Educación científica-tecnológica

La educación científica, al ser uno de los ejes principales en el desarrollo socioeconómico de un país, requiere un replanteamiento integral para atender las demandas de la humanidad, a causa de la globalización que enmarca las nuevas necesidades y aspiraciones del ser humano en la búsqueda de un mejor desarrollo. No obstante, este desarrollo busca la integración de las competencias científicas y tecnológicas con la finalidad de subsanar las necesidades existentes en las áreas de la ciencia y la tecnología.

De acuerdo con Osborne y Dillon (2008); Rocard et al, 2007 (citados por ^{García-Carmona y Criado, 2010}), la educación científica debe contribuir a que el estudiantado adquiera una serie de competencias básicas, que le permitan desenvolverse con conocimiento, responsabilidad y espíritu crítico. Pero esas competencias que favorecen el desarrollo de las sociedades deben estar en concordancia con las principales tendencias de desarrollo de una nación, que según el informe realizado por el Ministerio de Educación de España (^{Ministerio de Educación, 2009}), deben corresponder con las necesidades y requerimientos de la sociedad del siglo XXI; reflejar el estilo de pensamiento y acción de las ciencias de sujetos expertos; yadecuarse a las necesidades e intereses de los individuos beneficiarios.

Por ello, la educación científica y tecnológica cumple un rol fundamental en el desarrollo socioeconómico y cultural de un país, como lo cita ^{Guadamuz (2005}):

la Educación no puede estar ausente del proceso y del esfuerzo nacional [que se debe] realizar [para insertarse en las demandas y exigencias de un] mundo globalizado, [y así] producir la riqueza requerida para atender el desarrollo humano ..., para mantener los indicadores históricos, pero también, para mejorar significativamente los déficit y carencias aún existentes. (p. 2)

Desarrollo científico-tecnológico de un país

Para que haya desarrollo científico y tecnológico los países deben estar conscientes de que las reformas tienen que responder no solo a las necesidades actuales, sino también a las que continuarán apareciendo, ya que están inmersos dentro de un sistema de alta demanda y poca adaptación. Por ello, los países están obligados apostar a una reforma de la educación científica que no solo genere conocimiento, sino también que pueda satisfacer las necesidades de un modelo de producción.

Enfocándonos en Costa Rica, la inversión que se ha realizado en investigación, desarrollo, ciencia y tecnología se da mayoritariamente en el sector público, principalmente en las universidades (^{Ciarli y Giuliani, 2005}). Sin embargo, se hace hincapié en que esta se encuentra muy por debajo de otros países de América Latina y más distante aún de los países desarrollados.

Según ^{Macaya (2006}), "es estratégico conocer la situación del recurso humano existente en la región y sobre todo en la toma de decisiones sobre las orientaciones de la formación en recursos humanos... acorde con las necesidades y áreas potenciales para la mejora y competitividad de la región" (p. 12). Para ello, el país cuenta con el apoyo de universidades y en menor medida con el apoyo de empresas privadas que brindan algún tipo de formación. A nivel de recurso humano, en la formación de educación secundaria solamente se pueden mencionar los colegios técnicos profesionales y los científicos, en los cuales se fomenta, de forma clara, la inclinación del estudiantado hacia carreras relacionadas con ciencia y tecnología. Sin embargo, no hay claridad en cuanto al nivel de coordinación entre los diferentes entes del Estado, MICIT, MEP, CONICIT, universidades, entre otros, para que las políticas de desarrollo tengan concordancia con los programas de estudio del área científica y tecnológica en secundaria.

Relación entre educación, ciencia y tecnología, y el desarrollo de un país

La aplicabilidad de las ciencias y tecnologías forman parte de una amplia gama de actividades humanas que conllevan al desarrollo de los países y, por tanto, es fundamental comprender la importancia que arraiga una educación científica que permita alfabetizar a la sociedad mediante conocimientos científicos y tecnológicos, para atender el desarrollo humano, pero también mejorar significativamente los déficit y carencias aún existentes (^{Guadamuz, 2005}).

