação das ciências elaboraram uma conceção de "literacia científica" como resultado da educação e conceito central para a avaliação das ciências. O quadro conceptual do PISA 2025 muda para uma conceção mais ampla. O foco do documento está agora nos resultados gerais da educação científica alinhando o quadro conceptual das ciências com os da matemática e da leitura, e não especificamente na “literacia científica”.

Ao desenvolver o quadro conceptual de 2025, duas competências anteriores (“Avaliar e projetar investigação científica” e “Interpretar dados e evidências cientificamente”) foram fundidas numa: “Construir e avaliar projetos para investigação científica e interpretar dados e evidências científicas criticamente”. Essa mudança foi efetuada para colocar mais ênfase na avaliação de projetos, já que poucos adultos provavelmente se envolvem em projetos experimentais e porque ambas as competências foram consideradas parte do processo de envolvimento na investigação.

O contexto social, agora dominado por fontes de informação na Internet, muitas delas científicas, coloca uma nova ênfase na necessidade de ensinar os alunos a “investigar, avaliar e utilizar informações científicas para a tomada de decisão e ação”. Daí o acréscimo desta terceira nova competência.

Houve uma mudança nos fatores afetivos que influenciam a competência de um foco nas atitudes em relação à ciência, para um foco na avaliação de um conceito mais amplo de “identidade científica”, que se mostrou mais abrangente na descrição do envolvimento dos alunos na ciência.

Por fim, mas igualmente importante, está o foco na educação para a sustentabilidade e para a educação ambiental. Esses elementos são sintetizados sob o conceito de “Agência no Antropoceno” e a estrutura que define competências que são consideradas elementos desse construto que serão medidos na avaliação de 2025.

Competências científicas

Contextos

Individual
Local / Nacional
Global

Requer que os indivíduos demonstrem:

Explicar um fenómeno cientificamente Construir e avaliar projetos de investigação científica e interpretar dados científicos e evidências criticamente Investigar, avaliar e utilizar informações científicas para a tomada de decisão e ação Competências científicas Competências em ciências ambientais

Uma pessoa cientificamente educada pode envolver-se num discurso fundamentado sobre ciência, sustentabilidade e tecnologia para informar a ação. Isso requer competências para:

Explicar os fenómenos cientificamente
Construir e avaliar projetos para investigação científica e interpretar dados e evidências científicas de forma crítica
Investigar, avaliar e utilizar informações científicas para tomada de decisão e ação

O grau com que os alunos de 15 anos conseguem realizar essas tarefas é uma medida dos resultados provenientes da sua educação científica.

Competências científicas

Explicar fenómenos cientificamente

A conquista cultural da ciência é um conjunto de teorias explicativas que transformaram a nossa compreensão do mundo natural. A competência para explicar fenómenos que ocorrem no mundo material depende, portanto, do conhecimento dessas grandes ideias da ciência.

Os alunos precisam de reconhecer, produzir, aplicar e avaliar explicações e soluções para uma variedade de fenómenos e problemas naturais e tecnológicos, demonstrando a capacidade de:

Recordar e aplicar o conhecimento científico apropriado
Utilizar diferentes formas de representações e traduzir entre essas formas
Fazer e justificar previsões e soluções científicas apropriadas
Identificar, construir e avaliar modelos
Reconhecer e desenvolver hipóteses explicativas de fenómenos no mundo material
Explicar as possíveis implicações do conhecimento científico para a sociedade

No entanto, construir explicações de fenómenos científicos, tecnológicos e ambientais, requer mais do que a capacidade de recordar e usar teorias, ideias explicativas, informações e factos (conhecimento de conteúdo). Oferecer uma explicação científica também requer uma compreensão de como esse conhecimento foi obtido e o nível de confiança que podemos ter sobre quaisquer afirmações científicas. Para esta competência, o indivíduo requer um conhecimento dos procedimentos e práticas padrão usados na investigação científica para obter tal conhecimento (conhecimento processual) e uma compreensão do seu papel e função na justificação do conhecimento produzido pela ciência (conhecimento epistémico).

