Antecedentes y Justificación Actualmente y al finalizar la prescripción internacional de la década (2005-2014) de la educación para el desarrollo sostenible/ para la

sostenibilidad instituida por la UNESCO, la educación ambiental es considerada como un instrumento al servicio de la consecución del

desarrollo sostenible/ de un futuro sostenible, y las reformas de los sistemas educativos y currícula en ciencias tienen lugar en numerosos

países en este sentido (García-Gómez, J., Reategui Lozano, R., 2007 ; Girault, Y., Sauvé, L., 2008).

Benedict, F. (1999), propone un diagnóstico sistémico para Noruega y una solución para la implementación de una educación ambiental de

calidad, sostenible y con efectos largos en el tiempo y en el espacio, centrada en 4 retos, a saber: la necesidad de un compromiso

institucional para dar un lugar y los recursos a la educación ambiental en el sistema educativo; la necesidad de un currículo que explicita la

relevancia de la educación ambiental en el sistema educativo; la necesidad de desarrollar las competencias necesarias a los profesores para

implementar una educación ambiental de calidad; la cooperación entre las escuelas y los otros actores fuera de la escuela (cf. Ilustración1)

Para Girault, Y. y Sauvé, L. (2008), la educación científica debe hacer frente a diferentes retos: reto de orden paradigmático; reto de orden

epistemológico (complejidad, interdisciplinaridad, aproximaciones de modelización científica, cruces de saberes); reto de orden didáctico

(aproximaciones, estrategias, manuales, dispositivos); reto de orden ético; reto de orden político-pedagógico (coherencia pedagógica y

compromiso social); reto de orden cultural; reto de formación de profesorado, inicial y continua (cf. Ilustración 2)

Estos investigadores y muchos otros insisten sobre la necesidad de mejorar las competencias y la cooperación entre los actores y por ende

la formación inicial y continua de los profesores para hacer frente a los retos de la educación científica, la educación ambiental y la educación

para la sostenibilidad para hacer emerger una nueva generación de profesores que entienden los contenidos y los métodos de la educación

ambiental (resolución de problemas, interdisciplinaridad, orientación a la acción, trabajos por proyectos,…)

Una propuesta de actividades para la enseñanza-aprendizaje y problemática de la educación para la sostenibilidad

A proposal of activities for the teaching-learning process and problem of education for sustainability

Beatrice M. Frau Noguera, Doctorando en Didácticas específicas, Universitat de València – Estudi General, Valencia

Formulación de la situación-problema Según Girault, Y. y Sauvé, L. (2008), conviene evitar tener una concepción impermeable de lo que se llama “por comodidad” la educación

científica, la educación ambiental y la educación para la sostenibilidad. Por consiguiente, un objetivo final de este trabajo de investigación es

la estructuración de la situación-problema informada por la investigación en retrospectiva y prospectiva para desarrollar una visión global (cf.

Ilustración 3) e investigar y evaluar (cf. Ilustración 4) cuales son los retos que deben enfrentar los investigadores en educación científica,

educación ambiental y para la sostenibilidad para servir mejor la educación científica, la educación ambiental y para la sostenibilidad.

Estos mismos investigadores identificaron los elementos siguientes que hay que integrar en las reformas de la enseñanza de las ciencias,

para abordar el cruce entre la educación científica y la educación ambiental y para la sostenibilidad, i.e. los espacios de comunicación entre

la ciencia, el medio ambiente y el proyecto social (desarrollo sostenible) en un proyecto educativo, a saber: 1. una vigilancia sobre la visión

del mundo transmitida implícitamente, i.e. sobre el papel dado a la tecnociencia al servicio del desarrollo y en la gestión de las problemáticas

medioambientales; 2. la emergencia de una inteligencia ciudadana como contrapoder, capaz de pensar, comprender y evaluar los

argumentos científicos para tomar decisiones informadas, preventivas y proactivas, considerando el medio y largo plazo así como la

solidaridad inter e intra-generacional; 3. una exigencia creciente de una ciencia ciudadana, de una actividad científica realizada por

investigadores medioambientalmente concienciados, con una visión global de las problemáticas y de las controversias socio-científicas, y

estas dimensiones epistemológicas y éticas deben ser transmitidas en la enseñanza de las ciencias.

Tomar en consideración estas tendencias y reformas en el currículo se traduce por una evolución y cohabitación de diferentes paradigmas y

prácticas (cf. Ilustración 5) a saber: 1. El paradigma positivista conductista, basado en una epistemología positivista y reduccionista, que

dominó la visión de la educación en los países europeo y de América del Norte, y dónde el cambio es visto como una restauración del orden.