Vivimos en un mundo en el que el conocimiento científico-tecnológico condiciona su constante y rápida evolución, por lo tanto, resulta evidente que la educación científica cumple un papel muy importante en la sociedad, porque se necesitan una ciudadanía con más formación científica, capaz de tomar decisiones basadas en el conocimiento, así como personal científico en diferentes campos para responder a patrones complejos de articulación de acciones en los que diversos actores y visiones de mundo se entremezclan y conforman el desarrollo económico, científico, y tecnológico de un país (^{Alfaro y Villegas, 2010}). Sin embargo, para que esto se lleve a cabo es necesaria una acción de cambio decisiva en el campo de la educación en ciencia y tecnología.

Competencias científica-tecnológicas en la enseñanza de las ciencias

La competencias científicas son definidas como aquellas capacidades que tienen los individuos para emplear el conocimiento científico, identificar preguntas y obtener conclusiones basadas en pruebas con el fin de comprender y ayudar a tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios que la actividad humana produce (^{Gobierno Vasco, Universidades e Investigación, 2011}).

El desarrollo de las competencias depende de las características y finalidad del currículo, ya que existe diferencia entre las competencias que son dirigidas a la formación de individuos científicos y aquellas que buscan formar ciudadanos y ciudadanas con conocimiento en ciencia y tecnología (^{Sanmartí, 2008}).

Se puede entender por competencias científicas aquellas aptitudes que son enseñadas durante la formación escolar que le permiten eventualmente a la ciudadanía de una nación aplicar de forma razonable y crítica los conocimientos que fueron aprendidos para dar explicaciones acordes con los sucesos naturales, científicos y tecnológicos que ocurren en el medio socio ambiental en que se desarrolla. Además, es importante destacar que el conocimiento científico y tecnológico es un factor esencial en el desarrollo de las sociedades modernas.

Presencia de las dimensiones de las competencias científicas en los Programas de Estudio de Biología, Física y Química

Los programas de estudio utilizados para la investigación son el de Biología que contiene 19 objetivos, el de Física con 21 y el de Química que contiene 30 objetivos. En el Figura 1 se muestran los resultados que identifican cuáles dimensiones de las competencias científicas están presentes en los objetivos de los diferentes programas mencionados; se hace una comparación por dimensión.

Con respecto a la dimensión contexto (a), se puede afirmar que Biología es la de mayor presencia en comparación con Física y Química que solo alcanzan un 15% y un 10 % respectivamente. La contextualización es una herramienta importante que permite tanto a docentes como a estudiantes visualizar el entorno en que se desarrollan, como lo dice Ramsden (1988) citado por ^{Salas (2008}), el aprendizaje se desarrolla en diversos contextos educacionales, ya que dentro de estos se visualiza las vivencias del alumnado, lo que permite adaptarse a las exigencias y oportunidades presentadas por el contenido que tiene que ser aprendido en relación con su entorno institucional.

Por otro lado, cuando se analiza la dimensión de conocimiento (b), se encuentra que la mayor presencia de esta capacidad corresponde a Física con un 75%, seguido de Biología con un 55% y Química con un 45%, aspecto que es importante de tomar en cuenta, ya que sería de esperar que dicha dimensión estuviera explicita en un 100% en cada uno de los objetivos, porque constituye el qué enseñar; sin embargo, al no estar planteados con un enfoque por competencias se comprende que las dimensiones no estén presentes en forma óptima. Según el Ministerio de Educación (^{MEDUCA, 2012}), cada asignatura, de acuerdo con su enfoque, presenta sus propios cánones de saberes conceptuales, permitiendo así saber distinguir y priorizar aquellos que son más útiles para el desarrollo de la competencia conforme el propio nivel educativo, los contextos y los tiempos, por lo que no debe estar ausente en un objetivo.

Figura 1 :Dimensiones de las competencias científicas. Elaboración propia a partir de las que están presentes en los objetivos de los Programas de Estudio de Biología de Educación Diversificada (MEP, 2005), Programa de Estudio de Física, Educación Diversificada (MEP, 2003) y Programa de Estudio de Química, Educación Diversificada (MEP, s. f.). 