Competências científicas

Construir e avaliar projetos de investigação científica e interpretar criticamente dados científicos e evidências

Um conhecimento da ciência implica que os alunos devem entender o esforço da investigação científica, incluindo a sua avaliação dentro de uma comunidade e o seu compromisso com a publicação de descobertas.

Os alunos precisam de construir, apreciar e avaliar investigações científicas, formas de abordar questões cientificamente e interpretar os dados, demonstrando a capacidade de:

identificar a questão de um determinado estudo científico
propor um método experimental apropriado
avaliar se um método experimental é o mais adequado para responder à pergunta
interpretar os dados apresentados em diferentes representações, retirar conclusões apropriadas dos dados e avaliar os seus méritos relativos

Esta competência requer conhecimento das principais características e práticas de uma investigação experimental e de outras formas de investigação científica (conteúdo e conhecimento processual), bem como a função de procedimentos para justificar quaisquer reivindicações avançadas pela ciência (conhecimento epistémico). Também pode exigir o uso de ferramentas matemáticas básicas para analisar ou resumir dados.

Competências científicas

Investigar, avaliar e utilizar informação científica para a tomada de decisão e ação

A última década assistiu a uma explosão na quantidade e no fluxo de informações e na capacidade dos indivíduos de aceder a essas informações. Infelizmente, além de um fluxo de informações válidas e confiáveis, assistiu-se também a um fluxo crescente de falta de informação e, pior ainda, desinformação. Quando se trata de informação científica, tanto válida como desinformada, todos os cidadãos precisam de competências para julgar a credibilidade e o valor da informação que comumente envolve qualquer assunto relacionado com a ciência.

Há uma preocupação crescente com a facilidade com que as pessoas aceitam crenças consideradas “científicas”, para as quais não há evidências materiais substantivas e para as quais há boas evidências em sentido contrário. Uma pessoa cientificamente educada deve entender a importância de desenvolver uma disposição cética, que busca questionar se há conflito de interesses, se há um consenso científico estabelecido e se a fonte possui credibilidade relevante.

No centro dessa competência está o entendimento de que a ciência é um esforço coletivo e de que a ciência não é infalível. Embora cientistas ou equipas individuais possam estar enganados, o consenso da comunidade é mais confiável, pois é o produto de extensa revisão por pares dentro dessa comunidade, representando o conhecimento que foi verificado várias vezes.

Os alunos precisam de pesquisar e avaliar informações científicas, afirmações e argumentos numa variedade de representações e contextos e tirar conclusões apropriadas, demonstrando a capacidade de:

Investigar, avaliar e comunicar os méritos relativos de diferentes fontes de informação (científica, social, económica e ética) que possam ter significado ou mérito para chegar a decisões sobre questões relacionadas com a ciência e se estas apoiam um argumento ou uma solução
Distinguir entre alegações baseadas em fortes evidências científicas, especialistas vs. não especialistas, e opinião, e fornecer razões para a distinção
Construir um argumento para apoiar uma conclusão científica apropriada a partir de um conjunto de dados
Criticar falhas padrão em argumentos relacionados com a ciência, p. ex., suposições, causa vs. correlação, explicações com falhas, generalizações de dados limitados
Justificar decisões com argumentos científicos, individuais ou coletivos, que contribuam para a resolução de questões contemporâneas ou para o desenvolvimento sustentável

Esta competência exige que os alunos possuam conhecimento procedimental e epistémico, mas também podem recorrer, em diferentes graus, ao seu conhecimento de conteúdo da ciência.

A oportunidade de aprender competências digitais na escola está longe de ser universal.