Es el paradigma utilizado en la resolución de problemas estructurados (cf. Ilustración 6). Una de las premisas de este paradigma es que el

conocimiento es neutro, no permitiendo estudiar las implicaciones morales, éticas, políticas y económicas inherentes a las problemáticas

medioambientales, es por eso que se desarrollaron paradigmas alternativos; 2. El paradigma socio-crítico, de epistemología constructivista

con una teoría del aprendizaje re-constructivista. Es el paradigma utilizado en la resolución de problema los menos estructurados, abiertos

(cf. Ilustración 6); 3. El paradigma interpretativo-constructivista, procura explicar, informar más que cambiar las prácticas, el conocimiento

emerge por " enaction“; 4. El paradigma socio constructivista (o reflexivo), donde el cambio es visto como procesos largos de transformación

social a través de la revisión crítica y en contexto, y la acción. Este paradigma es de epistemología constructivista, con una teoría del

aprendizaje socio-constructivista. Es el paradigma utilizado en la resolución de problema los menos estructurados, abiertos (cf. Ilustración 6).

Objetivos Para hacer frente a la complejidad de los aprendizajes científicos y medioambientales, hay que desarrollar un currículo multi-referenciado, en

el sentido dado por Astolfi, J.P.(1998), en física, química, biología, ciencias para el mundo contemporáneo y para el medio ambiente,, i.e.

eligiendo un paradigma adecuado para la figura de un profesor-alumno-investigador, que diseña e investiga propuestas de mejora de la

enseñanza-aprendizaje, eligiendo por ejemplo un modelo menos estructurado versus un modelo más estructurado en el continuum de

modelos de resolución de problemas para permitir desarrollar las competencias de la enseñanza relativa al medio ambiente, a saber: 1. saber

estructurar problemas a partir de una situación vivida; 2. considerar el conjunto de una situación problemática buscando un máximo de

vínculos entre las variables (divergencia); 3. utilizar una aproximación desde una combinación de investigaciones (holismo); 4. tomar

decisiones basándose en la implicación de conceptos biológicos para la decisión (teoría de la acción)

Un objetivo de este trabajo es seleccionar y transformar los procesos y recursos disponibles en actividades didácticas hacia la mejora

continua de la enseñanza-aprendizaje y problemática de la educación para la sostenibilidad, dirigidas no solo a los profesores de ciencias y

para los alumnos de ciencias sino también dirigidos a un público más amplio en el marco de una educación científica ciudadana, y la figura

de un profesor-investigador-divulgador de la ciencias.

En relación con la formación inicial y continua del profesor-alumno-investigador, en el paradigma reflexivo-socio-constructivista, este objetivo

implica la estructuración de un proyecto de investigación en didáctica de las ciencias experimentales en un currículo multi-referenciado, como

soporte de un dispositivo educativo experimental (cf. Ilustración 7), para fomentar un cambio conceptual, metodológico, y axiológico de los

profesores para desarrollar las competencias necesarias para una educación de calidad, científica y relativa al medio ambiente y para la

sostenibilidad.

Algunos recursos de calidad desarrollados por y para los profesores-investigadores, para hacer frente a los retos de la educación científica,

educación ambiental y para la sostenibilidad, y frutos de los procesos y resultados de la investigación en didáctica, están disponibles,

algunos en ciencia “open source” y otros no, y son entre otros: 1. las cuestiones de calidad como punto de partida para una educación

ambiental de calidad, de Hart, P., por Jickling, B, y Kool, R. (1999) (cf. Ilustración 4); 2. Cómo actuar a niveles individuales y colectivos, de

Vilches, A. y Gil-Pérez, D. (2013) (cf. Ilustración 15); 3. la investigación “empirically driven” sobre la investigación en educación ambiental de

Reid, A, y Scott, W.(2006); 4. las corrientes “estáticas” en educación ambiental, modelos didácticos asociados y cruces con la educación

científica, de la investigación “grounded theory” de L. Sauvé (2004, 2010); 5. los frameworks y modelos de educación científica en el marco

de las controversias científicas socialmente vivas, de la investigación “grounded theory” de Sadler, D. (2011) (cf. Ilustración 8)

Metodología y secuencia de actividades Para desarrollar un currículo multi-referenciado, los profesores deben poder diseñar, desarrollar y mejorar los dispositivos educativos, los

sistemas didácticos, los procesos y las estructuras nacidos de la investigación en didáctica de las ciencias y de la educación para el medio

ambiente como recursos operativos para desarrollar las competencias necesarias para la enseñanza relativa al medio ambiente y para la

sostenibilidad de sus alumnos (cf. Ilustración 8). Las propuestas de actividades siguientes tienen por objetivo principal, presentar un marco

global, unos procesos y estructuras, para introducir elementos de educación ambiental, o relativa al medio ambiente y para el desarrollo

sostenible, en el aula de ciencias en general y de física en particular.