Referente a la dimensión de capacidad (c) presenta porcentajes muy altos y similares entre los tres programas, lo que resulta esperable si se busca acreditar la presencia de una serie de capacidades, como identificar cuestiones científicas, explicar fenómenos científicamente y extraer conclusiones basadas en pruebas, evidenciando entonces que los programas de estudio propuestos por el MEP buscan más un aprendizaje basado en un conocimiento procedimental. Aspecto importante porque, de acuerdo con ^{Jabif (2007}), los métodos o las formas en que se realizan los procedimientos permiten la puesta en práctica del conocimiento.

Por último, la dimensión actitud (d), está presente en porcentajes muy bajos, como se puede ver en Química solo un 10% y en Física un 15%. Situación que llama a reflexionar porque el valor de la dimensión actitud es relevante, ya que, según Perrenoud (2004, citado por ^{Cano, 2008}), esta permite enfrentar eficazmente situaciones análogas, movilizando rápido, pertinente múltiples recursos cognitivos: saberes, capacidades, micro-competencias, informaciones, valores, actitudes, esquemas de percepción, de evaluación y de razonamiento.

En términos generales, de los programas analizados el de Química es el que presenta en menor medida las dimensiones de las competencias científicas, exceptuando la de capacidad y el de Biología es el que presenta las cuatro dimensiones en mayor medida y de manera más equitativa, presentando resultados por encima del 50% en todas, lo que evidencia que existen diferencias significativas en el planteamiento de los programas de estudio entre las distintas áreas.

De acuerdo con lo encontrado podría pensarse que, a pesar de que estos programas no están planteados con un enfoque por competencias como ya se ha mencionado, resulta interesante saber que, al menos, se presentan las cuatro dimensiones, aunque no de forma equitativa. Con ello se espera, entonces, que los graduados y graduadas desarrollen algunas destrezas y habilidades que les permitan identificar, adquirir y explicar los sistemas y fenómenos naturales más relevantes, además comprender la forma en que el entorno condiciona las actividades humanas, las consecuencias de esas actividades en el medio ambiente, las aplicaciones y desarrollos tecnológicos de la ciencia, actuar consciente y eficazmente en el cuidado de la salud personal y extraer conclusiones basadas en pruebas sobre temas relacionados con las ciencias y su aplicación práctica en la vida cotidiana en la toma de decisiones (^{Gobierno Vasco, Universidades e Investigación, 2009}).

Es importante aclarar que la presencia de las dimensiones en los objetivos son de gran trascendencia, porque estos aseguran el qué y cómo se deben enseñar los contenidos que involucran cada una de las unidades de los programas mediante acciones que faciliten el entendimiento y la comprensión de los fenómenos que incurren en el diario vivir; además de contextualizar los saberes permitiendo, entonces, la cercanía del estudiantado con la realidad científica-tecnológica del país.

Dimensiones de las competencias científicas promovidas por docentes al impartir las disciplinas de Biología, Física y Química en colegios de tres modalidades distintas

Contexto: En la disciplina de Biología existe una escasa promoción de la dimensión contexto, siendo el educador del colegio académico el que menos fomenta la contextualización y el del colegio científico el que más lo hace. Esta dimensión tiene un papel muy importante en el aprendizaje, ya que entre otros aspectos, el no promoverla conlleva a que el estudiantado no encuentre relación entre lo que aprende y su entorno, además Caamaño (2005, citado por ^{Pedrinaci, 2011}) dice que, al contextualizar la ciencia, hay un momento del desarrollo del aprendizaje donde es relacionado con la vida cotidiana, lo que trae como consecuencia que se incremente el interés por la ciencia.

En esta misma línea, el personal docente del área de Física tiene una tendencia similar al de Biología, ya que la implementación de esta dimensión es escasa en los tres colegios. En cuanto al profesorado del área de Química fue variado, el educador del colegio técnico no implementa la contextualización dentro del desarrollo de las lecciones observadas, el docente del colegio académico lo hace poco y el profesor del colegio científico siempre fomentó esta dimensión en sus lecciones. En síntesis esta es una dimensión que el personal docente de las diferentes modalidades casi no promueve, además, desde los programas también se potencia poco.

