Alfabetización científica

La alfabetización científica o alfabetización de la ciencia abarca la alfabetización escrita, numérica y digital en lo que respecta a la comprensión de la ciencia, su metodología, observaciones y teorías. La competencia científica se ocupa principalmente de la comprensión del método científico, las unidades y los métodos de medición, el empirismo y la comprensión de las estadísticas, en particular las correlaciones y las observaciones cualitativas frente a las cuantitativas y las estadísticas agregadas, así como una comprensión básica de los campos científicos centrales, como la física., química, biología, ecología, geología y computación.

Definición

El Marco PISA de la OCDE (2015) define la competencia científica como "la capacidad de comprometerse con cuestiones relacionadas con la ciencia y con las ideas de la ciencia, como un ciudadano reflexivo". Una persona alfabetizada científicamente, por lo tanto, está dispuesta a participar en un discurso razonado sobre la ciencia y la tecnología que requiere las competencias para:

• Explicar fenómenos científicamente: reconocer, ofrecer y evaluar explicaciones para una variedad de fenómenos naturales y tecnológicos.
• Evaluar y diseñar investigaciones científicas: describir y evaluar investigaciones científicas y proponer formas de abordar las preguntas científicamente.
• Interpretar datos y evidencia científicamente: analizar y evaluar datos, afirmaciones y argumentos en una variedad de representaciones y sacar conclusiones científicas apropiadas.

Según el Centro Nacional de Estadísticas de Educación de los Estados Unidos, "la alfabetización científica es el conocimiento y la comprensión de los conceptos y procesos científicos necesarios para la toma de decisiones personales, la participación en asuntos cívicos y culturales y la productividad económica". Una persona científicamente alfabetizada se define como aquella que tiene la capacidad de:

• Comprender, experimentar y razonar, así como interpretar hechos científicos y su significado.
• Preguntar, encontrar o determinar respuestas a preguntas derivadas de la curiosidad sobre experiencias cotidianas.
• Describir, explicar y predecir fenómenos naturales.
• Lea artículos con comprensión de la ciencia en la prensa popular y participe en una conversación social sobre la validez de las conclusiones.
• Identificar cuestiones científicas que subyacen a las decisiones nacionales y locales y expresar posiciones científica y tecnológicamente informadas.
• Evaluar la calidad de la información científica sobre la base de su fuente y los métodos utilizados para generarla.
• Plantear y evaluar argumentos basados ​​en evidencia y aplicar las conclusiones de tales argumentos de manera apropiada.

La alfabetización científica también puede definirse en un lenguaje similar a las definiciones de alfabetización oceánica, alfabetización en ciencias de la Tierra y alfabetización climática. Por lo tanto, una persona científicamente alfabetizada puede:

• Comprender la ciencia relevante para los problemas ambientales y sociales.
• Comunicar claramente sobre la ciencia.
• Tome decisiones informadas sobre estos temas.

Finalmente, la alfabetización científica puede implicar actitudes particulares hacia el aprendizaje y el uso de la ciencia. Los ciudadanos alfabetizados científicamente son capaces de investigar cuestiones de hecho por sí mismos.

Historia

Reforms in science education in the United States have often been driven by strategic challenges such as the launch of the Sputnik satellite in 1957 and the Japanese economic boom in the 1980s. By contrast, scientific literacy is now taken to mean that everyone should have a working knowledge of science and its role in society. Science literacy is seen as a right of every person and a requirement for responsible members of society, one that helps average people to make better decisions and enrich their lives. The shift occurred in the late 1980s and early 1990s, with the publication of Science for All Americans and Benchmarks for Science Literacy.

