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Desde su nacimiento el movimiento ciencia, tecnología, sociedad y ambiente (CTSA) ha sido un campo transdisciplinar, formado por temas de historia, sociología, epistemología, psicología, economía, género, ambiente, etc. Por otro lado, el interés de los estudiantes hacia los temas curriculares científicos es una variable actitudinal decisiva para su aprendizaje, aunque el interés hacia los temas CTSA se ha dado por supuesto gracias a su carácter innovador y apenas ha sido investigado. Este estudio explora empíricamente el interés de los estudiantes de hoy hacia algunos temas CTSA, la identificación de los temas más y menos interesantes, las diferencias de interés entre chicos y chicas y la posibilidad de un currículo equitativo para chicos y chicas. Los análisis aplican un método mixto, cuantitativo y cualitativo, a las respuestas de 670 estudiantes españoles de 15 años sobre su interés para saber más sobre 37 temas de contenido CTSA, cuantificadas en porcentajes y promedios ponderados, que se elaboran e interpretan cualitativamente. Los resultados indican que el interés promedio global hacia todos los temas CTSA es positivo, el tema más interesante es por qué soñamos y el significado de los sueños y el menos interesante es vidas de personas científicas. La comparación entre chicas y chicos muestra que aquellas consideran más interesantes temas relacionados con la idiosincrasia femenina (aborto) y la fantasía (fantasmas), mientras estos tienen mayor interés en aspectos tecnológicos (energías). Finalmente, se discuten las implicaciones y recomendaciones para el diseño de un currículo CTSA equitativo, así como algunas limitaciones del estudio.

Los jóvenes aprenden tanto dentro como fuera de la escuela; en esta última, mediante actividades extraescolares desarrolladas en contextos sociales y culturales reales, múltiples y complejos que contribuyen al aprendizaje a lo largo de toda la vida, rasgos compartidos con el enfoque CTSA. La mayoría de estudios consideran positivas las actividades extraescolares, porque desarrollan interés y motivación hacia el aprendizaje. Sin embargo, apenas hay estudios que indaguen explícitamente la percepción de los estudiantes acerca del grado de eficacia de las actividades extraescolares para aprender ciencia y tecnología, que es el objetivo de este estudio, junto con la identificación de las actividades más y menos efectivas y las diferencias de género. Los análisis aplican un método mixto, cuantitativo y cualitativo, a las respuestas de 670 estudiantes españoles de 15 años a un cuestionario con 14 actividades extraescolares, cuantificadas en porcentajes y promedios ponderados, que se elaboran e interpretan cualitativamente. Los resultados indican que los estudiantes valoran positivamente la eficacia global de las actividades extraescolares para aprender ciencias, aunque consideran más efectivas las visitas a centros de ciencias y planetarios y el uso de medios digitales y redes sociales, mientras la tele, los juegos digitales, las revistas científicas y el club de ciencias son menos eficaces. Las diferencias entre chicas y chicos son prácticamente nulas de modo que las actividades extraescolares estudiadas conforman una educación en ciencia y tecnología equitativa respecto al género. Finalmente, se discuten las implicaciones y recomendaciones para la práctica educativa, así como algunas limitaciones de este estudio.

Los especialistas e investigadores en didáctica de la ciencia coinciden en que la naturaleza de la ciencia (NdC) es un componente constitutivo y relevante de la alfabetización científica (y tecnológica) que deben adquirir todos los ciudadanos desde la educación básica. Este meritorio acuerdo contrasta con las múltiples controversias existentes acerca de esta cuestión, desde su denominación hasta los diseños didácticos que representen más genuinamente estos contenidos en los currículos educativos, y que afecta a los aspectos de investigación y educativos. En los últimos años la controversia se ha centrado entre la denominada “visión de consenso”, considerada un reduccionismo del significado de NdC por los críticos, quienes proponen conceptualizaciones más amplias. Este estudio presenta una nueva conceptualización de NdC, que asume las críticas a la visión de consenso, y parte del modelo de tres mundos sobre la ciencia de Popper. Las interacciones y las relaciones entre los tres mundos, de una manera natural, generan y justifican un conjunto de meta-conocimientos interdisciplinarios que conforman la NdC, en los cuales se incluye explícitamente la tecnología, de modo que se amplía el concepto de ciencia hasta la tecno-ciencia y, por lo tanto, también se re-conceptualiza la NdC como la Naturaleza de la Ciencia y la Tecnología (NdC&T). Este marco permite elaborar un esquema holístico de cuatro aspectos básicos, donde múltiples temas específicos y subtemas se organizan en una taxonomía funcional, flexible y abierta que da estructura a la conceptualización de NdC&T y que engloba a las conceptualizaciones anteriores.