Para implementar la contextualización de lo enseñado en el aula; de acuerdo con ^{De Freitas Dias de Souza y Alves (2010}), "la importancia de la contextualización de lo que se enseña (o aprende) [es]... innegable. Es a través de este proceso como se puede transformar al conocimiento en algo placentero o al menos útil" (p. 278). A su vez, ^{Hernández y Zacconi (2010}) mencionan que el papel de quien educa debe encontrarse en primera instancia en desmitificar la ciencia y contextualizar las materias científicas a la vida diaria y su entorno, y además debe hacer de sus prácticas una tarea interesante y amena para atraer a los alumnos y alumnas a su aprendizaje.

Conocimiento: El personal docente de Biología de los tres colegios promueve la dimensión de conocimiento, de igual forma lo hacen los profesores de Física y los docentes de Química, esta dimensión es entonces la más promovida por los docentes observados. Se debe destacar que aunque no estaba presente en muchos objetivos, sí alcanza porcentajes altos en el desarrollo de las clases, situación que refleja que independientemente de la modalidad educativa el modelo de enseñanza que prevalece es el de la escuela tradicionalista, donde lo central es la trasmisión de conocimientos, modelo en el cual, según ^{Ceballos (2004}), el método de enseñanza es el mismo para todos los niños y niñas, y en todas las ocasiones. El aprendizaje es entendido como la repetición de lo que el profesorado dice.

Es importante aclarar que aunque los tres docentes están promoviendo esta dimensión de conocimiento, no implica que todo el estudiantado esté formando las competencias científicas para dar solución a problemas de la cotidianidad con conocimientos científicos. Porque es con la incorporación de todas las dimensiones que se logra el desarrollo de una competencia, es decir, formar seres humanos "con ciencia, pero también con conciencia", afirmación de Morín (2007, citado por ^{Torres, 2010}). Esto, según Torres, constituye la principal tarea de la enseñanza de las ciencias contemporáneas.

Capacidad: En relación con la dimensión de capacidad, en el área de Biología, tanto el docente del colegio científico como el del técnico fomentan esta dimensión; caso contrario sucede con el del colegio académico que no la promueve. Asimismo, en el área de Física se pudo observar que los docentes del colegio académico y técnico no trabajan esta dimensión, lo que permite evidenciar que promueven poco el aprendizaje con base en los procedimientos. Por otra parte, el docente del colegio científico promueve en mayor medida esta dimensión con respecto a los profesores de los otros colegios.

En el área de Química, el docente del colegio científico promueve en gran manera una enseñanza procedimental, caso contrario ocurre con los docentes del colegio académico y técnico.

Para lograr la comprensión de lo que se pretende enseñar, indistintamente de la disciplina ejercida, los cuerpos docentes deben promover el conocimiento a base de procedimientos, esto porque, de acuerdo con ^{Cordón (2008}), además de facilitar que el estudiantado aprenda los contenidos conceptuales básicos que caracterizan a cada disciplina, la educación científica debe propiciar que adquiera habilidades y destrezas relacionadas con la actividad científica, desarrollando así valores y actitudes vinculados a la aplicación de la ciencia para la comprensión y resolución de diversas situaciones y problemas de la vida cotidiana, como los relacionados con la tecnología, la salud, el medio ambiente o el consumo. Aunque en los programas de estudio de las diferentes áreas esta es la dimensión con mayor presencia, en la práctica es la que menos se promueve.

Actitud: En cuanto a la competencia de actitud, en el área de Biología los tres docentes promueven esta dimensión, así mismo los del área de Física; sin embargo, el profesor del colegio académico no siempre lo hace. Los profesores del área de Química promueven esta dimensión de manera distinta, ya que docentes de los colegios científico y técnico sí la desarrollan, pero el docente del colegio académico casi no la promueve.

