Cómo mejorar los resultados de ciencias en PISA

Cómo mejorar los resultados de ciencias en PISA

 

Las preguntas de ciencias de PISA intentan evaluar hasta qué punto los alumnos de 15 años aplican algún tipo de pensamiento científico a las situaciones que pueden encontrar en su vida cotidiana, lo cual requiere que empleen los conocimientos y capacidades que han adquirido dentro y fuera del contexto escolar. Tomando en cuenta que muy pocos estudiantes mexicanos demuestran alta competencia en ciencias, este artículo presenta diversas alternativas para que esos resultados puedan mejorar.

 

 

La competencia científica (PISA 2009) se define como el grado en el que un individuo:

  • Posee conocimiento científico y lo emplea para identificar preguntas, adquirir nuevos conocimientos, explicar fenómenos científicos y extraer conclusiones basadas en la evidencia sobre temas relacionados con la ciencia.
  • Entiende las características distintivas de la ciencia como forma de conocimiento e investigación.
  • Demuestra que sabe cómo la ciencia y la tecnología influyen en nuestro entorno material, intelectual y cultural.
  • Se interesa por temas científicos como un ciudadano que reflexiona.

A efectos de evaluación, la definición de PISA de la competencia científica se caracteriza por un conjunto de cuatro aspectos relacionados entre sí:

  • Contexto. se trata de reconocer situaciones de la vida relacionadas con la ciencia y la tecnología. No se limitan al entorno escolar y se clasifican en tres tipos: personal (yo, familia y compañeros), social (la comunidad) y global (la vida en el planeta).
  • Competencias. La evaluación de ciencias PISA da prioridad a las siguientes competencias científicas: identificar cuestiones científicas, explicar fenómenos de manera científica y sacar conclusiones basadas en la evidencia.
  • Conocimiento. Se centra en la comprensión del mundo natural sobre la base del conocimiento científico, que incluye tanto el conocimiento del mundo natural como el conocimiento sobre la ciencia misma.
  • Actitudes. Indica un interés por la ciencia, el apoyo a la investigación científica y la motivación para actuar de forma responsable.
  • Las pruebas PISA constan de un texto introductorio, seguido de una serie de preguntas. La pregunta es cerrada y evalúa el uso de la evidencia científica.

Con todo, la evaluación PISA tiene sus limitaciones:

  • Utiliza preguntas cerradas y abiertas, aunque predominan las preguntas cerradas que no exigen argumentación con respecto a lo que se pregunta. Estas preguntas cerradas no analizan el pensamiento divergente y no contribuyen a proporcionar una imagen de la ciencia como actividad abierta y creativa, socialmente contextualizada.
  • No mide todas las dimensiones de la competencia científica que deben adquirirse en la educación obligatoria, porque faltan, por ejemplo, aspectos como la emisión de hipótesis, el diseño y la realización de investigaciones, la modelización, el trabajo experimental, el trabajo en equipo... (Gil Pérez y Vilches, 2006).

 

Medidas para mejorar los resultados

 

Reducción de la tasa de repetición y del fracaso escolar

Una primera medida para evitar el retraso escolar y el posterior fracaso (mayor de 30%) se encuentra en la atención temprana a las necesidades educativas del alumnado. Si la repetición de curso es el fenómeno que más negativamente afecta los resultados del alumnado, es necesario realizar una mayor inversión en educación, sobre todo en recursos humanos, y dotar de mayor autonomía a los centros para el uso conveniente de los mismos. Se trata de promover acciones como las siguientes: refuerzo educativo dentro y fuera del aula, profesorado de apoyo, desdobles de grupo, programas de atención personalizada al alumnado, atención específica al alumnado inmigrante para su integración, etcétera.

 

Cambio en la metodología de enseñanza

La competencia científica no se logra solamente con conocimientos en ciencias; también es necesario ser capaz de llevarlos a la práctica en contextos relevantes para la vida. El actual currículo oficial incorpora el enfoque por competencias (Cañas et al., 2008), pero el agente fundamental del proceso de enseñanza, el profesorado, no ha interiorizado todavía el cambio que eso supone a nivel metodológico: abandono del academicismo y paso de una metodología fundamentalmente expositiva a otra más investigativa (Alambique, núm. 52, 2007). En esta metodología, el docente no plantea soluciones sino problemas de investigación que el alumnado ha de resolver, a partir de los conocimientos que tiene o debe ir adquiriendo, para dar la respuesta adecuada. Con el cambio metodológico se potencia la actividad del alumnado y el aspecto práctico del conocimiento científico, lo cual permite aumentar su motivación y su interés por la ciencia (Informe Rocard), aspecto fundamental no sólo para el logro de mejores resultados en la enseñanza sino también para la elección de estudios posteriores en el campo científico, que es uno de los problemas de los países desarrollados.

Las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) representan un recurso de primer orden para este cambio metodológico. Con las tecnologías de la información, el alumnado tiene otras fuentes educativas alternativas a las del profesorado o al libro de texto; pueden crearse entornos educativos más ricos (uso de simulaciones, experimentación asistida por computadora, internet, webquest...) y se eliminan las barreras espacio-temporales entre docentes y estudiantes.