54%
dos alunos, em média, nos países da OCDE, reportaram ter recebido formação na escola sobre como reconhecer se a informação é fidedigna ou não

Alunos dos países da OCDE reportaram ter aprendido as seguintes competências digitais durante toda o seu percurso escolar:

País/Economia de topo Média da OCDE País/Economia de base Como detectar emails de phishing ou spam Como utilizar a breve descrição que se encontra abaixo dos links na lista de resultados de uma pesquisa Como detectar se a informação é subjetiva ou fidedigna Como usar palavras-chave ao usar um browser de pesquisa, como o Google, o Yahoo, etc. Como comparar diferentes páginas da internet e decidir quais as informações que são mais relevantes para o seu trabalho escolar Como decidir se deve confiar nas informações da Internet Compreender as consequências da disponibilização pública de informações online no Facebook, no Instagram, etc. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Competências em ciências ambientais

Contextos

Individual
Local / Nacional
Global

Requer que os indivíduos demonstrem:

Explicar o impacto das interações humanas com os sistemas da Terra Tomar decisões informadas para agir com base na avaliação de diversas fontes de evidência e aplicação de pensamento criativo e sistémico para regenerar e sustentar o meio ambiente Demonstrar respeito por diversas perspetivas e esperança na busca de soluções para crises socioecológicas Competências em ciências ambientais Competências científicas

Um jovem, ao crescer neste mundo antropocêntrico, necessita de uma gama de competências para abordar as questões de sustentabilidade numa era de mudanças climáticas. As competências essenciais que sustentam o conceito de "Agência no Antropoceno" no PISA 2025, cujos elementos serão medidos na avaliação científica, incluem:

Explicar o impacto das interações humanas com os sistemas da Terra
Tomar decisões informadas para agir com base na avaliação de diversas fontes de evidência, e aplicação de pensamento criativo e sistémico para regenerar e sustentar o meio ambiente
Demonstrar respeito por diversas perspetivas, e esperança na busca de soluções para crises socioecológicas

Uma gama de capacidades sustenta cada uma destas competências, as quais são uma mistura de elementos cognitivos e não cognitivos.

Baseado nos resultados do PISA 2018, nos países da OCDE:

79%
dos alunos reportaram que sabem sobre alterações climáticas e aquecimento global
88%
dos diretores de escola reportaram que o aquecimento global e as alterações climáticas foram abordados no currículo escolar

“Cuidar do meio ambiente global é importante para mim”

78%
dos alunos concordaram ou concordaram totalmente com a afirmação

Os alunos podem fazer algo sobre problemas globais como as alterações climáticas?

57%
pensam que poderiam fazer algo sobre os problemas globais
44%
pensam que o seu comportamento pode impactar pessoas noutros países

Competências em ciências ambientais

Explicar o impacto das interações humanas com os sistemas da Terra

Um aluno que demonstra essa competência consegue:

Explicar os sistemas físicos, da vida e da Terra que são relevantes para o meio ambiente e como eles interagem uns com os outros
Investigar e aplicar o conhecimento das interações humanas com esses sistemas ao longo do tempo
Aplicar esse conhecimento para explicar os impactos humanos negativos e positivos nesses sistemas ao longo do tempo
Explicar como fatores sociais, culturais ou económicos contribuem para esses impactos

Os elementos desta competência são medidos pela Competência Científica 1 (Explicar fenómenos cientificamente). Essa competência requer conhecimento de conteúdo e de procedimento.

Competências em ciências ambientais

Tomar decisões informadas para agir com base na avaliação de diversas fontes de evidência e aplicação de pensamento criativo e sistémico para regenerar e sustentar o ambiente

Um aluno que demonstra essa competência consegue:

Investigar e avaliar evidências de diversos sistemas e fontes de conhecimento
Avaliar e projetar soluções potenciais para questões sociais, ambientais e ecológicas, usando pensamento criativo e sistémico, tendo em consideração as implicações para as gerações atuais e futuras
Envolver-se, individual e coletivamente, em processos cívicos para tomar decisões informadas e consensuais
Estabelecer metas, colaborar com outros jovens e adultos de várias gerações e agir para uma mudança socioecológica regenerativa e duradoura numa variedade de escalas (local a global)

Os elementos desta competência são medidos pela Competência Científica 2 (Construir e avaliar projetos para investigação científica e interpretar dados e evidências científicas criticamente) e Competência Científica 3 (Investigar, avaliar e utilizar informações científicas para a tomada de decisão e ação). Esta competência requer conhecimento de conteúdo, procedimental e epistémico.