Las definiciones iniciales de alfabetización científica incluían elaboraciones del contenido real que la gente debería entender, y este contenido a menudo seguía líneas un tanto tradicionales (biología, química, física). Las ciencias de la tierra se definieron de forma un tanto estrecha como procesos geológicos expandidos. En la década posterior a esos documentos iniciales, los científicos y educadores del océano revisaron la noción de alfabetización científica para incluir puntos de vista más contemporáneos y orientados a los sistemas del mundo natural, lo que condujo a programas de alfabetización científica para el océano, el clima, las ciencias de la tierra, etc. Este cambio ha asegurado que las opiniones de los educadores sobre la alfabetización científica se mantengan sincronizadas con las direcciones y los avances de la ciencia real en el mundo real.

Ciencia, sociedad y medio ambiente

La interdependencia de los humanos y nuestro entorno natural está en el corazón de la alfabetización científica en los sistemas de la Tierra. Tal como lo define el consenso nacional entre científicos y educadores, esta alfabetización tiene dos partes clave. En primer lugar, se define una persona alfabetizada, en un lenguaje que se hace eco de la definición anterior de alfabetización científica. En segundo lugar, se enumeran un conjunto de conceptos, organizados en seis a nueve grandes ideas o principios esenciales. Este proceso de definición se llevó a cabo primero para la alfabetización oceánica, luego para los Grandes Lagos, los estuarios, la atmósfera y el clima. La alfabetización en ciencias de la tierra es uno de los tipos de alfabetización definidos para los sistemas terrestres; las cualidades de una persona alfabetizada en ciencias de la Tierra son representativas de las cualidades para todas las definiciones de alfabetización del sistema de la Tierra.

De acuerdo con la Iniciativa de Alfabetización en Ciencias de la Tierra, una persona alfabetizada en ciencias de la Tierra:

• entiende los conceptos fundamentales de los muchos sistemas de la Tierra
• sabe cómo encontrar y evaluar información científicamente creíble sobre la Tierra
• comunica sobre las ciencias de la Tierra de una manera significativa
• es capaz de tomar decisiones informadas y responsables con respecto a la Tierra y sus recursos

Todos los tipos de alfabetización en los sistemas de la Tierra tienen una definición como la anterior. La alfabetización oceánica se define además como "comprender nuestro impacto en el océano y el impacto del océano en nosotros". De manera similar, el sitio web de alfabetización climática incluye un principio rector para la toma de decisiones; "los seres humanos pueden tomar medidas para reducir el cambio climático y sus impactos". Cada tipo de alfabetización de los sistemas terrestres define los conceptos que los estudiantes deben comprender al graduarse de la escuela secundaria. Los esfuerzos educativos actuales en la alfabetización de los sistemas terrestres tienden a centrarse más en los conceptos científicos que en el aspecto de toma de decisiones de la alfabetización, pero la acción ambiental sigue siendo un objetivo declarado.

El tema de la ciencia en un contexto socialmente relevante aparece en muchas discusiones sobre alfabetización científica. Las ideas que surgen en las ciencias de la vida incluyen una alusión a la alfabetización ecológica, el "bienestar de la tierra". Robin Wright, escritor de Cell Biology Education, lamenta "¿los malentendidos [de los estudiantes universitarios] o la falta de conocimiento sobre la ciencia pondrán en peligro nuestra forma de vida democrática y la seguridad nacional?" Una discusión sobre alfabetización física incluye la conservación de energía, el agotamiento del ozono y el calentamiento global. La declaración de la misión del Proyecto de Alfabetización Químicaincluye la justicia ambiental y social. La alfabetización tecnológica se define en un espacio de coordenadas tridimensional; en el eje del conocimiento, se señala que la tecnología puede ser riesgosa, y que “refleja los valores y la cultura de la sociedad”. Energy Literacy cuenta con varios sitios web, incluido uno asociado con la alfabetización climática.

