La prueba de Ciencias naturales analiza algunos
de los objetivos que orientan la educación en ciencias definidos por el
Ministerio de Educación Nacional (MEN). Dos de estos objetivos establecen que
la formación de niños, niñas y jóvenes debe propiciar el desarrollo de
ciudadanos capaces de:
·
Comprender que la ciencia tiene una dimensión
universal, que es cambiante, y que permite explicar y predecir.
·
Comprender que la ciencia es, ante todo, una
construcción humana dinámica de tipo teórico y práctico y entender que, en la
medida en que la sociedad y la ciencia se desarrollan, se establecen nuevas y
diferentes relaciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad.
Para el desarrollo de estos objetivos es
imprescindible el manejo de nociones y conceptos provenientes de contextos
propios de las Ciencias naturales y de otras áreas del conocimiento, así como
el desarrollo de las capacidades de:
·
Formular preguntas, plantear problemas y
abordarlos rigurosamente.
·
Construir distintas opciones de solución a un
problema o interpretar las posibles soluciones y elegir, con criterio, la más
adecuada.
·
Usar los conocimientos en una situación
determinada de manera pertinente.
·
Trabajar en equipo, intercambiando
conocimientos y puntos de vista.
·
Dar y recibir críticas constructivas.
·
Tomar decisiones asumiendo las posibles
consecuencias.
Simultáneamente, deben desarrollarse valores
como la honestidad, la equidad, el respeto a las ideas y formas de pensar de
las personas, y debe propenderse una actitud ética frente a la vida sobre el
planeta, en todas sus expresiones.
Se debe tener presente, además, que en las
instituciones escolares no se trata de formar científicos en sentido estricto,
se trata más bien de formar personas capaces de reconstruir significativamente
el conocimiento existente, aprendiendo a aprender, a razonar, a tomar decisiones,
a resolver problemas, a pensar con rigurosidad, y a valorar de manera crítica
el conocimiento y su efecto en la sociedad y en el ambiente.
En los Estándares básicos de competencias, el
MEN resalta la formación científica dado el contexto actual: un mundo en el que
la ciencia y la tecnología cada vez desempeñan un papel más importante en la
vida cotidiana y en el desarrollo de las sociedades. Por esta razón, en la
prueba se adopta la perspectiva de la ciencia como práctica social, es decir, como
un proceso colectivo de construcción, validación y debate. Asimismo, se
comprenden las ciencias naturales como un área del conocimiento caracterizada
por lenguajes propios y formas particulares de abordar los problemas.
En este orden de ideas, la prueba de ciencias
naturales establece y diferencia las competencias de los estudiantes que ponen
en juego sus conocimientos básicos en ciencias naturales. Ahora bien, no todas
las competencias científicas pueden evaluarse con pruebas de lápiz y papel, por
lo que la prueba solo evalúa algunas habilidades que permiten dar razón de la
formación de ciudadanos científicamente alfabetizados. Los resultados de la
prueba de Ciencias naturales del examen SABER 11° son un indicador indispensable,
pero no único, del aprendizaje de los estudiantes en el área de Ciencias
naturales.
I. Características de las competencias
En la Figura 1 se muestra la estructura de la
prueba de ciencias naturales.
Figura 1. Estructura de la prueba de Ciencias
Naturales.
Estas competencias se han evaluado en todas las
pruebas de ciencias naturales de la educación básica y media, es decir, en las
pruebas de ciencias naturales de SABER 3°, 5° y 9° y en SABER 11°.
A. Uso
comprensivo del conocimiento científico
Es la capacidad de comprender y usar nociones,
conceptos y teorías de las ciencias naturales en la solución de problemas, y de
establecer relaciones entre conceptos y conocimientos adquiridos, y fenómenos
que se observan con frecuencia.
Al evaluar esta competencia se esperan dos
cosas:
1. Que el estudiante logre identificar las
características de algunos fenómenos de la naturaleza basándose en el análisis
de información y conceptos propios del conocimiento científico. Este objetivo
se cumple cuando el estudiante:
·
Identifica características de los organismos,
sus interrelaciones con otros y con los fenómenos que ocurren en ecosistemas,
para comprender la dinámica de lo vivo.