Competências em ciências ambientais

Demonstrar respeito por diversas perspetivas e esperança na busca de soluções para crises socioecológicas

Um aluno que demonstra essa competência consegue:

Avaliar ações com base numa ética de cuidado para com os outros e com todas as espécies com base numa visão de mundo em que os seres humanos fazem parte do ambiente em vez de separados dele (sendo ecocêntricos)
Reconhecer os vários modos pelos quais as sociedades criaram injustiças, e trabalhar no sentido de capacitar todas as pessoas a contribuir para o bem-estar da comunidade e do ecossistema
Mostrar resiliência, esperança e eficácia, individual e coletivamente, na resposta a crises socioecológicas
Respeitar diversas perspetivas sobre questões e procurar soluções para regenerar comunidades e ecossistemas impactados

Esta competência contém elementos que são medidos pelo conceito de Identidade Científica, incluindo crenças epistémicas; disposições de cuidado e preocupação com outras pessoas, outras espécies e o planeta; e sentimentos de eficácia e agência em lidar com crises socioecológicas. Esta competência requer conhecimento de conteúdo, procedimental e epistémico.

Competências em ciências ambientais

Agência no Antropoceno

As competências em ciências ambientais a serem medidas no PISA 2025 estão relacionadas com os resultados ambientais da educação científica dos alunos, definidos como "Agência no Antropoceno".

A Agência no Antropoceno requer a compreensão de que os impactos humanos já alteraram significativamente os sistemas da Terra e continuam a fazê-lo. Refere-se a formas de ser e agir no mundo que posicionam as pessoas como parte (em vez de separadas) dos ecossistemas, reconhecendo e respeitando todas as espécies e a interdependência da vida.

Jovens com Agência no Antropoceno:

acreditam que suas ações serão apreciadas, aprovadas e eficazes, à medida que trabalham para mitigar as mudanças climáticas, a perda de biodiversidade, a escassez de água e outras questões e crises complexas
reconhecem as várias maneiras pelas quais as sociedades podem ter criado injustiças, e trabalham para capacitar todas as pessoas a contribuir para o bem-estar da comunidade e do ecossistema
demonstram esperança, resiliência e eficácia diante de crises sociais e ecológicas
respeitam e avaliam múltiplas perspetivas e diversos sistemas de conhecimento
envolvem-se com outros jovens e adultos, através das gerações, em processos cívicos que levam a um melhor bem-estar da comunidade e a um futuro sustentável
trabalham individualmente e com outras pessoas, numa variedade de escalas, do local ao global, para entender e enfrentar desafios complexos que todos os seres enfrentam nas nossas comunidades

Mais sobre este tema pode ser lido no documento de trabalho da OCDE, aqui.

Com base nos resultados do PISA 2018, os alunos dos países da OCDE reportaram apoiar ativamente a sustentabilidade ambiental nas suas vidas diárias

71%
reduzir o consumo de energia em casa desligando o aquecimento ou o ar condicionado
46%
ler sites da internet sobre questões sociais internacionais
45%
escolher determinados produtos por razões éticas ou ambientais, mesmo que sejam mais caros
39%
participar em atividades a favor da proteção ambiental
27%
boicotar produtos ou empresas por motivos políticos, éticos ou ambientais
25%
assinar petições ambientais ou sociais online

Conhecimento Científico

As três competências desenvolvidas através da educação científica requerem três formas de conhecimento:

Conhecimento de Conteúdo
Conhecimento Procedimental
Conhecimento Epistémico

As pessoas precisam de todas estas três formas de conhecimento científico para realizar todas as três competências que são o foco do quadro conceptual do PISA 2025.