En términos generales, se puede afirmar que el personal docente consultado de Biología, Física y Química, de las modalidades académica, científica y técnica -a excepción del profesor de Química del colegio académico-, promueven el desarrollo de la dimensión de actitud. Aspecto que se considera positivo, ya que desarrollar este tipo de competencia es importante porque, según ^{Arnau y Montané (2010}, citando a Pérez, 2008), esta adquiere "cada vez más importancia para planificar la formación, evaluación, acreditación y ejecución de las profesiones, especialmente dentro de una sociedad basada en la información y en la cual existe la necesidad de orientaciones... holísticas que favorezcan el desarrollo del aprendizaje" (p. 1285).

Curiosamente, la dimensión actitud es la que menos está presente en los objetivos de los programas de estudio, por lo que se podría esperar que no fuera promovida en el aula; no obstante, en la práctica se encontró lo contrario, incongruencias esperadas, ya que en la intencionalidad de los programas no está contemplado el trabajar las dimensiones, por lo que las prácticas docentes no responden a una concepción epistemológica que les oriente, sino más bien queda a criterio de cada quien promover, en su labor de aula, una u otra dimensión casi de una forma aleatoria.

Opinión de personas expertas sobre las políticas de desarrollo científico-tecnológico del país y la relación con los programas de estudio de la educación diversificada en el área científica

Sobre cómo califican el nivel de desarrollo científico - tecnológico del país, el personal entrevistado de COMEX, CONOCIT, fundación CIENTEC e INTEL concuerda que al realizar esta evaluación se deben tomar en cuenta dos criterios: El primero de ellos a nivel mundial, donde consideran que el desarrollo de Costa Rica se puede calificar como término medio, ya que faltan centros de investigación, y los que existen no abarcan todas las áreas de estudio. El segundo a nivel latinoamericano, donde ubican al país mejor posicionado, ya que se han tenido grandes avances en desarrollo científico y tecnológico con respecto a otros países de la misma región; sin embargo, agregan que aunque esto es alentador, aún no se cuenta con suficiente recurso humano para generar investigación en ciencia a nivel de empresas e instituciones públicas, ya que las personas que tienen doctorados en esta área se encuentran dentro de las universidades y los programas que se implementan no tienen suficiente proyección e impacto para el desarrollo del país, y esto se debe a que existe una desvinculación entre el sector productivo y la academia.

Cabe agregar que dos de los expertos mencionan que es difícil realizar esta evaluación, debido a que existen algunos aspectos en los que el país se encuentra muy bien, sin embargo, en otros se debe trabajar aún más. Esto se debe, en parte, a que la integración de la ciencia y tecnología en la sociedad no se desarrolla con la rapidez que un mundo globalizado exige. Además, para fomentar un desarrollo más integral en el área científica y tecnológica, se debe fortalecer el área de investigación en los aspectos referentes a inversión en recurso humano y en equipo, tanto en el campo de la ciencia como en la tecnología. Además, según el ^{MICITT (2012)}: "la ciencia, la tecnología y la innovación son herramientas trascendentales ya que tienen una incidencia directa en el desarrollo económico y social de las naciones" (p. 17).

Acerca de las necesidades de desarrollo del país en estas áreas, la mayoría de las personas entrevistadas piensan que se deben incrementar las inversiones en infraestructura, lo cual es coherente con lo mencionado por el ^{Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (2009)}, al decir que la inversión proporciona una base esencial para el desarrollo de las actividades económicas y, además, es una característica de las naciones o regiones subdesarrolladas la inexistencia de infraestructura en cantidad o formas necesarias, lo que constituye un obstáculo para su desarrollo.

Por otro lado señalan la falta de vocaciones científicas como un factor que incide directamente sobre el desarrollo de un país cuando de ciencia y tecnología se trata, mencionan que deben existir mecanismos para incrementar el recurso humano en estas áreas. La Organización de Estados Iberoamericanos para la Educación (^{OEI, 2012}), dice que este problema se agudiza en las áreas de las ciencias exactas, naturales y en algunas ramas de las ingenierías fuertemente asociadas con las demandas actuales de la industria. Lo anterior se refleja directamente en la declive en la matrícula de las carreras asociadas y como consecuencia directa en la cantidad de titulaciones universitarias.