En el marco de un trabajo de fin del Máster de profesor de secundaria realizado bajo la tutela de la profesora A. Vilches del departamento de

Didáctica de las ciencias experimentales y sociales de la Universidad de Valencia UVEG, se ha diseñado una propuesta de mejora, de

actividades didácticas elaboradas para la asignatura de las Ciencias para el mundo contemporáneo y “Hacia la gestión sostenible del

planeta” de 1º de Bachillerato, investigando una de las cuestiones como punto de partida para una educación ambiental de calidad como

hipótesis, a saber la necesidad de desarrollar una visión global para conducir los estudiantes a tratar los problemas globales y locales como

partes de sistemas interrelacionados que existen dentro de contexto sociales e históricos. Las actividades fueron estructuradas según la

siguiente secuencia: 1. Introducción y detección de conocimientos previos usando un cuestionario de F. Martínez Navarro, J.C. Turegano

Garcia, Ciencias para el mundo contemporáneo, Guía de recursos didácticos; 2. Problemáticas “glocales”: el cambio climático i la destrucción

de la capa de ozono; 3. Necesidad de un planteamiento global para la problemática del desarrollo sostenible: De la emergencia planetaria a

las medidas integradas; 3. Energía y medio ambiente: Impactos, gestión ambiental y desarrollo sostenible; 4. Actividades con objetivo de

recapitulación y síntesis (examen global continuo y auto- evaluación formativa).

A titulo de investigación sobre propuestas de mejora y comparación del modelo de actividades propuestas anterior con otros modelos, se

pueden revisar los modelos asociados a las corrientes de la educación ambiental y cruces con la educación científica recopilados por Sauvé,

L. (2010), o los modelos recopilados por Sadler, D. (2011). En este último caso, comparando/reconociendo el modelo de actividades

propuestas anteriormente con el modelo de Eilks (citado por Sadler, 2011) que ofrece 5 pasos para la instrucción de la educación científica

basada en controversias socio científicas socialmente vivas, es decir hacia una educación ciudadana científica, se obtienen las siguientes

actividades : 1. Análisis de la situación-problema como investigación guiada, con por ejemplo la estructuración visual de la situación-

problema/ Cartografía de una controversia socio científica socialmente viva como el cambio climático (cf. Ilustración 12), o de la emergencia

planetaria (cf. Ilustración 10); 2. clarificación de la ciencia con el estudio de artículos de las revistas científicas, como el artículo de Williart

Torres, A., Energía y Medio ambiente, o bien con la edición Física y Energía, de la revista de la Real Sociedad Española de Física, el

artículo de L. Gimeno, L. de la Torre, P. Ribera, R. Calvo, sobre El papel de la estratosfera en el sistema climático, en la edición sobre Física

y cambio climático de la revista de la Real Sociedad Española de Física; 3. re-enfoque en el dilema socio científico con la introducción de las

relaciones CTSA y de la historia de las ciencias (cf. Ilustraciones 11, 12, 13); 4. tareas de “role- playing”, favoreciendo la argumentación y la

toma de decisiones informada (García-Gómez, J, Garcia Ferrandiz, I, 2011) y como actuar a niveles individuales y colectivos (Vilches, A, Gil-

Pérez, D., 2013) (cf. Ilustración 15); 5. actividad meta-reflexiva con la creación de un documento de auto-evaluación o evaluación

formativa.(cf. Ilustraciones 15 y 16)

Referencias bibliográficas J.P. Astolfi. Desarrollar un currículum multi-referenciado para hace frente a la complejidad de los aprendizajes científicos. Enseñanza de las ciencias. Revista de investigación y experiencias

didácticas,16(3), 375-385, (1998)

F. Benedict, A systemic approach to sustainable environmental education. Cambridge journal of education. 29(3), 433-446 (1999)

U., Editors, Sustainability: A Comprehensive Foundation.[Fecha de consulta: 01/07/2013]. http://cnx.org/content/col11325/1.40

B. Frau Noguera, A. Vilches, Una aproximació a la investigació - acció i a l’ensenyament – aprenentatge de la problemàtica del desenvolupament sostenible, Trabajo de fin de Master de

profesor de secundaria, Universitat de València,- Estudi General, Valencia, (2011)

B. Frau Noguera, J., García Gómez, Une analyse retrospective et prospective informée par la recherche en éducation relative à l’environnement, Congreso internacional de educación

ambiental, WEEC2013, Comunicación oral, Marrakech, (2013)

A. García-Carmona. Investigación en didáctica de la Física: tendencias actuales e incidencia en la formación del profesorado. Lat. Am. J. Phys. Educ. 3(2), (2009)

J. García Gómez, I. Garcia Ferrandiz, Algunas estrategias para la argumentación en educación ambiental, Edetania, 40, p. 15-31 (2011)

L. Gimeno, L. de la Torre, P. Ribera, R. Calvo, El papel de la estratosfera en el sistema climático, en Física y cambio climático, Revista de la Real Sociedad Española de Física, 26(2), p.25-

33 (2012) 20.