Conhecimento Científico

Conhecimento de conteúdo

Apenas uma amostra do conteúdo do domínio da ciência pode ser testada na avaliação das ciências do PISA 2025. Os conhecimentos a avaliar serão selecionados nas grandes áreas da física, química, biologia, ciências da Terra e do espaço, de modo a que o conhecimento:

tenha relevância para situações da vida real
represente um importante conceito científico da principal teoria explicativa que está bem estabelecida e tem utilidade duradoura
seja adequado ao nível do desenvolvimento de jovens de 15 anos

O quadro conceptual usa o termo “sistemas” em vez de “ciências” nos descritores de conhecimento de conteúdo, para transmitir a ideia de que os cidadãos devem entender os conceitos das ciências físicas e da vida, ciências da Terra e do espaço, e a sua aplicação em contextos onde os elementos do conhecimento são interdependentes e interdisciplinares.

Use as setas abaixo para rever mais detalhadamente os conhecimentos do conteúdo chave.

Sistemas Físicos
- Estrutura e propriedades da matéria (p. ex., modelo de partícula, ligações, mudanças de estado, condutividade térmica e elétrica)
- Alterações químicas da matéria (p. ex., reações químicas, transferência de energia, ácidos/bases)
- Movimento e forças (p. ex., velocidade, fricção) e ação à distância (p. ex., forças e interações magnéticas, gravitacionais e eletrostáticas)
- Energia e sua transferência (p. ex., conservação, dissipação, reações químicas)
- Interações entre energia e matéria (p. ex., luz e ondas de rádio, som e ondas sísmicas, absorção por dióxido de carbono)
Sistemas Vivos
- O conceito de organismo (incluindo animais, plantas e microorganismos, p. ex., vírus, bactérias)
- Genes (p. ex., expressão, hereditariedade/herança, biotecnologia) e sua interação com o ambiente
- Células (incluindo estrutura e função, energia, respiração (oxidação de carbono), fotossíntese (fixação de carbono), crescimento, etc.)
- Sistemas vegetais e animais (p. ex., circulatório/transporte, reprodução, respiração, transporte, excreção, digestão/nutrição) e suas inter-relações
- Evolução biológica (biodiversidade, variação genética, adaptação e seleção natural)
- Ecossistemas (p. ex., fluxo de matéria e energia, cadeias alimentares, habitat, perturbação, p. ex., poluição)
- A Biosfera (p. ex., sustentabilidade no ecossistema global)
- Interações de seres humanos e seu impacto e efeito no ambiente, em outras espécies e na sustentabilidade
Sistemas da Terra e do Espaço
- Estruturas dos sistemas terrestres (p. ex., atmosfera, hidrosfera, geosfera, p. ex., placas tectónicas, sismologia)
- A natureza finita dos recursos minerais, a sua utilização e os efeitos no ambiente resultantes da sua exploração
- Energia nos sistemas terrestres (p. ex., fontes, aquecimento global, placas tectónicas, ciclos geológicos, ciclo da água)
- Água, abastecimento e conservação (p. ex., água doce, aquíferos)
- Interações e mudanças nos sistemas terrestres (p. ex., alterações climáticas, ciclos geoquímicos, forças construtivas e destrutivas, acidificação dos oceanos)
- A história da Terra (p. ex., fósseis, origem e evolução, erosão e deposição)
- Terra no espaço (p. ex., fases da Lua, sistemas solares, galáxias)
- A origem do Universo e do Sistema Solar (p. ex., evolução estrelar, formação dos planetas, teoria do Big Bang)

Conhecimento Científico

Conhecimento Procedimental

Pode-se pensar em conhecimento procedimental como sendo um conhecimento dos procedimentos e das práticas padrão que os cientistas utilizam para obter dados confiáveis e válidos. Tal conhecimento é necessário, tanto para realizar a investigação científica, como para se envolver na revisão crítica das evidências que podem ser usadas para apoiar as afirmações feitas a partir dos dados.

