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Durante décadas, investigadores de diferentes naciones han estudiado cómo se enseña ciencia en los niveles de educación básica, con el propósito de aportar información valiosa que sirva para mejorar cómo las escuelas primarias y secundarias enseñan a los alumnos conocimientos de matemáticas, biología, física y demás asignaturas. Los resultados de la prueba de 2015 del Programa para la Evaluación Internacional de los Estudiantes (enfocada en ciencias) evidenciaron que menos de 1% de los alumnos mexicanos (ante el 8% internacional) alcanzan niveles de competencia de excelencia en ciencias y matemáticas. ¿Qué podría aprender el sistema educativo mexicano de cómo otros países buscan mejorar la enseñanza de ciencias?
Nitu Kaur, maestra en zoología y doctora en educación adscrita al Departamento de Educación de la Universidad de Mizoram (India), destaca la importancia de un aprendizaje integrado en los planes de estudios, particularmente cuando se trata de ciencias: "Un alumno comienza a disfrutar el aprendizaje de la ciencia cada vez que visualiza los vínculos de conexión entre los conceptos y siente la naturaleza integral de la ciencia en su totalidad... los niños aprenden mejor cuando se establecen conexiones válidas en todo el plan de estudios. Promueve el aprendizaje significativo, especialmente en las etapas iniciales de la educación que abarca desde el jardín de niños hasta los primeros grados de la educación primaria".
Contrario al aprendizaje fragmentado, el enfoque destacado por Kaur "proporciona un lienzo más amplio para el discurso y la interacción del alumno con interrelaciones sólidas entre los temas y conceptos interdisciplinarios". Los planes de enseñanza donde se estipulan temas centrales que atraviesan los límites de las disciplinas, desde su propio diseño simbolizan indirectamente la esencia unitaria del conocimiento. Dotar a los alumnos con esta visión de un conocimiento científico unificado es el primer paso hacia el desarrollo de un potencial de resolver cualquier problema, no sólo dentro de la esfera académica, sino en la vida diaria; el pensamiento crítico es de suma importancia para nutrir la democracia y mejorar la capacidad analítica.
"Al final, queremos que los estudiantes no sólo aprendan a realizar prácticas de ciencia e ingeniería, comprendan las ideas centrales disciplinarias y los conceptos transversales, sino que también puedan aplicar lo aprendido para tomar decisiones informadas sobre cuestiones personales, políticos, sociales y asuntos globales", explica Norman G. Lederman del Instituto de Tecnología de Illinois (Estados Unidos). La enseñanza de ciencias no se limita al fomento de vocaciones científicas entre los alumnos, no todos serán hombres o mujeres de ciencias, pero todos serán ciudadanos en sociedades donde los propios avances científicos y tecnológicos traen consigo nuevos problemas y coyunturas, como la inteligencia artificial y la bioingeniería médica.
Otro estudio realizado por Lederman, en coautoría con Judith S. Lederman, enfatiza el rol de la microenseñanza y la enseñanza explícita: "Los hallazgos implican que los programas de desarrollo profesional deberían brindar a los maestros varias oportunidades para hacer planes e implementar lecciones sobre aspectos de la naturaleza del conocimiento científico (NDCC) y la investigación científica (IC). Las sesiones de microenseñanza pueden ser una estrategia significativa para mejorar el conocimiento del contenido de los docentes y el conocimiento pedagógico sobre NDCC y IC"; 25% de los docentes estudiados no fueron capaces de desarrollar la capacidad de proporcionar exitosamente instrucción explícita sobre NDCC y IC.
Mejorar la enseñanza de ciencias no será un proceso fácil ni tampoco rápido, puntualizan Lederman y Lederman. Según los resultados de México en la prueba PISA 2015: 11% de la variación del rendimiento en ciencias podría atribuirse a las brechas socioeconómicas de los estudiantes, el desempeño promedio en ciencias se ha mantenido invariable desde 2006 y 48% de los alumnos no alcanzan el nivel mínimo de competencia en ciencias. La reforma educativa aprobada en 2019 incluye la creación del Sistema para la Carrera de las Maestras y Maestros, además del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, ambos podrían sentar las bases para la mejora de la enseñanza de ciencias en México, con base en mejores prácticas internacionales y la realidad particular del país.
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