Las actuales tendencias de la educación tratan de formar personas competentes para trabajar en equipo, usar instrumentos diversos y ser autónomos. El pensamiento crítico es un constructo formado por destrezas cognitivas de alto nivel, cuyo dominio se considera clave para pensar bien y cuya transversalidad las hace valiosas en múltiples tareas. Las relaciones entre pensamiento crítico y competencias curriculares claves y transversales en educación son también evidentes. En la educación científica, las destrezas, valores y rasgos propios del pensamiento científico (razonar, argumentar, reconocer pruebas, etc.) muestran también una concomitancia directa con las destrezas de pensamiento. Además, el pensamiento científico, por su carácter abierto y dialéctico, constituye un contexto apropiado para la formación del pensamiento; a su vez, las destrezas de pensamiento desarrolladas contribuyen a mejorar el pensamiento científico. Para enseñar a pensar, los profesores deben ser competentes en el conocimiento didáctico del contenido necesario para educar las destrezas de pensamiento, que aglutina y aplica la competencia docente del profesorado a su práctica educativa, como elemento de desarrollo profesional , y es un indicador de la capacidad del profesorado para la apropiación de las innovaciones en el aula (educar destrezas de pensamiento). Este estudio describe un proyecto que desarrolla métodos e instrumentos para enseñar a pensar desde un contexto de enseñanza de ciencias. Se presenta también la taxonomía de destrezas de pensamiento que guía la enseñanza, que se aplican mediante un diseño experimental longitudinal pre-test/post-test con grupo de control para evaluar las mejoras de las diferentes destrezas implicadas.

Educar ciudadanos alfabetizados científicamente es el objetivo perenne de la educación científica, y especialmente de la orientación CTS. Un componente esencial de este objetivo es aprender cómo funciona la ciencia, es decir, aprender a pensar y actuar como científicos. Este estudio presenta una experiencia de orientación CTS para innovar la formación inicial de profesorado y la enseñanza de ciencias en educación primaria a través de juegos cooperativos, cuyo objetivo es enseñar acerca de la actividad científica, usando el pensamiento científico y crítico para resolver problemas científicos y también de la vida diaria. La experiencia usa el juego de dados, para predecir el contenido de la cara oculta de un dado basándose en las observaciones y regularidades identificadas en las otras caras visibles y de modo que solo se admiten respuestas que van acompañadas de pruebas o evidencias. Los profesores prepararon los materiales didácticos para las aplicaciones de aula, recogieron los productos de las actividades y reflexionaron sobre su experiencia innovadora. Los resultados obtenidos muestran que los estudiantes asumen las reglas del juego y logran los aprendizajes planteados. La mayoría de los estudiantes produjeron argumentos y justificaciones de calidad para las soluciones obtenidas al problema planteado, de las que se discuten algunos productos tangibles elaborados. Los profesores también valoran positivamente la experiencia por la satisfacción e implicación de los estudiantes en su realización, la metodología cooperativa y lúdica que resultó muy productiva para la reflexión y por permitirles desarrollar significativamente un tópico difícil y olvidado del currículo que no requiere aprendizajes previos.

La alfabetización científica para todos es el objetivo principal de la educación científica y los contenidos curriculares de ciencia, tecnología y sociedad (CTS) constituyen su componente innovador. Pero muchas investigaciones indican que la enseñanza de estos contenidos CTS es relegada por toda una serie de factores diversos que perpetúan su ausencia del aula de ciencia, entre los cuales se encuentra su deficiente diseño curricular. Este trabajo analiza la presencia de estos temas en los nuevos currículos españoles básicos de ciencias de 2015 para la educación secundaria (13-18 años). El objetivo es ofrecer una visión más precisa, sistemática y estructurada del currículo, para facilitar al profesorado su comprensión y, en consecuencia, su enseñanza adecuada. Una taxonomía importada de la investigación didáctica se aplica a los nuevos contenidos curriculares denominados estándares de aprendizaje evaluables, porque su mayor concreción permite identificar y clasificar los contenidos CTS con mayor precisión. La presencia de temas de CTS en los nuevos currículos es más extendida y detallada que en los anteriores, aunque su planteamiento curricular todavía mantiene una deficiente estructuración: mejorable precisión terminológica, confusión con los procesos de la ciencia y carencia de un diseño de progresiones de aprendizaje. Como conclusión, este estudio identifica y estructura los temas CTS como un paso necesario para clarificar el currículo y ofrecer una mejor comprensión y formación al profesorado, de modo que ambos incidan en mejorar el desarrollo del currículo, de materiales adecuados y de la calidad de la enseñanza científica sobre contenidos CTS.

