Las evidencias de desequilibrio en los ecosistemas, así como variaciones en los patrones climato­lógicos y el desplazamiento de poblaciones, son parte de las problemáticas planetarias a las que nos enfrentamos (Ripple, et al., 2017; IPCC, 2023). La educación es un pilar esencial para lograr un mundo más sostenible como ya identificó Meadows (1999) y cobra mayor relevancia ante la creciente urgencia y reconocimiento de los problemas de sostenibilidad del planeta (IPCC, 2023), lo que refuerza la necesidad de la educación para abordarlos (Sterling, 2024). En este es­cenario, la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible (ONU, 2015) sitúa la educación como una herramienta estratégica para alcanzar los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especial­mente el ODS 4, que promueve una educación de calidad, inclusiva y equitativa. También en esta línea, la Comisión Europea ha desarrollado el GreenComp (Bianchi, et al., 2022), que identi­fica cuatro áreas clave: incorporar valores de sostenibilidad, asumir la complejidad de la sosteni­bilidad, prever futuros sostenibles y actuar para la sostenibilidad. Estas competencias se tradu­cen, en el ámbito educativo, en la necesidad de transformar las prácticas pedagógicas tradiciona­les hacia modelos más activos, reflexivos y orientados a la acción.

A partir de esta visión transformadora, surge la necesidad de dotar a los ciudadanos —y en parti­cular a los futuros maestros— de competencias clave para la sostenibilidad, que les permitan comprender la complejidad de los retos actuales y actuar de forma crítica y comprometida (UNESCO, 2020). Una oportunidad que brindan los ODS, según García-González et al. (2020), para introducir la sostenibilidad en la formación de maestros para traba­jar las cuestiones ambientales y sociales, introducir conocimientos, habilidades, valores y meto­dologías para formar a la nueva ciudadanía. La EA se convierte en una propuesta clave para ello, sin embargo, su incorporación real en los contextos escolares y en la formación inicial de maes­tros continúa siendo un reto, especialmente por la tendencia a tratar la EA como un contenido marginal o transversal sin un desarrollo epistemológico y didáctico propio (González-Gaudiano, et. al. 2020). Uno de los grandes desafíos de la EA en el ámbito escolar es su frecuente depen­dencia de otras disciplinas para ser considerada legítima en el currículum y no como una discipli­na propia. Desde esta óptica, tradicionalmente la EC ha sido una aliada de la EA ya que ambas pueden compartir objetivos formativos como es el desarrollo del pensamiento crítico, la cons­trucción de conocimiento desde la investigación, la comprensión de fenómenos complejos y la búsqueda de metodologías en las que se conecta la realidad con las aulas, a través por ejemplo de problemas socioambientales.

La EA ha evolucionado desde enfoques naturalistas y conservacionistas hacia una perspectiva más crítica, sistémica y transformadora, en línea con los desafíos socioambientales actuales. En esta evolución, la EA ha incorporado una visión del mundo que promueve el pensamiento com­plejo, el cuestionamiento del modelo socioeconómico dominante y la construcción de nuevas formas de relación entre sociedad y naturaleza (Bonil, Junyent y Pujol, 2010; Sauvé, 2010). Des­de esta óptica, la EA no debe limitarse a la transmisión de información ni a la promoción de con­ductas individuales descontextualizadas, sino que debe contribuir al desarrollo de una ciudadanía crítica, capaz de analizar y actuar sobre las problemáticas ambientales desde una perspectiva éti­ca, política y transformadora (Gil y Vilches, 2006; Herrero, 2021). Macintyre, Tilbury y Wals (2024), dan un paso más allá en su reflexión sobre los 50 años de la educación ambiental, alu­diendo a la necesidad de transformar el rol de los docentes, la formación del profesorado, la in­corporación de pedagogías críticas y de resistencia frente a la homogeneización y la colonización de formas de pensar, valorar y actuar. En esta línea, la didáctica de la EA se debería vincular con procesos de aprendizaje que fomenten la participación, la indagación, la construcción colectiva del conocimiento y la acción comprometida (Calafell, Bonil y Junyent, 2015) y la incorporación de la perspectiva de la complejidad como un elemento esencial para trabajar de forma interrela­cionada, reconociendo la incertidumbre, los múltiples niveles de análisis y la necesidad de enfo­ques contextualizados (Morin, 1999; Calafell y Junyent, 2017).