·
Identifica las fuerzas, torques, energías,
masas, cargas, temperaturas, longitudes de ondas y cualquier otra variable o
constante física que determine la dinámica de un sistema.
·
Identifica las propiedades y estructura de la
materia, y diferencia elementos, compuestos y mezclas.
·
Reconoce posibles cambios en el entorno por la
explotación de un recurso natural o el uso de una tecnología.
2. Que el estudiante logre asociar fenómenos naturales
con conceptos propios del conocimiento científico. Esto quiere decir que una
vez se han reconocido las características principales de un fenómeno natural,
el siguiente paso es asociar esas características con conceptos preestablecidos
en las teorías, de manera que sea posible establecer relaciones. Este objetivo
se cumple cuando el estudiante:
·
Establece relaciones entre conceptos y
fenómenos biológicos para comprender su entorno.
·
Relaciona las distintas variables y constantes
físicas que determinan la dinámica de un sistema mediante el uso de los
principios y leyes de la física.
·
Establece relaciones entre conceptos químicos
(ion, molécula, separación de mezclas, solubilidad, gases ideales,
estequiometria, etcétera) con distintos fenómenos naturales.
B.
Explicación de fenómenos
Es la capacidad de construir explicaciones y
comprender argumentos y modelos que den razón de fenómenos, y de establecer la
validez o coherencia de una afirmación o de un argumento relacionado con un fenómeno
o problema científico.
Al evaluar esta competencia se esperan tres
cosas:
1. Que el estudiante logre explicar cómo
ocurren algunos fenómenos de la naturaleza sobre la base de observaciones,
patrones y conceptos propios del conocimiento científico. Este objetivo se
cumple cuando el estudiante:
·
Analiza la dinámica interna de los organismos y
de los ecosistemas, y da razón de cómo funcionan sus componentes por separado y
en conjunto para mantenerse en equilibrio.
·
Elabora explicaciones al relacionar las
variables de estado que describen un sistema, argumentando a partir de los
conceptos y leyes de la física.
·
Analiza distintos fenómenos naturales y
establece argumentos para explicarlos, usando distintos conceptos químicos
(ion, molécula, separación de mezclas, solubilidad, gases ideales, estequiometria,
etcétera).
2. Que el estudiante logre modelar fenómenos de
la naturaleza basándose en el análisis de variables, la relación entre dos o
más conceptos del conocimiento científico, y la evidencia derivada de
investigaciones científicas. El estudiante debe utilizar alguna versión de los
modelos básicos que se estudian en las ciencias naturales hasta grado 11°, para
representar o explicar el fenómeno que se le presente.
En consecuencia, este objetivo se cumple cuando
el estudiante:
·
Reconoce el modelo biológico, físico o químico
apropiado para representar un fenómeno natural.
·
Usa modelos biológicos, físicos y químicos para
explicar y predecir fenómenos naturales.
3. Que el estudiante logre analizar el
potencial uso de los recursos naturales o artefactos y sus efectos sobre el
entorno y la salud, así como las posibilidades de desarrollo que brindan para
las comunidades.
Este objetivo se cumple cuando el estudiante:
·
Explica algunos principios para mantener la
buena salud individual y pública, sobre la base de conceptos biológicos,
químicos y físicos.
·
Explica cómo la explotación de un recurso
natural o el uso de una tecnología tiene efectos positivos y/o negativos en las
personas y en el entorno.
·
Explica el uso correcto y seguro de una
tecnología o artefacto en un contexto específico.
C.
Indagación
Vincular a los estudiantes con la forma como se
amplía y modifica el conocimiento científico es esencial para formar ciudadanos
alfabetizados científicamente. Esta competencia, que en la estructura de la
prueba abarca un 40% del total de preguntas, se define como la capacidad para
comprender que a partir de la investigación científica se construyen
explicaciones sobre el mundo natural. Además, involucra los procedimientos o
metodologías que se aplican para generar más preguntas o intentar dar
respuestas a ellas. El proceso de indagación en ciencias incluye, entre otras
cosas, observar detenidamente la situación, formular preguntas, recurrir a libros
u otras fuentes de información, hacer predicciones, plantear experimentos,
identificar variables, realizar mediciones, y organizar y analizar resultados.
