Conocimiento profesional del profesor de ciencias sobre el conocimiento escolar de las orientaciones curriculares. Revisión sistemática de literatura

Planeación e identificación

Se inició la elaboración de los antecedentes investigativos para responder a las siguientes preguntas: ¿existen investigaciones realizadas con profesores en ejercicio de ciencias naturales del nivel de educación básica secundaria que aborden de manera directa la relación entre el conocimiento profesional del profesor sobre el conocimiento escolar en relación con el currículo oficial CPPCE- CO? y ¿cuáles investigaciones abordan el conocimiento escolar con relación al currículo oficial CE- CO en libros de texto, documentos de orientaciones curriculares nacionales, lineamientos leyes de educación entre otras, que direccionen las prácticas educativas a nivel general? Para lo anterior se seleccionaron cuatro (4) bases de datos 1) ERIC (Educación Resources Information Center), 2) SCOPUS, 3) DIALNET y 4) SCIELO.

Búsqueda y tamizaje

Para este momento, se establecieron los siguientes tesauros: (a) Conocimiento escolar y currículo oficial, (b) Ciencia escolar y currículo oficial, (c) Conocimiento del profesor y ciencia escolar, (d) Conocimiento escolar y conocimiento profesional del profesor y (e) Conocimiento profesional del profesor y currículo oficial.

Esta búsqueda no se limitó a un periodo de tiempo determinado y contempló hasta el año 2023. Para el caso de ERIC se realizó la búsqueda por los tesauros en inglés debido a los escasos resultados en español. Se tuvieron en cuenta aquellos documentos con texto completo disponible en ERIC, con el tesauro a) School knowledge AND official curriculum, sin descriptores, y School knowledge AND official curriculum con el descriptor Educación secundaria, (b) School science AND official curriculum, los descriptores Educación Secundaria y Currículo de Ciencias, c) Teacher knowledge AND school science, con los descriptores Estudiantes de secundaria y Profesores de secundaria, d) School knowledge AND teacher professional knowledge, con los descriptores Docentes de Secundaria y Estudiantes de Secundaria y e) Professional knowledge of the teacher AND official curriculum, se utilizó el descriptor Educación secundaria. En las bases de datos SCOPUS, DIALNET y SCIELO se buscaron los tesauros en español y sin descriptores.

Elegibilidad

Para este momento se tuvieron en cuenta los siguientes criterios de inclusión: artículos, tesis de posgrado, posters, capítulos de libro, docentes en ejercicio, nivel educación secundaria, ciencias naturales que incluye Biología, Física, Química y Educación Ambiental, o ciencias naturales y otras áreas del conocimiento. Lo anterior se hizo mediante la revisión del título, palabras clave, resumen y conclusiones de los textos. Para los criterios de exclusión, se descartaron aquellas investigaciones desarrolladas en los niveles educativos de párvulos, primaria, media, vocacional, técnico, tecnólogo y universitario, sin embargo, se retomaron algunas del nivel de primaria en las que se aborda el currículo oficial de manera directa. Lo anterior, se realizó a través de una lectura de títulos y resúmenes, lo cual generó la siguiente muestra:

Este momento se desarrolló a través de dos acciones principales: en la primera se organizaron los artículos seleccionados a partir de una matriz de Excel, que tuvo en cuenta los siguientes ítems: año de publicación, país, título, población u objeto de estudio, nivel educativo, palabras clave y resumen. La segunda implicó una revisión a profundidad, lo que posibilitó la clasificación de los estudios o investigaciones en las siguientes dos tendencias. En esta segunda acción (revisión a profundidad) se descartaron 115, quedando un total de 56.

Tendencia 1

Como se mencionó anteriormente, en la tendencia (1) se encontraron 21 investigaciones, de las cuáles algunas indagan por la relación que establecen los docentes con el currículo oficial de manera general, como por ejemplo aquella que se relaciona con la interdisciplinariedad obligatoria en secundaria y la considera como un componente oficial del currículo (no solo como una obligación), e involucra a profesores de ciencia, tecnología y matemáticas de Quebec Canadá.