Es importante destacar que uno de los objetivos específicos de la Ley 7169 Promoción de desarrollo científico y tecnológico de nuestro país (^{Gobierno de la República de Costa Rica, 1990}) es "establecer estímulos e incentivos para los sectores privado, público y para las instituciones de educación superior universitaria y otros centros de educación, con la finalidad de que incremente la capacidad de generar ciencia y tecnología y de que éstas puedan articularse entre sí (p. 1); sin embargo, entre los señalamientos realizados por el personal consultado mencionan que se debe invertir en educación e investigación ya que estos permiten el fortalecimiento de las uniones entre las industrias y los centros de educación superior.

En síntesis, se puede plantear que las principales necesidades que se deben afrontar son: incrementar la inversión en infraestructura y educación, potenciar las vocaciones científicas y aumentar las investigaciones en este campo. Para lograr esto, es necesario modernizar la estructura productiva, la maquinaria y el equipamiento y, por supuesto, incrementar el capital, para así competir dentro de los mercados mundiales.

Sobre cuáles proyectos son necesarios para potenciar el campo científico-tecnológico de Costa Rica, las personas expertas opinan que deben ser proyectos innovadores en este campo, además de permitir la interacción entre el sector público y privado. Con respecto a esto, el MICIT (2011) menciona que existe una correlación estable y duradera entre las inversiones en innovación y el crecimiento de la productividad de los países, por lo tanto, la relación de casualidad va de la innovación hacia mayor productividad y crecimiento, y no al revés. Es por esto que la innovación debe ser un elemento crucial para desarrollar el país en ciencia y tecnología.

Otro aspecto que consideran de vital importancia es la educación, por medio de la cual se podría mejorar la promoción de la ciencia y la tecnología, como lo dice ^{Erazo (2008}), el logro de los estándares de calidad en la educación científica y tecnológica son factores claves para el desarrollo económico y social de un país y estos se encuentran articulados con las política educativas y las científico-tecnológicas. De ahí que aquellos países que han articulado estas políticas son los que hoy en día han logrado tener grandes avances en este campo.

En el Plan Nacional de Desarrollo 2011-2014 "María Teresa Obregón Zamora" (^{Gobierno de la República de Costa Rica, 2010}) la educación en Costa Rica siempre ha sido un motor fundamental del desarrollo, y a nivel latinoamericano el país se ha destacado por dar grandes saltos en los ejes económico, social y ambiental. En concordancia con esto, las opiniones de las personas expertas apuntan a que el campo educativo es el pilar para promover el desarrollo científico-tecnológico: es este el que potencializa la parte económica y social.

Sin embargo, personal experto de la ANC, Fundación CIENTEC y del MICITT, coinciden en que la educación secundaria que se imparte en el país no está desarrollando las dimensiones de la competencias científicas-tecnológicas, asimismo, consideran que se han dejando de lado modelos que permitirían la formación de competencias que contribuirían a solventar las necesidades de desarrollo científico y tecnológico del país. Por su parte, del personal experto COMEX, CONICIT e INTEL, también consideran que el impulso de estas competencias se ha ido desarrollando de forma limitada, debido a que la estructura educativa y la labor docente no se adecúan a las necesidades del país en el campo de la ciencia y la tecnología.

En esta misma línea, las asesorías de Biología, Física y Química del MEP piensan que es necesario un cambio para que se promuevan, en estudiantes de secundaria, destrezas y habilidades que contribuyan al desarrollo científico-tecnológico; aducen que los programas de estudio deben ser diferentes para las distintas modalidades educativas existentes; que es urgente dotar de insumos tecnológicos que faciliten el desarrollo de las clases para buscar respuestas coherentes a los cambios rápidos del entorno; que hay que promover las vocaciones científicas, la curiosidad; que se debe fortalecer la investigación y desarrollar actividades motivadoras e interesantes para inducir al aprendizaje de las áreas científicas y tecnológicas. En concordancia con lo anterior, ^{Vázquez y Manassero (2009}) plantean la necesidad de que la educación científicotecnológica promueva aspectos actitudinales, afectivos y emocionales, que logren generar curiosidad y motivar al estudiantado hacia el estudio de estas áreas del conocimiento.