En el aula de clases no se trata de que el alumno repita un protocolo ya
establecido o elaborado por el docente, sino de que el estudiante formule sus
propias preguntas y diseñe su propio procedimiento.
Al evaluar esta competencia se esperan cuatro
cosas:
1. Que el estudiante logre establecer qué tipo de
preguntas pueden contestarse mediante una investigación científica. Este
objetivo se cumple cuando el estudiante:
·
Comprende qué tipo de preguntas son pertinentes
para una investigación científica.
·
Reconoce la importancia de la evidencia para
comprender fenómenos naturales.
2. Que el estudiante logre utilizar
procedimientos para evaluar predicciones. Este objetivo se cumple cuando el
estudiante:
·
Propone hipótesis de eventos o fenómenos que
sean consistentes con conceptos de la ciencia.
·
Vincula información para evaluar una predicción
o hipótesis.
·
Diseña experimentos para dar respuesta a sus
preguntas.
·
Elige y utiliza instrumentos adecuados para
reunir datos.
·
Reconoce la necesidad de registrar y clasificar
la información para realizar un buen análisis.
3. Que el estudiante logre observar y
relacionar patrones en los datos para evaluar las predicciones. Este objetivo
se cumple cuando el estudiante:
·
Representa datos en gráficas y tablas.
·
Interpreta y sintetiza datos representados en
texto, gráficas, dibujos, diagramas o tablas.
·
Identifica patrones y regularidades en los
datos.
4. Que el estudiante logre derivar conclusiones
sobre la base de conocimientos científicos y evidencia de su propia
investigación y la de otros. Este objetivo se cumple cuando el estudiante:
·
Hace predicciones basado en información,
patrones y regularidades.
·
Elabora conclusiones a partir de información o
evidencias que las respalden.
·
Determina si los resultados derivados de una
investigación son suficientes y pertinentes para sacar conclusiones en una
situación dada.
·
Establece relaciones entre resultados y
conclusiones con algunos conceptos, principios y leyes de la ciencia.
·
Comunica de forma apropiada el proceso y los
resultados de investigación en ciencias naturales.
Por otra parte, es importante tener en cuenta
que el desarrollo de estas tres competencias no puede darse en el vacío. Es por
esto que las pruebas de ciencias se elaboran según unos escenarios conceptuales
y unas temáticas en los que se involucran estas competencias.
Las temáticas se derivan de lo que establecen
los Estándares e incluyen:
a.
Conceptos
del componente biológico: homeóstasis en los seres vivos; la
herencia y la reproducción; las relaciones ecológicas; la evolución y
transformación de la vida en el planeta; la conservación de la energía.
b.
Conceptos
del componente físico: cinemática; dinámica; energía mecánica;
ondas; energía térmica; electromagnetismo; campo gravitacional; transformación
y conservación de la energía.
c.
Conceptos
del componente químico: cambios químicos; el átomo; tipos de
enlaces; propiedades de la materia; estequiometria; separación de mezclas;
solubilidad; gases ideales; transformación y conservación de la energía.
d.
Temáticas
del componente de Ciencia, tecnología y sociedad (CTS):
temáticas interdisciplinares relacionadas con las Ciencias naturales. Algunas
son globales, como la deforestación, el efecto de invernadero y la producción
de transgénicos, y otras son locales, como la explotación de recursos y el
tratamiento de basuras. No se exige un conocimiento previo de las temáticas. El
objetivo —en consonancia con los Estándares— es estimular en los jóvenes el
desarrollo de un pensamiento crítico y de un sentido de responsabilidad cívica
frente a la ciencia y la tecnología, en la medida en que estas tienen efecto
sobre sus vidas, la de su comunidad y la de la humanidad en general.
II. Estructura de la prueba
La prueba de Ciencias naturales se compone de
58 preguntas, dos (2) abiertas de respuesta corta y el resto de selección múltiple
con única respuesta.
La distribución porcentual de las preguntas en
la prueba se resume en la Tabla 1.
Tabla
1. Distribución de preguntas por competencias y componentes
EJEMPLOS DE PREGUNTAS ABIERTAS
EJEMPLOS DE PREGUNTAS SELECCIÒN MÚLTIPLE ÚNICA RESPUESTA