Exemplos de conhecimento procedimental que podem ser testados incluem:

O conceito de variáveis, incluindo variáveis dependentes, independentes e de controlo
Conceitos de medição, p. ex., quantitativos [medidas], qualitativos [observações], o uso de uma escala, variáveis categóricas e contínuas
Formas de avaliar e minimizar a incerteza, como repetir e calcular a média das medições
Mecanismos para garantir a precisão (proximidade de concordância entre medidas repetidas da mesma quantidade) e exatidão dos dados (proximidade de concordância entre uma quantidade medida e um valor real da medida)
Formas comuns de abstrair e representar dados usando tabelas, gráficos e tabelas e a sua utilização apropriada
A estratégia de controlo de variáveis e o seu papel no desenho experimental ou o uso de ensaios clínicos aleatórios para evitar resultados confusos e identificar possíveis mecanismos causais
Dada uma questão científica, o qual poderá ser um procedimento apropriado para a sua investigação, p. ex. experimental, pesquisa de campo ou busca de padrões; o papel dos controlos para estabelecer causalidade
Que processos de verificação por pares são usados pela comunidade científica para garantir que as afirmações de conhecimento são confiáveis

Conhecimento Científico

Conhecimento Epistémico

O conhecimento epistémico é um conhecimento dos construtos e características definidoras essenciais para o processo de produção do conhecimento na ciência e seu papel na justificação do conhecimento produzido pela ciência. Como tal, o conhecimento epistémico fornece um racional para os procedimentos e práticas nos quais os cientistas se envolvem, um conhecimento das estruturas e características definidoras que orientam a investigação científica e a base para a crença nas afirmações que a ciência faz sobre o mundo natural. Isso envolve a compreensão:

da natureza das observações científicas, factos, hipóteses, modelos e teorias
do propósito e dos objetivos da ciência (para produzir explicações confiáveis do mundo natural e prever eventos futuros) como distintos da tecnologia (para produzir uma solução ideal para a necessidade humana)
dos valores da ciência, p. ex., um compromisso com a revisão por pares, a objetividade e a eliminação do viés

É mais provável que o conhecimento epistémico seja testado de maneira pragmática num contexto em que o aluno é obrigado a interpretar e responder a uma pergunta que requer algum conhecimento epistémico. Por exemplo, pode solicitar-se aos alunos que identifiquem se as conclusões são justificadas pelos dados, ou qual a evidência que melhor suporta a hipótese avançada num item e explicar o porquê.

Na essência, o conhecimento epistémico tem quatro elementos:

O papel dos modelos na ciência
O papel dos dados e das evidências na ciência
A natureza do raciocínio científico
A natureza colaborativa e partilhada da investigação científica

Use as setas abaixo para rever as principais dimensões em profundidade.

Modelos
- Como a compreensão do mundo material é construída através de modelos físicos, conceituais, sistémicos e matemáticos na ciência
- A distinção entre um modelo e a realidade, p. ex., que um modelo é uma representação de algo que pode ser pequeno demais para ser visto ou grande demais para ser imaginado
- Como os modelos permitem previsões e explicações
- Como as limitações dos modelos (p. ex., número de variáveis, modelos simples vs. complexos, qualidade dos dados fornecidos) restringem a sua utilização
Dados e evidências em afirmações científicas
- Como as afirmações científicas são apoiadas por dados, métodos, raciocínio e avaliação na ciência
- Como as evidências científicas são geradas, p. ex., a natureza das práticas realizadas pelos cientistas
- Como o erro de medição afeta o grau de confiança no conhecimento científico
A natureza do raciocínio científico
- Algumas das diferentes formas de investigação empírica, p. ex., experiências, trabalho de campo e seu papel, experiências controladas, procura de padrões
- Os tipos de raciocínio (dedução, abdução, indução, pensamento probabilístico) usados no estabelecimento do conhecimento e seu objetivo (para testar hipóteses explicativas ou identificar padrões e entidades) e exemplos de cada um, p. ex., Leis do Movimento de Newton (dedução), Genética Mendeliana (indução), Teoria da Evolução (abdução)
- Os dilemas éticos levantados pela prática científica, p. ex., experiências com animais, conflitos de interesse
- O papel do conhecimento científico, juntamente com outras formas de conhecimento, na identificação e abordagem de questões sociais e tecnológicas e seus limites
A natureza colaborativa e comunitária das ciências
- Como a investigação científica específica é financiada e apoiada, p. ex., através de fundos governamentais, privados e os mecanismos de decisão
- A importância do consenso para justificar a crença
- Como a revisão por pares ajuda a estabelecer a confiança em afirmações científicas e depende de uma comunidade científica
- Principais práticas científicas realizadas por cientistas para produzir conhecimento compartilhado, o seu papel e a sua natureza colaborativa
- Os limites da certeza e confiança nas descobertas científicas, como se expressa, a evolução da certeza e o papel do consenso
- Como as descobertas científicas são comunicadas dentro da comunidade e ao público (p. ex., pré-impressões, jornais verificados por pares, comunicação pública)