Y. Girault, L. Sauvé.L'éducation scientifique, l'éducation à l'environnement et l'éducation pour le développement durable : croisements, enjeux et mouvances ASTER, 46, 7-30 (2008).

P. Hart, B. Jickling, & R. Kool. Starting points: Questions of quality in environmental education. Canadian Journal of Environmental Education, 4, 104-124 (1999).

F. Martínez Navarro, J.C. Turegano Garcia, Ciencias para el mundo contemporáneo, Guía de recursos didácticos. Agencia Canaria de investigación, innovación y sociedad de la información,

Gobierno de Canarias. (2010).

A.Pino, L. Fernandes Silva y Z. Trindade de Oliveira Junior, Mudanças climáticas: reflexões para subsidiar esta discussão em aulas de Física, Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 27 (3),

p. 449-472 (2010)

A. Reid, W. Scott. Researching education and the environment: Retrospect and prospect. Environmental Education Research, 12:3-4, 571-587 (2006).

D. Sadler. Socio-scientific issues-based education: What we know about science education in the context of SSI. Socio-Scientific Issues in the Classroom, 39, 355-369. (2011).

J. Solbes, M. Traver, Resultados obtenidos introduciendo historia de la ciencia en las clases de física y química: mejora de la imagen de la ciencia y desarrollo de actitudes positivas.

Enseñanza de las ciencias,19 (1), p. 151-162 (2001)

A. Vilches, D. Gil Pérez, J.C. Toscano, O. Macías, Educación para la sostenibilidad. [Fecha de consulta: 01/07/2013]. http://www.oei.es/decada/accion.php?accion=004

A. Williart Torres, Energía y Medio ambiente, Revista de la Real Sociedad Española de Física, 25(1), p.23-27 (2011)

Ilustración 3

Ilustración 1

Perspectivas futura Un objetivo de este trabajo es animar a los profesores a visualizar la imagen global medioambiental y social y las conexiones de los recursos

de aprendizaje en un contexto global, seleccionando y transformando los procesos y recursos disponibles (recursos offline y online

disponibles en la literatura científica y didáctica, manuales escolares y universitarios, revistas científicas y de investigación en didácticas de

las ciencias experimentales y sociales, vídeos, películas, cursos S/MOOC, encuentros y redes internacionales - Bienales de la Real Sociedad

de física, Congresos internacionales en educación ambiental WEEC20XX, redes de la OEI) en actividades didácticas hacia la mejora

continua de la enseñanza-aprendizaje y problemática de la educación para la sostenibilidad, dirigidos no solo a los profesores de ciencias y

para los alumnos de ciencias sino también dirigidos a un público más amplio en el marco de una educación científica ciudadana y

democratización de la ciencia, introduciendo las relaciones en el sistema “Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambiente”, la historia y filosofía de

las ciencias (Bader, B., 1998; Solbes, J., y Vilches, A., 2004; Albe, V., 2008, 2012), y la retrospectiva y prospectiva en investigación en

educación ambiental (Reid, A., y Scott, W. , 2006), etc.

Ilustración 2

Ilustración 4

Ilustración 5

Ilustración 6

Ilustración 14

Ilustración 15

Ilustración 13

Ilustración 11 Ilustración 10 Ilustración 9

Ilustración 7

Ilustración 8

Retos

sistémicos/

Challenges

(Benedict, F.,

1999)

desarrollar un compromisoinstitucional de dar un lugar y

recursos a la educación ambiental enel sistema educativo

diseñar y desarrollar un currículumque explicíta la relevancia de la

educación ambiental en el sistemaeducativo

desarrollar las competencias de losprofesores necesarias paraimplementar una educación

ambiental de calidad

desarrollar la cooperaciónentre la escuela y otros

actores fuera de la escuela

to develop an institutionalcompromise to give a place and

resources to environmental educationin the educational system

to develop a curriculum to explicitthe relevance of environmental

education in the educational system

to develop the necessary teachercompetencies to implement a high

quality level of environmentaleducation

to develop cooperationbetween school and other

actors

Ilustración 12