En coherencia con este enfoque, resulta necesario plantear diversidad de estrategias didácticas que favorezcan la participación del alumnado, la construcción de conocimiento significativo y el compromiso con el entorno. Estas estrategias pueden incluir metodologías activas, trabajo coope­rativo, resolución de problemas, aprendizaje servicio o aprendizaje basado en proyectos. Dentro de este abanico de estrategias, los itinerarios didácticos adquieren especial valor por su capaci­dad para conectar el conocimiento escolar con el territorio, fomentar el vínculo afectivo con la naturaleza y generar aprendizajes significativos desde la vivencia (Alcántara y Medina, 2019).

En paralelo, la EC ha ido evolucionando desde modelos centrados en la transmisión de conteni­dos hacia enfoques más dialógicos, investigativos y contextualizados, que conciben la ciencia como una construcción humana y social, cargada de valores y controversias (Adúriz-Bravo, 2001). Este cambio implica replantear los objetivos tradicionales de la enseñanza de las ciencias, priorizando no solo la adquisición de conocimientos, sino la formación de una ciudadanía crítica y comprometida, capaz de participar en decisiones informadas sobre cuestiones científicas y tec­nológicas (Gil y Vilches, 2006). En este marco, la indagación científica se ha consolidado como una estrategia clave ya que permite que el alumnado se involucre en procesos similares a los de la práctica científica real: formular preguntas, diseñar investigaciones, analizar datos, construir modelos y argumentar en base a evidencias (Domènech-Casal et. al., 2022). Esta aproximación no solo mejora la comprensión de los conceptos, sino que desarrolla competencias esenciales como el pensamiento crítico, la creatividad y la toma de decisiones responsables —todas ellas alineadas con los objetivos de la EA.

Pese a su potencial, la enseñanza de las ciencias basada en indagación sigue siendo un desafío en la formación inicial docente. La falta de formación específica en ciencias por parte del profesora­do generalista, junto con enfoques metodológicos tradicionales aún vigentes, limita la implemen­tación efectiva de prácticas investigativas en el aula (Nicolás-Castellano, et. al. 2023). Esta si­tuación subraya la necesidad de diseñar propuestas formativas que no solo expliquen qué es en­señar por indagación, sino que permitan vivenciar, experimentar y reflexionar sobre este enfoque desde la práctica y la contextualización de la ciencia en la realidad, un reto que puede ser superado con la alianza de la EC con la EA.

¿Cómo podemos contribuir desde la EC y la EA a formar a los futuros maestros ante las proble­máticas planetarias? ¿Qué enfoques de la EC están alineados con la EA como catalizadora de la transformación social? Estas preguntas motivaron el diseño de la investigación que se presenta y que pretende contribuir a formar un profesorado más consciente, preparado y comprometido con la transformación socioambiental. Con esta finalidad, la investigación pretende profundizar en las estrategias didácticas que emergen en una experiencia formativa de futuros maestros, a partir de la pregunta ¿Cómo podemos formar a los futuros maestros para que enseñen ciencias desde la EA? ¿Qué estrategias didácticas son más eficaces en el contexto de una actividad formativa para los futuros maestros chilenos? Y para su respuesta se definen dos objetivos de investigación:

(O1) Identificar las estrategias didácticas más destacadas por los futuros docentes para el diseño de propuestas de EC y EA.

(O2) Analizar el desarrollo de las estrategias didácticas a lo largo de un curso formativo de EC y EA para futuros docentes.

La metodología es principalmente cualitativa, ya que se orienta hacia la comprensión de situacio­nes únicas y particulares, centrándose en la búsqueda del significado y del sentido que los pro­pios agentes confieren a los hechos, así como los individuos o los grupos sociales investigados viven y experimentan ciertos fenómenos o experiencias (Rodríguez-Gómez, 2018). En concreto pretende profundizar en la movilización de estrategias didácticas en EC y EA, en un grupo de es­tudiantes de formación inicial de maestros.

La investigación se sitúa dentro del paradigma interpretativo y se desarrolla bajo la modalidad del estudio de casos (Stake,1999, 2005; Yin, 2009). Esta metodología implica un proceso de in­dagación que se caracteriza por un examen detallado, comprensivo, sistemático y en profundidad del caso objeto de interés. Según la tipología propuesta por Stake (2005), el estudio adopta la forma de estudio de caso instrumental. Se analiza un caso particular - un grupo específico de es­tudiantes - con el objetivo de proporcionar una comprensión más amplia sobre un tema más ge­neral: la EC y la EA en la formación inicial de maestros. En este enfoque, el caso adquiere un pa­pel secundario, y su valor reside en la aportación de datos que permitan comprender un fenó­meno más amplio.