Las actitudes como parte de la alfabetización científica

Las actitudes hacia la ciencia pueden tener un efecto significativo en la alfabetización científica. En la teoría de la educación, la comprensión del contenido se encuentra en el dominio cognitivo, mientras que las actitudes se encuentran en el dominio afectivo. Así, las actitudes negativas, como el miedo a la ciencia, pueden actuar como un filtro afectivo y un impedimento para la comprensión y las futuras metas de aprendizaje. En los Estados Unidos, se sabe que las actitudes de los estudiantes hacia las ciencias disminuyen a partir del cuarto grado y continúan disminuyendo hasta la escuela intermedia y secundaria.Este comienzo de sentimientos negativos sobre la ciencia proviene de un mayor énfasis puesto en las calificaciones. Los estudiantes comienzan a sentir que están logrando menos, lo que hace que pierdan la motivación en el aula y la participación de los estudiantes disminuya. Está bien documentado que los estudiantes que conservan una alta motivación por el aprendizaje tendrán una actitud más positiva hacia la materia. Los estudios de las actitudes de los estudiantes universitarios sobre el aprendizaje de la física sugieren que estas actitudes pueden dividirse en categorías de conexiones con el mundo real, conexiones personales, conexiones conceptuales, esfuerzo del estudiante y resolución de problemas.

The decision-making aspect of science literacy suggests further attitudes about the state of the world, one's responsibility for its well-being and one's sense of empowerment to make a difference. These attitudes may be important measures of science literacy, as described in the case of ocean literacy.

En el aula K-12, los estándares de aprendizaje no suelen abordar el dominio afectivo debido a la dificultad para desarrollar estrategias de enseñanza y evaluar la actitud de los estudiantes. Se ha demostrado que muchas estrategias de enseñanza modernas tienen un impacto positivo en las actitudes de los estudiantes hacia las ciencias, incluido el uso de instrucción centrada en el estudiante, estrategias de aprendizaje innovadoras y la utilización de una variedad de técnicas de enseñanza. También se ha demostrado que el aprendizaje basado en proyectos mejora las actitudes de los estudiantes sobre un tema y mejora sus habilidades de procesamiento científico.

Los profesores pueden usar escalas de Likert o escalas diferenciales para determinar y monitorear los cambios en las actitudes de los estudiantes hacia la ciencia y el aprendizaje de la ciencia.

Promoción y medición

Los defensores de la alfabetización científica tienden a centrarse en lo que se aprende cuando el estudiante se gradúa de la escuela secundaria. La alfabetización científica siempre ha sido un elemento importante del movimiento de estándares en la educación. Todos los documentos de alfabetización científica se redactaron con la intención explícita de influir en los estándares educativos, como un medio para impulsar el plan de estudios, la enseñanza, la evaluación y, en última instancia, el aprendizaje en todo el país. Además, la alfabetización científica proporciona una base importante para tomar decisiones sociales informadas. La ciencia es un proceso humano llevado a cabo en un contexto social, lo que la hace relevante como parte de nuestra educación científica. Para que las personas tomen decisiones basadas en evidencia, todos deben tratar de mejorar su alfabetización científica.

Relevant research has suggested ways to promote scientific literacy to students more efficiently. Programs to promote scientific literacy among students abound, including several programs sponsored by technology companies, as well as quiz bowls and science fairs. A partial list of such programs includes the Global Challenge Award, the National Ocean Sciences Bowl and Action Bioscience.

Algunas organizaciones han intentado comparar la alfabetización científica de adultos en diferentes países. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos encontró que la alfabetización científica en los Estados Unidos no es significativamente diferente del promedio de la OCDE. Science News informa: "La nueva tasa de EE. UU., basada en cuestionarios administrados en 2008, está siete puntos porcentuales por debajo de Suecia, la única nación europea que supera a la estadounidense. La cifra de EE. UU. es ligeramente superior a la de Dinamarca, Finlandia, Noruega y los Países Bajos. Y es el doble de la tasa de 2005 en el Reino Unido (y la tasa colectiva para la Unión Europea)".

Los educadores universitarios están intentando desarrollar instrumentos confiables para medir la alfabetización científica, y el uso de inventarios de conceptos está aumentando en los campos de la física, la astronomía, la química, la biología y las ciencias de la tierra.