El siglo XXI ha sido fecundo en aportaciones e iniciativas para la conservación y sostenibilidad del ambiente, pero sus efectos sobre los más jóvenes son relativamente desconocidos, porque estos no suelen participar en las muestras de las encuestas ambientales, habitualmente centradas en adultos. Por otro lado, la educación ambiental se ha convertido en un objetivo transversal de la enseñanza, aunque con diversas intensidades y orientaciones. Este estudio presenta un diagnóstico de las actitudes ambientales de estudiantes de secundaria españoles de 15 años mediante un cuestionario y analiza su cambio desde el inicio del siglo XXI, así como las diferencias de género. Los resultados muestran una actitud hacia el ambiente globalmente positiva e identifican los rasgos que concitan mayor y menor acuerdo. Además, el cambio de actitudes ambientales respecto al inicio del siglo XXI no es significativo globalmente, aunque hay dos excepciones: los estudiantes actuales expresan mayor grado de desesperanza respecto al futuro ambiental y responsabilizan menos a los países ricos de los problemas ambientales. El análisis de las diferencias de género indica que las chicas tienen mejores actitudes ambientales que los chicos y estas diferencias son grandes en dos aspectos concretos: la disposición a resolver los problemas ambientales, incluso si esto significa prescindir de muchas cosas, y que las personas deben preocuparse más por proteger el ambiente. Finalmente, se discuten los resultados en el marco de otros estudios y se proponen algunas recomendaciones para que la educación científica contribuya a mejorar las actitudes ambientales para la sostenibilidad.

El pensamiento científico surge en la educación científica principalmente a partir de las contribuciones del enfoque ciencia-tecnología-sociedad-ambiente en la educación científica, que trata de promover el conocimiento epistémico acerca de la práctica científica. Por otro lado, el pensamiento crítico surge en el marco de la filosofía, pero en las últimas décadas la psicología cognitiva contribuye a su desarrollo principal. En trabajos previos, ambos conceptos se han desarrollado y concretado en sendas taxonomías que contribuyen a categorizarlos y clarificarlos; el pensamiento científico se desarrolla en un decálogo de aspectos y destrezas, y el pensamiento crítico desarrolla cuatro dimensiones: creatividad, razonamiento, procesos complejos (resolución de problemas y toma de decisiones) y evaluación. Este artículo elabora ambos conceptos, a partir de la comparación de los contenidos de cada uno de ellos, para demostrar su profunda semejanza y las relaciones mutuas que los unen, a pesar de haber sido generados en tradiciones de investigación diferentes y expresarse con formalismos y lenguajes técnicos distintos. Como consecuencia de esta semejanza, se profundiza y clarifica la comprensión de ambos conceptos y su desarrollo como competencias transversales del aprendizaje, con el fin de mejorar su implementación en la investigación y en la educación general y científica por los docentes. Como conclusión de la semejanza mutua y el carácter transversal de ambos se sostiene que el pensamiento crítico contribuye a mejorar la educación científica y viceversa, el desarrollo del pensamiento científico contribuye también a las destrezas de pensamiento crítico, y ambos mejoran los aprendizajes desde una perspectiva competencial.

Estudios recientes sostienen que los aprendizajes competenciales de tipo epistémico y meta-cognitivo, característicos del enfoque ciencia-tecnología-sociedad-ambiente (CTSA), y las destrezas de pensamiento crítico tienen una dependencia y una interacción mutua en los aprendizajes. Aunque la revisión de la literatura indica que los estudios con destrezas de pensamiento son cada vez más frecuentes, los estudios relacionados con los aprendizajes CTSA de tipo epistémico todavía son escasos, y todavía menos los que se enfocan sobre esta intuitiva relación y la demuestren empíricamente; en particular, el análisis indica que la mayoría de los trabajos son incompletos, pues suele faltar uno de los dos términos, bien las destrezas de pensamiento, o bien el conocimiento epistémico. Este trabajo estudia empíricamente la relación entre estas variables, evaluando cinco destrezas de pensamiento (explicación, decisiones, secuenciación, relaciones parte-todo y razonamiento lógico) y algunas variables epistémicas sobre la conceptualización de la ciencia y analiza las correlaciones entre ambas variables en una muestra de alumnos de secundaria. Los resultados confirman la hipótesis inicial acerca de la relación entre destrezas de pensamiento y conocimiento epistémico, aunque esta relación aparece compleja y dependiente de las variables consideradas: la relación es clara, positiva y significativa entre todas las destrezas con las ideas adecuadas acerca de la ciencia, pero no con las ideas epistémicas menos informadas. Se discuten las interpretaciones y consecuencias de estos resultados para la investigación y para la enseñanza de la competencia científica, de los temas CTSA y de las destrezas del pensamiento crítico.