A nivel general, los participantes consideran un total de 279 evidencias relacionadas con las es­trategias didácticas (Figura 2). Un 44, 4% de ellas hacen referencia al ámbito de la confrontación de saberes y un 37,63% al de la indagación científica. Las estrategias incluidas en el ámbito de la alfabetización científica también son consideradas por los participantes, pero con menor repre­sentación (17,92%).

Figura 2 Figura 2 Ámbitos de las estrategias didácticas. Figura 2 Ámbitos de las estrategias didácticas.

A nivel de las estrategias didácticas en concreto, los participantes del curso formativo destacan 3 categorías por encima de las otras y con representación similar (Figura 3). En primer lugar, la CSc con un porcentaje del 17,92% del total, seguida de la CSe y la ICe con un 17,2% respectiva­mente.

Figura 3 Figura 3 Categorías de las estrategias didácticas. Figura 3 Categorías de las estrategias didácticas.

En el Seminario 1 (S1) se identifican un total de 63 evidencias relacionadas con las estrategias didácticas distribuidas entre los tres ámbitos de manera bastante equilibrada. El ámbito con ma­yor presencia entre los futuros docentes es el de confrontación de saberes, seguido de indaga­ción científica y, en menor medida, alfabetización científica (Figura 4). Los resultados eviden­cian que durante el S1 los participantes consideran la totalidad de las categorías que definen las estrategias didácticas, con excepción de una, que también corresponde al ámbito de las estrate­gias con menor frecuencia. En concreto, se trata de la categoría de alfabetización científica desde la perspectiva de las acciones políticas (Acp).

Figura 4 Figura 4 Estrategias didácticas presentes en el S1- Figura 4 Estrategias didácticas presentes en el S1-

Los futuros docentes identifican estrategias didácticas para la sostenibilización curricular que in­tegran el desarrollo de habilidades y la exploración del mundo en la categoría de ICe (23,81%), las concepciones cotidianas de los escolares (CSe - 20,63%), así como el uso de situaciones coti­dianas para ampliar la perspectiva científica desde una CSc (15,87%), o aquellas estrategias cen­tradas en la revisión de ideas personales a partir de la formación de pensamiento crítico (CSr - 11,11%).

Finalmente, los resultados muestran que las estrategias didácticas relacionadas con la alfabetiza­ción científica tienen una presencia limitada en el S1, así como también aquellas centradas en la organización de las fases, el tiempo y el trabajo secuencial de las problemáticas ambientales (ICs - 7,94%). También se observa una baja presencia de estrategias orientadas al manejo de concep­tos y teorías científicas que explican los problemas ambientales (ICc - 1,59%).

En el Seminario 2 (S2) se identifican un total de 119 evidencias relacionadas con las estrategias didácticas distribuidas entre los tres ámbitos. El ámbito con mayor presencia entre los futuros do­centes es el de confrontación de saberes, seguido de indagación científica y, en menor medida, alfabetización científica. Los resultados muestran que durante el S2 los participantes sí que iden­tifican la totalidad de las categorías que definen las estrategias didácticas (Figura 5).

Figura 5 Figura 5 Estrategias didácticas presentes en el S2. Figura 5 Estrategias didácticas presentes en el S2.

En este caso, los resultados muestran la elevada presencia de las categorías de confrontación de saberes, un ámbito clave en la construcción de una EC que favorece a una EA de mayor comple­jidad. Es importante también destacar la emergencia de la posición política de la alfabetización (ACp), así como el aumento de la presencia del componente conceptual de la indagación científica (ICc).

En el segundo seminario (S2) las estrategias que los estudiantes consideran más relevantes son aquellas que implican el trabajo con situaciones ambientales locales, involucrando a los sujetos en su comunidad (CSc - 21,01%). También destacan las concepciones cotidianas de los escolares (CSe - 16,81%), la movilización de habilidades científicas para explicar los fenómenos del mun­do (ICe - 14,29%) y las estrategias orientadas a promover la participación política en la ciencia desde una perspectiva comprometida con el medio ambiente (ACp - 12,61%).

Los elementos con menor presencia en el seminario incluyen la secuenciación de actividades destinadas al trabajo en EA (ICs - 5,88%), la consideración de estrategias orientadas al cambio y a la transformación social ciudadana (ACt - 4,20%) y la realización de acciones sociales dirigi­das a denunciar problemáticas ambientales (ACa - 2,52%). En estos dos últimos casos, su baja presencia se ha mantenido desde el seminario previo, sin embargo, en este S2, su presencia ha disminuido considerablemente.

