Nivel Límite de puntuación inferior Ejemplos de preguntas de cada nivel
Qué son capaces de hacer los alumnos generalmente en cada nivel 707,9 LLUVIA ÁCIDA P3 Máxima puntuación (717) INVERNADERO P3 (709)
En el nivel 6, los alumnos pueden identificar, explicar y aplicar conocimientos científicos y conocimiento acerca de la ciencia de manera consistente en diversas situaciones complejas de la vida real. Pueden relacionar diferentes fuentes de información y explicaciones y utilizar pruebas provenientes de esas fuentes para justificar decisiones. Demuestran de manera clara y consistente un pensamiento y un razonamiento científico avanzado y utilizan su comprensión científica en la solución de situaciones científicas y tecnológicas no familiares. Los alumnos de este nivel son capaces de usar el conocimiento científico y de desarrollar argumentos que apoyen recomendaciones y decisiones centradas en situaciones personales, sociales o globales.
633,3
INVERNADERO P2 Máxima puntuación (659)
En el nivel 5, los alumnos pueden identificar los componentes científicos de muchas situaciones complejas de la vida real, aplicar tanto conceptos científicos como conocimiento acerca de la ciencia a estas situaciones, y son capaces de comparar, seleccionar y evaluar las pruebas científicas adecuadas para responder a situaciones de la vida real. Los alumnos de este nivel son capaces de utilizar capacidades de investigación bien desarrolladas, relacionar el conocimiento de manera adecuada y aportar una comprensión crítica a las situaciones. Son capaces de elaborar explicaciones basadas en pruebas y argumentos basados en su análisis crítico.
558,7 EJERCICIO FÍSICO P3 (583) INVERNADERO P2 Puntuación parcial (568)
En el nivel 4, los alumnos son capaces de trabajar de manera eficaz con situaciones y cuestiones que pueden implicar fenómenos explícitos que requieran deducciones por su parte con respecto al papel de las ciencias y la tecnología. Son capaces de seleccionar e integrar explicaciones de diferentes disciplinas de la ciencia y la tecnología y relacionar dichas explicaciones directamente con aspectos de situaciones de la vida real. En este nivel, los alumnos son capaces de reflexionar sobre sus acciones y comunicar sus decisiones utilizando conocimientos y pruebas científicas.
3 484,1 EJERCICIO FÍSICO P1 (545) INVERNADERO P1 (529) LLUVIA ÁCIDA P3 Puntuación parcial (513) LLUVIA ÁCIDA P1 (506)
En el nivel 3, los alumnos pueden identificar cuestiones científicas descritas claramente en diversos contextos. Son capaces de seleccionar hechos y conocimientos para explicar fenómenos y aplicar modelos simples o estrategias de investigación. En este nivel, los alumnos son capaces de interpretar y utilizar conceptos científicos de distintas disciplinas y son capaces de aplicarlos directamente. Son capaces de elaborar exposiciones breves utilizando información objetiva y de tomar decisiones basadas en conocimientos científicos.
2 409,5 LLUVIA ÁCIDA
P2 (460)
En el nivel 2, los alumnos tienen un conocimiento científico adecuado para aportar explicaciones posibles en contextos familiares o para llegar a conclusiones basadas en investigaciones simples. Son capaces de razonar de manera directa y de realizar interpretaciones literales de los resultados de una investigación científica o de la resolución de problemas tecnológicos.
1 334,9 FÍSICO P2 (386) EJERCICIO
En el nivel 1, los alumnos tienen un conocimiento científico tan limitado que solo puede ser aplicado a unas pocas situaciones familiares. Son capaces de presentar explicaciones científicas obvias que se derivan explícitamente de las pruebas dadas.
Entre los factores que determinan el grado de dificultad de las preguntas de la evaluación de ciencias se incluyen:
• La complejidad general del contexto.
• El grado de familiaridad con las ideas, los procesos y la terminología científica presentes en las áreas. • La extensión de la concatenación lógica requerida para responder a la pregunta, esto es, el número de pasos que han de darse para llegar a una respuesta adecuada y el nivel de dependencia que cada paso tenga con respecto al anterior.
• El grado en que se requieran ideas y conceptos científicos abstractos para elaborar la respuesta.
• El nivel de razonamiento, intuición y generalización implícito en la formación de juicios, conclusiones y explicaciones.
La pregunta 3 de la unidad INVERNADERO es un ejemplo de pregunta difícil. Está situada en el nivel 6 de la escala de ciencias de PISA y combina aspectos de dos competencias: identificar cuestiones científicas y explicar fenómenos científicamente. Como primer paso para resolver este problema, el alumno debe ser capaz de identificar el cambio y las variables medidas, y comprender adecuadamente los métodos de investigación para reconocer la influencia de otros factores. Además, el alumno tiene que identificar el escenario y sus principales componentes. Esto supone identificar una serie de conceptos abstractos y su relación para determinar qué «otros» factores pueden afectar a la relación entre la temperatura de la Tierra y la cantidad de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera. Por tanto, para responder correctamente, el alumno debe comprender la necesidad de controlar los factores fuera del cambio y las variables medidas y poseer suficientes conocimientos sobre los «Sistemas de la Tierra» para identificar al menos uno de los factores que se deben controlar. La posesión de estos conocimientos se considera la destreza científica crucial implicada, por lo tanto, esta pregunta está en la categoría explicar fenómenos científicamente.