 

Mejora de la formación inicial del profesorado

El rendimiento del alumnado a los 15 años depende del aprendizaje acumulado. Puesto que el profesorado es el elemento clave del sistema educativo, hemos de preguntarnos por su preparación y por los estímulos que recibe.

Hay que mejorar la formación inicial del profesorado de primaria en ciencias, pues sin un buen conocimiento de la ciencia y de su metodología la materia le resulta difícil y opta mayoritariamente por una enseñanza expositiva, con el abandono del aspecto investigativo y experimental que debiera predominar en esa etapa. En cuanto al profesorado de secundaria, debería asegurarse que tuviera la formación didáctica suficiente para llevar el conocimiento científico al aula.

 

Revisión y fortalecimiento de la formación permanente del profesorado

Aunque es importante la formación inicial del profesorado, sobre todo a mediano y largo plazos, es prioritaria la formación permanente del profesorado actual, pues de él dependerá, durante años, el resultado de la enseñanza científica. Se ha de ligar esa formación fundamentalmente con proyectos de mejora e innovación en el propio centro, que remedien las carencias de su formación inicial, pero, sobre todo, que lo capaciten para el desarrollo de las competencias y los nuevos contenidos curriculares, en el momento actual, en aspectos como uso de las TIC, investigación en el aula, aprendizaje cooperativo, trabajo en red con otros profesores, educación intercultural... Es necesaria la existencia de una red de formación y apoyo continuo para que los docentes desarrollen prácticas cada vez más eficaces.

La evaluación diagnóstica que realiza la administración, y los consiguientes planes de mejora a los que están obligados los centros, también debe desempeñar un papel relevante. La importancia de esta evaluación radica en que sirve para intervenir de forma eficaz donde más se necesita. El trabajo colectivo, que parte de la reflexión de los resultados de la enseñanza científica, para su mejora, debe fundamentar la profesionalización docente y centrar los apoyos externos que aporte la sociedad: tiempo para la reflexión, asesoría externa, recursos materiales y didácticos, etcétera.

 

Valoración y mejora de los recursos

El papel de los centros, su organización y cómo distribuyen sus recursos y las prioridades que tienen, juegan un papel muy importante. Aunque el recurso fundamental en la enseñanza es el propio profesorado, son necesarios también materiales y orientaciones didácticas que orienten y ayuden en el trabajo de aula: ejemplificaciones para una enseñanza renovada de la competencia científica, materiales multimedia, asesoría externa, sobre todo en las experiencias de innovación, e impulso a las plataformas digitales y a las redes de profesores... Además, dado el carácter experimental de las ciencias, para una enseñanza actualizada es necesario contar no sólo con el material necesario en otras materias (computadoras y pizarras digitales, acceso a internet, mediateca...), sino también con laboratorios o, en su caso, con material para la realización de actividades de indagación y experimentales que se puedan utilizar en el aula.

Se debe potenciar también el aprovechamiento didáctico del medio, tan rico hoy en recursos científicos y tecnológicos: museos, itinerarios naturales, semanas de la ciencia y todas aquellas iniciativas que impulsen una cultura científica y una actitud positiva del alumnado hacia la misma. En este aspecto, el Informe Rocard plantea la importancia de la participación de las ciudades y las comunidades locales en el fortalecimiento de los vínculos entre la educación formal y no formal.

 

Impulso específico a proyectos de innovación científica

Para la mejora de la enseñanza científica también es necesario fomentar programas específicos con experiencias innovadoras, promovidos desde la administración con convocatorias públicas, formación y posibilidad de asesoría exterior, dotación de materiales necesarios, seguimiento y valoración, así como la posterior difusión de los logros y la generalización a todos los centros, si procede, de esas experiencias de innovación. Éstas han de tener como prioridad no sólo la adaptación metodológica a las nuevas demandas curriculares (investigación en el aula, introducción de las TIC en el aula...), sino también la integración de un alumnado cada vez más diverso en capacidades y en motivación, lo cual puede conllevar, además, cambios organizativos a nivel de centro o de aula (profesorado de apoyo dentro del aula de ciencias, talleres de ciencias como refuerzo o como materia optativa, mejora del clima escolar, etcétera).

En este aspecto, es preciso analizar el peso horario de las ciencias en el currículo escolar si queremos que la competencia científica tenga la importancia de otras competencias como la matemática o lingüística. Sería muy aconsejable aumentar la presencia de ciencias en primaria y que hubiera un horario lectivo más amplio de ciencias en secundaria. En cualquier caso, al menos en aquellos proyectos de innovación que lo requieran, debería aumentarse el tiempo dedicado a las ciencias.

 

Promoción de la excelencia

La calidad de un sistema educativo viene dada por la combinación de equidad más excelencia y uno de los puntos débiles de la actual enseñanza científica es el reducido porcentaje de alumnado con altos niveles de rendimiento. Las medidas anteriores son necesarias, pero pueden ser insuficientes para el aumento de dicha excelencia, por lo que se hace necesario promover iniciativas específicas.