Más específicamente, en una se analiza el impacto de los materiales curriculares basados en la investigación y el desarrollo profesional desde el currículo de ciencias en la escuela secundaria. En otra se plantea la implementación exitosa de un currículo de ciencias integrado, que incluye varios productos y aportes sobre la calidad del docente, las experiencias de desarrollo profesional y los períodos de planeación del contenido relacionados con el conocimiento del contenido asociado con el currículo enseñado. Otra analiza la política del Consejo de Exámenes de África Occidental (WAEC); otra en la que los diseñadores y administradores curriculares han buscado la manera de involucrar a los docentes en la selección del plan de estudios y la planificación de su implementación, para lo que se han realizado capacitaciones, visitas a las aulas de clase y charlas sobre la importancia de llevar a cabo el plan curricular. Y la última en la que se analiza el plan de estudios de Estudios Curriculares de Ciencias Biológicas (BSCS), utilizando la versión amarilla adaptada a Israel. ^[2]

Por último, se encuentra la investigación desarrollada en el marco del proyecto curricular IRES (Investigación y Renovación Escolar) que se centra en la representación del conocimiento curricular de los profesores de ciencias, a través del análisis de los bloques que conforman el currículo desde el referente del guion interpretativo.

Las investigaciones relacionadas con la primera tendencia CPPCE- CO incluyen los documentos y los libros de texto, como la investigación que aborda el análisis de los libros de texto de la asignatura de Cultura Científica de 1º Bachillerato de España, junto con la manera cómo los docentes los abordan y las metodologías didácticas que implementan en el aula. O la investigación que analiza los libros de texto de Ciencias de la Naturaleza y el pensamiento de los profesores en relación con los Manuales de 1º y 2º de ESO en España. También se encuentra la investigación en la que se realiza un análisis de los libros de texto para determinar si estos responden a los indicadores de los criterios de evaluación y a las competencias de acuerdo con la normativa vigente en primaria. Otra investigación que se centra en el enfoque Ciencia Tecnología y Sociedad (CTS) en el Currículo Oficial de la LOMCE de 5º y 6º de Primaria de España.

Por otra parte, se encuentra una investigación en la que se contrasta la valoración de los libros de texto por parte de los docentes, teniendo en cuenta que a través de estos se implementa el currículo oficial y se garantiza el desarrollo de la didáctica general y específica en los Centros de Educación Infantil y Primaria. Igualmente se encuentra otra investigación en la que se realiza el análisis de las directrices curriculares de Portugal y España en Primaria, desde el enfoque CTSA (Ciencia, Tecnología, Sociedad, Ambiente), de allí se señala que es necesario tener en cuenta en las directrices curriculares y en otros documentos que reglamentan la labor educativa, el desarrollo en los estudiantes de la cultura científica.

Es relevante destacar que algunas investigaciones relacionadas con la tendencia 1viran sobre los contenidos específicos, como la que se centra en las reflexiones de una docente de Ciencias Naturales acerca de su experiencia de enseñanza de la huerta escolar urbana, que pone en diálogo los Derechos Básicos de Aprendizaje y los Estándares Curriculares del Ministerio de Educación Nacional de Colombia con las concepciones de los docentes colombianos con respecto al Currículo de Química que se desarrolla en las escuelas secundarias, el análisis de la perspectiva de los profesores de Ciencias Naturales sobre la Educación Ambiental, su relación con los contenidos de las asignaturas y el impacto de la política educativa vigente sobre su perspectiva.

Por último se resaltan i) la investigación que se centra la comprensión del conocimiento de profesores de ciencias humanas, exactas y biológicas del nivel educativo de Primaria y la manera cómo abordan la educación sexual de acuerdo con la legislación vigente, que establece su aplicación en establecimientos de enseñanza Básica y de la enseñanza Secundaria pública y privada, que en Portugal se ampara en la Ley nº 60/2009 de 6 de agosto y en Brasil en los Parámetros Curriculares Nacionales (PCNs). ii) La investigación en la que se analizan los documentos curriculares de Ciencias de la Educación Básica en las escuelas portuguesas (de 6 a 15 años), en la que se tienen en cuenta las percepciones de los docentes sobre cómo abordar el Desarrollo Sostenible y los suelos, a partir de este estudio se evidencia una grieta entre los documentos oficiales y las percepciones de los docentes sobre cómo se abordan estos temas. iii) La investigación cuyo propósito es la creación de un modelo de plan de estudios que motive a los docentes a incorporar en los contenidos contextuales nuevos de conocimiento a su labor pedagógica como el laboratorio de biología y la genética, en la que se exploraron varios métodos de enseñanza de la meiosis y la mitosis. Por último, iv) la investigación que tiene en cuenta los marcos legales que reglamentan las políticas públicas sobre gestión ambiental y la Educación Ambiental en Brasil, y reflexiona sobre la acción de los Consejos Ambientales, en el ámbito de la Educación Ambiental.

