Criterios orientadores para la formación inicial de docentes en ciencias naturales y educación ambiental: Un enfoque desde las competencias modelizadoras.
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González Ruiz, Bibiana Carolina
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Universidad Santo Tomás
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La modelización científica se reconoce como una práctica epistémica clave en la enseñanza de las ciencias, ya que permite representar, explicar y predecir fenómenos complejos del mundo natural. Su incorporación en la formación inicial docente implica desafíos conceptuales, metodológicos y contextuales que demandan nuevas orientaciones para su implementación. Esta investigación doctoral se desarrolló bajo un enfoque cualitativo y un paradigma constructivista, mediante un estudio de caso con docentes en formación de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. El estudio tuvo como propósito proponer criterios pedagógicos, didácticos y epistemológicos que orienten el desarrollo de competencias modelizadoras en la formación inicial. Para ello, se analizaron tres dimensiones: las competencias modelizadoras desarrolladas por los participantes, las tensiones didácticas emergentes durante la implementación de prácticas modelizadoras, y la coherencia epistemológica y pedagógica de los diseños didácticos elaborados. Los resultados muestran un desarrollo parcial y fragmentado de las competencias modelizadoras, así como tensiones relacionadas con la resistencia al cambio metodológico, la escasa formación específica y la limitación de recursos. En respuesta, se proponen criterios orientadores que promueven una enseñanza crítica, contextualizada y colaborativa de las ciencias, integrando el pensamiento reflexivo, la interdisciplinariedad, la metacognición y el compromiso con la ciudadanía científica. Se concluye que fortalecer estas competencias en la formación inicial docente es fundamental para avanzar hacia una educación científica más ética, situada y transformadora.
Abstract
Scientific modeling is recognized as a key epistemic practice in science education, as it enables the representation, explanation, and prediction of complex natural phenomena. Its integration into initial teacher training presents conceptual, methodological, and contextual challenges that demand new pedagogical orientations. This doctoral research was conducted under a qualitative approach and a constructivist paradigm, through a case study with pre-service teachers in Natural Sciences and Environmental Education. The study aimed to propose pedagogical, didactic, and epistemological criteria to guide the development of modeling competencies in teacher education. To this end, three core dimensions were analyzed: the modeling competencies developed by the participants, the didactic tensions emerging during the implementation of modeling practices, and the epistemological and pedagogical coherence of the instructional designs they created. The findings reveal a partial and fragmented development of modeling competencies, along with tensions related to resistance to methodological change, limited training, and scarce resources. In response, guiding criteria are proposed to foster critical, contextualized, and collaborative science teaching, integrating reflective thinking, interdisciplinarity, metacognition, and a strong commitment to scientific citizenship. It is concluded that strengthening these competencies in initial teacher education is essential for advancing toward a more ethical, situated, and transformative science education.
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González Ruiz, B. C. (2025) Criterios orientadores para la formación inicial de docentes en ciencias naturales y educación ambiental: Un enfoque desde las competencias modelizadoras. [Trabajo de Doctorado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.