 

Con respecto al alumnado se han de combatir los valores imperantes de éxito rápido y fácil, y para ello se deberían promover, por ejemplo, olimpiadas científicas, concursos y premios en las semanas de la ciencia, encuentros, jornadas y congresos de ciencias con la participación del alumnado, premios de investigación, proyectos colaborativos con otros centros del país o del extranjero y participación en programas televisivos, etcétera

En relación al centro escolar, la administración debería reconocer y difundir las buenas prácticas, impulsando una red de centros de excelencia que puedan servir de guía y orientación para el resto.

 

A modo de conclusión

Las evaluaciones externas pueden ser un motor importante para la mejora de la enseñanza científica si a partir de nuestras fortalezas y debilidades nos ayudan a tomar las medidas convenientes. Hay que tener en cuenta que el problema de la mejora de la enseñanza científica, como el de todo el sistema educativo, es un problema sistémico en el que confluyen diferentes agentes y variables, en interacción e interdependencia. Por lo tanto, cualquier planteamiento estratégico de mejora deberá actuar sobre todas las variables simultáneamente, aunque a nivel táctico o inmediato se prioricen las más urgentes o importantes, y eso de manera coherente, coordinada y sostenida en el tiempo, para que puedan alcanzarse los objetivos propuestos.

Hay que remarcar, finalmente, que estamos ante un problema social, por lo que no todo es tarea de la escuela y del profesorado, pues los factores que más influyen en el resultado son, por ejemplo, el índice sociocultural del alumnado, el índice de repetición o la tasa de inmigrantes. Es necesaria, pues, la cooperación y el apoyo de la familia, en primer lugar, y de toda la sociedad en general (Informe Rocard). Por eso, si de verdad creemos en el valor de la competencia científica como pilar fundamental de la cultura contemporánea y elemento clave para el desarrollo futuro de la sociedad, se necesita un consenso social que la sitúe a nivel estratégico y no sometida a los vaivenes de la política o de la coyuntura del mercado. Este consenso también debe llevar a una mayor valoración social del profesorado, pues la calidad de un sistema educativo depende, sobre todo, de éste.

 

Éxitos y fracasos en México

  • Alrededor de 53% de los estudiantes en México alcanzó el nivel 2 o superior en ciencias. Estos estudiantes pueden reconocer la explicación correcta para fenómenos científicos familiares y pueden usar dicho conocimiento para identificar, en casos simples, si una conclusión es válida en función de los datos proporcionados.
  • Casi ningún estudiante demostró alta competencia en ciencias, alcanzando un nivel de competencia 5 o 6. Estos alumnos pueden aplicar de manera creativa y autónoma su conocimiento de la ciencia a una amplia variedad de situaciones, incluidas situaciones desconocidas.
  • El nivel socioeconómico también fue un fuerte predictor del desempeño en matemáticas y ciencias en todos los países participantes de PISA. Explicó 11% de la variación en el rendimiento matemático en PISA 2018 en México (en comparación con 14% en promedio en los países de la OCDE), y 12% de la variación en el rendimiento en ciencias (en comparación con el promedio de la OCDE, de 13% de la variación).
  • En México, los chicos superaron a las chicas en matemáticas por 12 puntos, lo cual es una brecha mayor que la brecha de género promedio en matemáticas en los países de la OCDE (cinco puntos). Mientras que las chicas superaron ligeramente a los chicos en ciencias (por dos puntos) en promedio en los países de la OCDE en PISA 2018, en México los chicos superaron a las chicas en ciencias por nueve puntos. 

 

Para saber más

  • Cañal, Pedro (2007), “La investigación escolar, hoy”, Alambique, núm. 52 (monográfico “Enseñar y aprender investigando”).
  • Cañas, A., et al. (2008), “¿Debería nuestro currículo adaptarse más a la competencia científica PISA?”, Alambique, núm. 57. (monográfico “La evaluación PISA en ciencias”).
  • Gil Pérez, D. y A. Vilches (2006), “¿Cómo puede contribuir el proyecto PISA a la mejora de la enseñanza de las ciencias y de otras áreas de conocimiento?”, Revista de Educación, número extraordinario.
  • PISA (2009), “Assessment Framework-Key Competencies in Reading, Mathematics and Science”, Programme for International Student Assessment, OCDE, pp.125-148
  • Rocard, M. et al. (2007), Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe, Bruselas, Comisión Europea.

 


 

* Agustín Gil Martín es catedrático de física y química y ex asesor de ciencias de la naturaleza en el Berritzegune, de Vitoria. María Elvira González Aguado es asesora de ciencias de la naturaleza en el Berritzegune Central, de Bilbao. Artículo publicado originalmente como “La competencia científica en PISA” en Cuadernos de Pedagogía, núm. 413. La información del apartado “Éxitos y fracasos en México” se ha actualizado a partir del reporte PISA 2018 Results, OECD Publishing, París, 2019.

 

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