En el ámbito internacional se encuentra la investigación de Fernandes, Pires y Villamañán. (2014), desarrollada en Portugal y España, en la que los autores construyeron un instrumento, debatido y validado por expertos, por medio del cual se analizan las directrices curriculares para establecer si la perspectiva Ciencia Tecnología Sociedad Ambiente (CTSA) está incluida en estas. A nivel nacional de la tendencia 1 se destaca la investigación seleccionada en el portal SICELO que fue adelantada por Ortega. (2017), en la que no se especifica el nivel educativo en el cual se desarrolla, pero se menciona de manera explícita el conocimiento escolar y el disciplinar de los docentes mediante una serie de reflexiones sobre su participación en la edificación y enseñanza de contenidos relacionados con las disciplinas escolares.

A partir de los hallazgos en las bases de datos DIALNET, SCOPUS, SCIELO y ERIC se evidencia que, aunque existen investigaciones a nivel nacional e internacional acerca del CPPCE en relación con el currículo oficial y el conocimiento escolar en ciencias con el currículo oficial, , se requiere hacer otras que den cuenta de la relación entre el CPPCE – CO, lo que indica que existe un vacío investigativo que hace relevante el desarrollo de la investigación doctoral que articula el conocimiento profesional del profesor de ciencias con el conocimiento escolar de las orientaciones curriculares nacionales.

Tendencia 2

En esta tendencia CE- CO se encontraron 35 investigaciones, que abordan el análisis de las cuatro prescripciones oficiales de enseñanzas mínimas de los últimos 30 años en España, las orientaciones curriculares expedidas por el Ministerio de Educación Nacional de Colombia, el análisis de tres documentos de orientación curricular para el área de Ciencias Naturales de la Secretaría de Educación de Bogotá, el análisis de los documentos oficiales relacionados con la educación de jóvenes y adultos, como la colección didáctica del Ministerio de Educación de Brasil, y sus discursos sobre la educación de personas jóvenes y adultas centradas en la emancipación y el trabajo; el análisis de los currículos oficiales de varios países latinoamericanos, que incluyen a Argentina, Colombia, Cuba, El Salvador, Panamá, Paraguay, República Dominicana, México, Perú, Uruguay y de los problemas detectados por expertos.

Así, se realizó una revisión bibliográfica en periódicos relacionados con Educación sobre investigaciones en las que se hizo una análisis de los currículos de Ciencias Naturales, teniendo en cuenta la base teórica en los supuestos sociológicos de Bernstein, para determinar la relación entre el discurso pedagógico oficial y el discurso pedagógico implícito en estos documentos y el análisis de la estructura de los Estándares Básicos de Competencias en Ciencias Sociales y Ciencias Naturales de Colombia expedidos por el Ministerio de Educación Nacional. Otra investigación analizó la Educación científica en el currículo oficial para la etapa 3-6 años en Andalucía España y en otra se realizó un análisis de contenido de documentos curriculares de Chile de los niveles de primaria y secundaria.

En coherencia con lo anterior, se encuentra i) una investigación que presenta el análisis de las prescripciones oficiales de la LOE, en las que se analiza la educación científica promovida por el currículo oficial de primaria en España. ii) Una investigación en la que se utiliza un método de análisis taxonómico del plan de estudios de química turco de noveno grado. iii) una investigación en la que se analizan los documentos de Estándares Científicos Nacionales de Estados Unidos, para identificar las ideas centrales de la ciencia y utilizar la estructura narrativa como marco para la educación científica a través de la enseñanza de la química como una historia. iv) Una investigación relacionada con el plan de estudios de los cursos de física aplicada en Turquía. v) Una investigación relacionada con la reforma educativa mediante nueve estudios de caso: tres en ciencias, tres en matemáticas y tres en un orden superior de pensamiento a lo largo del plan de estudios. Por último, vi) una investigación que presenta un informe sobre la naturaleza actual del plan de estudios de la escuela secundaria de California, conformado por cinco capítulos en los que se describen seis niveles de políticas curriculares, las características de las escuelas del Estado, los requisitos de graduación y competencia y los diferentes caminos que los estudiantes pueden seguir.