La pregunta 1 de la unidad EJERCICIO FÍSICO es un ejemplo de pregunta fácil, situada en el nivel 1 de la escala de ciencias de PISA, por debajo del nivel básico de competencia científica. Para puntuar en esta pregunta, el alumno ha de recordar correctamente cómo funcionan los músculos y cómo se forma la grasa en el cuerpo, en concreto, el hecho de que las grasas no se forman cuando los músculos se ejercitan y reciben un mayor flujo sanguíneo. Si conoce estos conceptos, el alumno debe aceptar la primera afirmación de esta pregunta de elección múltiple compleja y rechazar la segunda. En esta pregunta no hay que analizar ningún contexto, el conocimiento requerido tiene una amplia difusión y no es necesario establecer o investigar ninguna relación. Los resultados de PISA 2006 también se presentaron en tres subescalas correspondientes a las tres competencias científicas. Estas subescalas utilizaron los mismos niveles de competencia que la escala combinada, pero con descriptores específicos para cada una de ellas. Además, el rendimiento de los países se comparó basándose en el conocimiento acerca de la ciencia y las tres principales categorías de conocimiento de la ciencia («Sistemas físicos», «Sistemas vivos» y «Sistemas de la Tierra y el espacio»).
Si bien los análisis obtenidos a partir de estos tipos de comparaciones pueden ser valiosos, se debe actuar con cautela al relacionar el rendimiento con las competencias y el conocimiento, pues los datos son el resultado de clasificar las mismas preguntas de dos modos que no son independientes. Todas las preguntas que evalúan la competencia identificar cuestiones científicas son preguntas de conocimiento acerca de la ciencia y todas las preguntas de explicar fenómenos científicamente son preguntas de conocimiento de la ciencia (OCDE, 2009, p. 44).
RESUMEN
La definición de competencia científica de PISA arranca de una consideración sobre lo que deben conocer, valorar y ser capaces de realizar los alumnos de 15 años para estar preparados para la vida en una sociedad moderna. Un aspecto central de la definición y de la evaluación de ciencias son las competencias concretas propias de la ciencia y de la investigación científica: identificar cuestiones científicas, explicar fenómenos científicamente y utilizar pruebas científicas. La aptitud de los alumnos para poner en práctica estas competencias depende, por una parte, de su conocimiento científico, tanto el conocimiento del mundo natural (conocimiento de la química, la biología, las ciencias de la Tierra y el espacio, y la tecnología) como el conocimiento acerca de la ciencia en sí misma (conocimiento acerca de la «investigación científica» y de las «explicaciones científicas»), y por otra, de la actitud que muestren hacia los temas de carácter científico.
Este marco describe e ilustra las competencias científicas, el conocimiento y las actitudes implicadas en la definición de competencia científica de PISA (véase la Figura 3.11) y explica brevemente el formato y la estructura de la evaluación de ciencias de PISA 2012.
• Figura 3.11 •
Principales elementos de la definición de competencia científica de PISA
Las preguntas de la prueba de ciencias de PISA se agrupan en unidades, cada una de las cuales comienza con un estimulo que establece el contexto de las preguntas. El acento se pone en aquellas situaciones en las que las aplicaciones de la ciencia tienen un valor concreto para mejorar la calidad de vida de las personas y de las comunidades. Se utiliza una combinación de preguntas de elección múltiple y de respuesta construida y algunas de ellas conllevan una puntuación parcial. A diferencia de PISA 2006, las unidades de PISA 2012 no incluyen preguntas de actitud.
Los resultados de ciencias de PISA 2012 se presentan en una única escala de ciencias con una media de 500 puntos y una desviación típica de 100, utilizando los seis niveles de competencia establecidos cuando las ciencias se evaluaron por primera vez como área de conocimiento principal en el año 2006. El nivel 6 es el nivel de competencia más alto y el nivel 2 se ha establecido como el nivel básico de competencia científica. Los alumnos con un rendimiento por debajo del nivel 2 no demuestran los conocimientos y destrezas científicas que les permitirán participar activamente en situaciones de la vida real relacionadas con la ciencia y la tecnología.
Competencias
• Identificar cuestiones científicas • Explicar fenómenos científicamente • Utilizar pruebas científicasConocimiento
• Conocimiento de la ciencia -Sistemas físicos -Sistemas vivos-Sistemas de la Tierra y el espacio -Sistemas
tecnológicos
• Conocimiento acerca de la ciencia -Investigación científica -Explicaciones científicas
Actitudes
• Interés por la ciencia
• Apoyo a la
investigación científica
• Sentido de responsabilidad sobre los recursos y el medio ambiente