Identidade científica

A inclusão do construto de identidade, como uma dimensão importante para a estrutura do PISA 2025 para a educação das ciências, baseia-se no princípio de que, embora o conhecimento e as competências científicas sejam importantes e valiosos para o futuro dos jovens, os resultados da identidade também são cruciais para apoiar a agência e a cidadania ativa num mundo em rápida mudança.

Do ponto de vista da medição, a avaliação do PISA 2025 avalia os seguintes elementos da identidade científica, que são considerados atributos importantes de um indivíduo cientificamente educado:

Construções do capital científico:
1. Crenças epistémicas – valores gerais da ciência e da investigação científica
2. Capital científico (conhecimento relacionado com a ciência, atitudes, disposições, recursos, comportamentos e contatos sociais)

Construções de atitude:
3. Autoconceito científico (noção de si mesmo em relação à ciência, incluindo participação futura)
4. Autoeficácia científica
5. Prazer na Ciência
6. Motivação instrumental

Construções ambientais:
7. Consciencialização ambiental
8. Preocupação ambiental
9. Agência ambiental

Essas construções desenvolvem-se em torno de três dimensões principais da identidade:

Valorizar perspetivas científicas e abordagens de investigação
Elementos afetivos da identidade da ciência
Consciencialização ambiental, preocupação e agência

Use as setas abaixo para rever essas dimensões com mais detalhe.

Valorização das perspetivas científicas e abordagens de investigação
Essa dimensão da identidade científica é indicada por:
- um compromisso com a evidência como base de crença para produzir explicações do mundo material
- um compromisso com abordagens científicas para investigação quando apropriado
- uma valorização da crítica como meio de estabelecer a validade de qualquer ideia
- o desenvolvimento do interesse por fenómenos científicos e modelos e explicações associados
- confiança nas afirmações feitas por um consenso de cientistas e especialistas em domínios específicos em comparação com outras fontes de informação
- um reconhecimento de que a incerteza é uma característica inerente a qualquer investigação científica e as suas implicações
- um reconhecimento de que o conhecimento científico evolui e muda
- o entendimento de que a ciência pode fornecer uma contribuição importante para resolver problemas sociais e ambientais
Elementos afetivos da identidade científica
Esta é uma dimensão da identidade científica indicada por:
- capital científico dos alunos - ou seja, os seus conhecimentos, atitudes, disposições, recursos, comportamentos e contactos sociais relacionados com a ciência
- uma vontade de se envolver com questões relacionadas com a ciência e considerar as questões criticamente usando tanto a ciência quanto outras formas de conhecimento ou valores
- até que ponto o indivíduo se identifica com a ciência: reconhecimento por si mesmo e por outros de competência para se envolver com fenómenos relacionados com a ciência
- quão capaz é o aluno de perceber que está nas ciências
- o nível de interesse que os alunos têm em seguir carreiras científicas ou prosseguir estudos numa ciência depois de completarem a escolaridade obrigatória
- a gama de atividades científicas extracurriculares e fora da escola em que os alunos se envolvem
- quanto os alunos gostam de aprender sobre as ciências, dentro e fora da escola
Consciência, preocupação e agência ambiental
Para o PISA 2025, as construções anteriores de consciência ambiental e otimismo ambiental foram modificadas e estendidas para consciência ambiental, preocupação ambiental e agência ambiental.
Esta construção é indicada por:
- assumir uma perspectiva crítica e informada por evidências sobre questões ambientais pessoais e socialmente relevantes (incluindo consciência ambiental, preocupação e agência)
- uma consciência das questões ambientais e reconhecimento da complexidade científica e social subjacente a ações ambientalmente sustentáveis
- uma preocupação com o meio ambiente e uma vida sustentável e as questões de equidade e justiça social que levantam
- uma avaliação crítica do papel da ciência e deoutros fatores nas práticas de sustentabilidade
- uma disposição para adotar e promover práticas ambientalmente sustentáveis
- uma noção de agência pessoal que é informada pela compreensão científica e ambiental