Dentro de las investigaciones de la segunda tendencia, que se relacionan con la comparación de los documentos oficiales con libros texto, o que indagan por cómo se ha desarrollado el currículo a lo largo del tiempo, se encuentra i) la investigación que vira sobre diferentes aspectos que incluyen el análisis de los libros de texto sobre los fenómenos ópticos de acuerdo con lo establecido por el currículo establecido por la LOMCE. ii) El estudio de un proyecto denominado Semana de las Energías Renovables, enmarcado en la ley educativa española LOMCE. iii) El análisis del currículo de Biología propuesto para el sistema educativo de São Paulo Brasil. iv) El análisis de artículos relacionados con los libros de texto encontrados en 13 revistas científicas específicas, mediante el análisis de los objetivos, marco teórico, metodología, resultados y conclusiones, para identificar los problemas habituales para la enseñanza de las ciencias, teniendo en cuenta los libros de texto como herramientas mediadoras del currículo prescrito por los organismos gubernamentales en los niveles de primaria y secundaria. v) El proyecto que propone un currículo para 5º a 8º de educación fundamental en las Escuelas Públicas del Estado de São Paulo Brasil, mediante el análisis de una serie de documentos dirigidos a profesores y estudiantes que incluyen los cuadernos del docente y del estudiante. vi) Una investigación en la que los autores analizan el Currículo Básico Nacional y los libros de textos en Venezuela. Por último, vii) la investigación en la que ahonda en los cambios en las políticas educativas y sus implicaciones para integrar las tecnologías de la información y la comunicación TIC en la enseñanza científica y el rendimiento de los estudiantes en las escuelas secundarias de Ghana.

De igual manera se encontraron otras investigaciones en las que se analiza la relación de finalidades, criterios de validación y los contenidos escolares, como por ejemplo la evaluación del aprendizaje a través de pruebas estandarizadas en el marco de los proyectos TIMSS y PISA en España, el análisis de los resultados de pruebas como las de la OCDE en el marco del Programa Internacional de Evaluación de los Alumnos (PISA), teniendo en cuenta la diferenciación entre el currículo intencional u oficial, el currículo enseñado, el currículo aprendido y el currículo evaluado, se compara el plan de estudios del curso de ciencias de 2018, el estudio de tendencias en matemáticas y ciencias internacionales (TIMSS) de 2015 y el examen de ingreso a la escuela secundaria de 2018 en términos de dominios de contenido, dominios cognitivos y objetivos de aprendizaje, se tiene en cuenta las oportunidades educativas en ciencias y matemáticas para todos los estudiantes y proporciona algunas opciones de enseñanza afines para satisfacer las necesidades de los diferentes distritos estatales y, por último, se comprende la prueba de Química como medida normativa del rendimiento de los estudiantes y de cobertura curricular basada en objetivos.

Es relevante destacar que algunas investigaciones relacionadas con la tendencia 2 se enfocan en los contenidos específicos, los modelos de experto y los derivados de los currículos oficiales de educación primaria y secundaria -en relación con los minerales y cómo lo abordan los libros de texto de la LOE (Ley Orgánica de Educación) y la LOMCE (Ley Orgánica para la Mejora de la Calidad Educativa) publicadas en el BOE (Boletín Oficial del Estado) de España-, el balance de los logros del pasado y los retos del futuro en el campo de la Didáctica de las Ciencias, el análisis de los currículos de Ciencias de Reino Unido, Francia, Suecia, Portugal, España y Estados Unidos, para comprobar la presencia de la teoría de la evolución; otra relacionada con los planes de estudios de biología y guías curriculares sobre la pérdida de diversidad biológica y el cambio climático para las escuelas secundarias y preparatorias de Etiopía.