El Programa Estado de la Nación (2011)propone mejorar la calidad de la educación científica afianzando los programas exitosos, como los colegios científicos y las iniciativas relacionadas con la metodología de la enseñanza de las ciencias basada en la indagación, debido a que este enfoque ha cosechado buenas experiencias a nivel internacional, así mismo, destaca que es importante contar con una política nacional que establezca lineamientos con el desarrollo y seguimiento de la formación científica en todo el sistema educativo.

Sobre la implementación de una cultura científica que permita el desarrollo en este campo, las personas expertas en educación opinan que existen algunas limitantes relacionadas con la falta de materiales didácticos y espacios que faciliten una enseñanza que promueva el conocimiento relacionado con la realidad vivida y que, además, fomente una enseñanza por indagación; así mismo, consideran que falta un mayor número de docentes con la preparación y capacitación debidas. Por otra parte, falta invertir más recursos en la educación secundaria y dar una mejor redistribución del tiempo en las asignaturas de ciencias.

Según ^{Vázquez, Acevedo y Manassero (2005)}, la frustración del estudiantado ante la ciencia escolar se debe a causas bien conocidas como: currículos recargados; contenidos difíciles y aburridos; profesorado poco innovador para incorporar, a la educación científica, mejoras en la metodología; imagen estereotipada del ámbito científico-tecnológico y de los científicos y científicas, entre otras; por lo que se debe resaltar la presencia y la aportación de personal docente con perfiles diferentes que complementen la educación científica formal.

Además, las personas expertas opinan que, en el planteamiento actual de la educación científica, existe desarticulación porque el currículo es de carácter independiente para cada asignatura, cuando debería ser integrado en las tres áreas: la visión fragmentada con la que se asumen los programas hace que las temáticas no se articulen entre las disciplinas para conformar espacios comunes de trabajo, razón por la cual aun cuando ciencias es el área que más número de lecciones tiene en el plan curricular actual del ciclo diversificado, no se aprovecha esto para el desarrollo de un abordaje pedagógico coherente con la naturaleza de la disciplina, por lo que se han hecho persistentes quejas de la deficiente formación de estudiantil para asumir estudios universitarios en cada una de las áreas de las ciencias (^{Alfaro y Villegas, 2010}).

El país debe potenciar las disciplinas del área científico-tecnológica, porque estas son importantes para el desarrollo en este campo, ya que la tecnología en todas partes del mundo, según la Organización Internacional del Trabajo (^{OIT, 2008}, párr. 1):

Se presenta como una fuerza potente capaz de transformar la vida social, económica y política. En muchos casos, el desarrollo continuo y la aplicación de la tecnología han creado un amplio y novedoso espectro de oportunidades económicas y de empleo, [permitiendo que muchos países en desarrollo aceleren este proceso].

Acerca de los tipos de modelos educativos que es necesario fomentar para satisfacer las necesidades de desarrollo CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO del país, coinciden en que se deben potenciar modelos que respondan a las necesidades de desarrollo, como el modelo constructivista que fomenta un ambiente experimental o un modelo exploratorio que oriente y potencie el interés estudiantil, como se hace actualmente en las modalidades técnicas.

En relación con lo anterior, es fundamental destacar que, según ^{Aguerrondo (2009}), la crisis del modelo científico está llevando a una redefinición muy profunda de los modos de hacer ciencia y, sobre todo, del conocimiento dentro de la sociedad con base en la idea de que los cambios que tienen lugar en el pensamiento científico contemporáneo modifican la perspectiva del saber y los ideales de racionalidad, por lo que, como consecuencia, se ha dado un cambio en la ciencia y la vida cotidiana, al formularse problemas nuevos que producen una revolución en el saber. Se puede afirmar que las ciencias y la tecnología han terminado por transformar numerosos espacios de las sociedades contemporáneas; sin embargo, a pesar de que son innegables los beneficios que de tal transformación se obtienen, también son numerosos los riesgos que han surgido de tan vertiginoso desarrollo; lo cual obliga a que la ciencia y la tecnología deban ser vistas con una actitud más crítica y reflexiva (^{Osorio, 2002}).