Contextos

O PISA 2025 avalia competências e conhecimentos em contextos específicos que colocam questões e escolhas relevantes para a ciência e a educação ambiental. Os contextos não se limitam aos contextos das ciências como ensinado na escola. Em vez disso, os contextos são escolhidos com base no conhecimento e na compreensão que os alunos de 15 anos, provavelmente adquiriram e consideraram relevantes para os interesses e para a vida dos alunos. Esses contextos são geralmente consistentes com as áreas de aplicação da literacia científica nos quadros concetuais anteriores do PISA.

O foco dos itens de avaliação está em situações relacionadas com:

o eu, a família e os grupos de pares (individual)
a comunidade (local e nacional)
a vida em todo o mundo (global)

Tópicos baseados em tecnologia e meio ambiente podem ser utilizados como um contexto comum. Contextos históricos podem ser utilizados para avaliar a compreensão dos alunos sobre os processos e práticas envolvidas no avanço do conhecimento científico. As aplicações de ciência e tecnologia, dentro de configurações pessoais, locais, nacionais e globais que são utilizadas principalmente como contextos para itens de avaliação incluem:

saúde e doença
recursos naturais
qualidade ambiental (incluindo impactos ambientais e mudanças climáticas)
perigos
fronteiras da ciência e tecnologia (incluindo avanços e desafios contemporâneos)

Use as setas abaixo para rever os contextos e aplicativos associados com mais detalhe.

Individual
- Manutenção da saúde
- Acidentes
- Nutrição
- Vacinação
- Consumo pessoal de materiais, tipos de alimentos e energia
- Consumo de alimentos produzidos localmente
- Escolha de dietas não lácteas e vegetarianas
- Práticas sustentáveis de reciclagem e redução do uso de recursos
- Avaliação de risco de escolhas de estilos de vida
- Aspetos científicos do uso de novas tecnologias, p. ex., edição genética, realidade virtual
Local e nacional
- Controlo de doenças
- Transmissão social
- Escolha de comida
- Obesidade
- Saúde da comunidade
- Manutenção de populações humanas
- Qualidade de vida
- Segurança, produção e distribuição de alimentos
- Fornecimento de energia
- Impacto ambiental da mineração e extração de recursos
- Produção de energia renovável
- Distribuição populacional
- Gestão de resíduos
- Impacto ambiental
- Uso da agricultura de regeneração
- Mudanças rápidas (p. ex., sismos, clima extremo)
- Mudanças lentas e progressivas (p. ex., erosão costeira, sedimentação)
- Avaliação do risco
- Reconhecimento facial
- Novos materiais
- Dispositivos e processos
- Modificações genéticas
- Tecnologia em saúde
- Transporte
- Uso de inteligência artificial
Global
- Pandemias
- Comida segura
- Estilos de vida saudáveis
- Fontes de energia renováveis e não renováveis
- Sistemas naturais
- Crescimento populacional
- Uso sustentável de espécies e terras
- Biodiversidade e seu valor
- Sustentabilidade ambiental
- Gestão da poluição e qualidade do ar
- Perda de solo/biomassa
- Extinção em massa de espécies
- Acidificação do oceano
- Ameaças representadas pelas alterações climáticas
- Impacto da comunicação moderna
- Energia e sua produção, p. ex. fracking, nuclear, gás
- Exploração do espaço
- Origem e estrutura do universo

Exemplos

Abaixo estão alguns exemplos de exercícios da avaliação de ciências do PISA 2025. Cada botão abaixo permite ver um exemplo de uma experiência da aplicação.