De igual forma, se analiza el currículo de ciencias biológicas y de sistemas terrestres como plan de estudios integrado, para estudiantes de noveno y décimo grado de secundaria, y se presenta un borrador de los Estándares Nacionales de Ciencias del Consejo Nacional de Investigación y apartes del borrador actual de los Estándares Científicos de Ohio, y se presenta un documento diseñado para ayudar a los maestros y administradores de Alaska a desarrollar capacitación secundaria y postsecundaria en recursos naturales no renovables. Lo anterior, está conformado por varias secciones en las que se menciona el currículo basado en competencias y el papel de los educadores vocacionales en la planificación, implementación y evaluación del currículo, el alcance y secuencia de competencias en recursos naturales no renovables, las competencias básicas, avanzadas y las tareas complementarias de liderazgo y ciudadanía, el marco para diseñar e implementar un programa equilibrado en recursos naturales no renovables y en la última sección proporciona los matrices de análisis curricular, las habilidades de muestra, fuentes de materiales didácticos y suministros para la educación sobre recursos naturales no renovables.

En la tendencia (2) se destaca la investigación adelantada en Colombia por Cárdenas y Martínez (2021), en la que las autoras analizan los tipos y niveles de organización de los contenidos escolares de ciencias naturales de las orientaciones curriculares expedidas por el Ministerio de Educación Nacional de Colombia (Lineamientos Curriculares, Estándares Básicos de Competencias y Derechos Básicos del Aprendizaje), los resultados muestran variedad de contenidos escolares que incluyen los conceptuales, procedimentales, actitudinales y las articulaciones entre estos contenidos y su organización en diferentes niveles de complejidad, tendientes a un nivel integrador-transformador. Esta investigación se relaciona principalmente con las categorías del conocimiento escolar: contenidos escolares, finalidades del conocimiento escolar.

En cuanto a las categorías del conocimiento escolar, se evidencia que las investigaciones seleccionadas en el portal DIALNET se relacionan con los contenidos escolares conceptuales, procedimentales y actitudinales, y con los referentes epistemológicos, como por ejemplo la naturaleza del conocimiento y el conocimiento científico, las finalidades, la formación de ciudadanía y la formación para retos, los criterios de validación como concepciones de los docentes, las fuentes y criterios de selección de contenidos, los contenidos escolares, y los criterios de validación como la evaluación del aprendizaje.

Las investigaciones seleccionadas en SCOPUS y ERIC se relacionan con las mismas categorías del conocimiento escolar, aunque tienen una mayor relevancia aquellas relacionadas con los contenidos escolares, ya que, algunas mencionan de manera explícita los contenidos conceptuales, procedimentales, actitudinales y su articulación a la Ciencia Tecnología y Sociedad (CTS), la Educación Ambiental (EA) o materias como Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas (STEAM). También se evidencian contenidos meta disciplinares como la biodiversidad o se mencionan los contenidos curriculares. En algunas de estas investigaciones tienen mayor relevancia los contenidos actitudinales, seguido por los referentes epistemológicos como el contexto o los efectos de las políticas en la práctica docente y las finalidades del conocimiento escolar. En cuanto a los criterios de validación del conocimiento escolar se menciona la evaluación de los estudiantes mediante pruebas estandarizadas y los resultados de los estudiantes.

En cuanto a los referentes epistemológicos del Conocimiento Escolar en las bases de datos DIALNET, SCOPUS y ERIC se encuentra que la mayoría de estas están enfocadas en el área de Ciencias Naturales, específicamente con Química. En Dialnet se encuentran investigaciones relacionadas con Ciencias Naturales y Ciencias Sociales desarrollada en los niveles de Educación Básica Primaria y Básica Secundaria. Otras son multidisciplinares, que incluyen diferentes áreas como ciencias humanas, exactas y biológicas. En este sentido en el portal bibliográfico ERIC también se encuentran investigaciones que presentan las siguientes relaciones: la Educación Ambiental, las Ciencias Biológicas y los Sistemas Terrestres; las Ciencias, las Tecnologías y las Matemáticas, y, las Ciencias y las Matemáticas, en un orden superior de pensamiento a lo largo del plan de estudios, en recursos naturales e incluso en alguna de estas investigaciones especifican que está relacionada con Biología.

Cabe resaltar que, con respecto a los referentes epistemológicos, se encuentra que en el portal bibliográfico SCOPUS hay investigaciones enfocadas en Ciencias Naturales y otras, la Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad, Ciencia Escolar, Bioética, Desarrollo sostenible con relación a los suelos, Física, Energías renovables, Alfabetización científica ambiental, hábitos vida saludable en disciplinas como Ciencias, Educación Física, Geografía, Historia, Inglés, lengua Portuguesa, Matemáticas y Educación ambiental. Mientras que en SCIELO no especifican el área del conocimiento con la que se relaciona la investigación.