La educación científica para hacer frente a las demandas actuales de la sociedad debe responder a un aprendizaje que fomente capacidades y habilidades y que, con base en la investigación, se logre sembrar el interés por las vocaciones científicas. De acuerdo con ^{Rebollo (2010}), llevar a cabo en las aulas una enseñanza basada en el desarrollo de competencias supone una innovación educativa de gran calado que requerirá esfuerzo y atención de múltiples factores, por lo que, la introducción del término y su aplicación como elemento curricular puede y debe ser una magnífica ocasión para lograr una educación científica de mayor calidad donde el estudiantado adquiera los aprendizajes básicos para utilizarlos de manera efectiva en distintas situaciones y contextos.

Es necesario que el estudiantado, en el proceso de su formación, tenga ocasión de afrontar auténticos problemas científicos y ensaye las estrategias de solución que contribuyen a ampliar el conocimiento; ya que los problemas científicos como actividad escolar tienen la facultad de contribuir al desarrollo competencial de resolución de problemas, como lo hacen a menudo los científicos y científicas en el mundo real. Por tanto, para aprender hay que problematizar los ejercicios y actividades que se plantean en la clase que permitan construir los conocimientos que se consideran fundamentales ya sea para desempeñarse como profesionales competentes en el campo de las ciencias o bien para ser una ciudadanía responsable y alfabetizada científicamente (^{Quintanilla et al., 2010}).

Para las personas expertas en educación, los programas de estudio de las disciplinas de la ciencia permiten, en algún grado, el desarrollo de competencias científicas; sin embargo, para que estén en concordancia con el desarrollo científico y tecnológico del país, es necesario diferenciarlos según la modalidad de colegio y que el personal docente promueva, dentro de los recintos educativos, dimensiones y capacidades que les permitan, al estudiantado que egresa, tener una serie de competencias para desarrollar una vocación científica-tecnológica.

Según su perspectiva, dentro de las competencias científicas deseables que debe adquirir un ciudadano o ciudadana que egresa de secundaria están: responder a un pensamiento innovador que le permita resolver problemas referentes al ámbito científico-tecnológico, implementar el método científico en diferentes situaciones de la vida diaria, tener capacidad de desarrollar investigaciones y, a su vez, que sean personas emprendedoras, entre otros aspectos.

Cabe destacar que la formación de competencias resulta ser un proceso constructivo, socializado, que solo es posible en un espacio interdisciplinar partiendo de una concepción participativa, con el convencimiento de que el contenido es socialmente construido e históricamente desarrollado. Por consiguiente, las competencias indispensables en la ciudadanía se alcanzan mediante un proceso en el que se trabaja de manera interrelacionada entre los núcleos de conocimientos, las habilidades generalizadas y los valores profesionales y sociales, donde lo interdisciplinario se debe manifestar en lo académico, lo investigativo y lo laboral (^{Valera, 2010}).

Es decir, para alcanzar mejoras en el desarrollo de competencias en los estudiantes y las estudiantes es necesario minimizar las limitaciones que se han venido adquiriendo con el transcurrir del tiempo en el marco educativo. Las personas expertas en educación mencionan que se deben hacer las clases más prácticas y vivenciales, esto porque si bien el conocimiento científico se justifica según el contexto de aplicación y de utilización del saber, la enseñanza de las ciencias debe favorecer la adquisición de una actitud en la cual el asombro, la confianza en sí y el espíritu crítico permitan una extensión de las facultades y habilidades necesarias en la sociedad (Ministerio de Educación y Cultura [MEC], 2012).

Además, mencionan la necesidad de integrar los contenidos, no solo a nivel de programas sino también en el trabajo de aula, lo cual tiene como consecuencia que el educando sea capaz de crear relaciones entre distintas disciplinas, buscando así un ser más integral. Y esto es constatado por ^{Lazo (2011}), al decir que no se puede pensar en el funcionamiento de un país sin que el desarrollo científico social que se presenta en las instituciones educativas sea interdisciplinariamente, ya que con esto se piensa, se educa e se instruye en una misma línea.