Finalmente, en el Seminario 3 (S3) se identifican un total de 97 evidencias relacionadas con las estrategias didácticas, pero con una proporción que se diferencia de lo ocurrido en el S1 y el S2. En este caso, el ámbito con una presencia mayor entre los futuros docentes es la indagación científica, seguido de la confrontación de saberes, y, en menor medida como en los otros dos se­minarios, la alfabetización científica. Los resultados evidencian que los participantes nuevamen­te dejan de lado una estrategia del ámbito de la alfabetización científica (AC), cuya presencia ya había sido muy reducida en el S2. En particular, se observa la ausencia de la ACa (Figura 6).

Figura 6 Figura 6 Estrategias didácticas presentes en el S3. Figura 6 Estrategias didácticas presentes en el S3.

En este último seminario, los futuros docentes identifican estrategias didácticas para la sostenibi­lización curricular que promuevan aprendizajes científicos centrados en el manejo de hechos y teorías científicas (ICc - 23,71%), la movilización de habilidades científicas para la explicación de fenómenos del mundo (ICe - 16,49%), la revisión de ideas científicas (CSe - 15,46%) y la identificación de problemas cotidianos (CSc - 15,46%). Finalmente, aunque con un menor por­centaje, es relevante destacar la presencia de estrategias orientadas a fomentar la participación política en la ciencia desde una perspectiva comprometida con el medio ambiente (ACp - 12,37%).

Los elementos con menor presencia en el seminario continúan siendo la secuenciación de activi­dades destinadas al trabajo en EA a través de una ICs (8,25%), la reflexión sobre las ideas que los sujetos tienen respecto a los problemas ambientales (CSr - 5,15%) y, en último lugar y con una tendencia a la baja, la consideración de estrategias orientadas al cambio y la transformación social ciudadana desde una ACt (3,09%). Finalmente, no se presenta en la sesión la realización de acciones públicas para denunciar las problemáticas ambientales desde una ACa.

En referencia con la evolución de las estrategias didácticas que se movilizan a lo largo de la for­mación, estas muestran dos patrones claramente diferenciados (Figura 7).

Figura 7 Figura 7 Tendencia de los ámbitos de las estrategias didácticas. Figura 7 Tendencia de los ámbitos de las estrategias didácticas.

Por un lado, están las estrategias didácticas que se mantienen entre el S1 y el S2 y disminuyen en S3, son el caso de las estrategias de los ámbitos alfabetización científica y confrontación de sabe­res, y por otro, las estrategias que se mantienen entre el S1 y el S2 y que aumentan en S3 como son las asociadas a la indagación científica. Estos resultados indicarían que en una actividad for­mativa las estrategias didácticas asociadas a la indagación precisan de un tiempo y de una apro­piación por parte de los estudiantes para que conecten la investigación como elemento clave de la EA y la EC. Por otro lado, estrategias tradicionalmente más compartidas por la EA y la EC como la confrontación de saberes, se identifican ya desde el inicio de la formación como una contribución significativa. Sorprende que la alfabetización científica sea una aproximación que, aunque sigue la misma tendencia que la confrontación de saberes, sea poco identificada por parte de los participantes a lo largo del curso formativo.

A la hora de analizar los resultados por categorías, se observa que si bien el ámbito alfabetiza­ción científica (Figura 8) tiene una tendencia a ser menos identificado coma una contribución de la didáctica de las ciencias a la EA, hay una estrategia clara, la ACp que cobra relevancia a partir de S2 y en detenimiento de la ACa y la ACt. Esto indica que las distintas estrategias tienen un comportamiento casi opuesto a medida que avanza la actividad formativa, dando cada vez más importancia a las estrategias didácticas de las ciencias que conectan con los intereses minorita­rios, el bienestar y las acciones con posicionamiento político.

Figura 8 Figura 8 Evolución de las estrategias didácticas en AC. Figura 8 Evolución de las estrategias didácticas en AC.

En el ámbito de la confrontación de saberes no se observa un patrón evolutivo diferenciado se­gún el tipo de estrategia didáctica, más allá de una presencia generalizable de todas ellas. Tal y como muestra la Figura 9, únicamente se puede observar una tendencia en la CSr asociada a es­trategias reflexivas de identificación y revisión de ideas personales o de debate y conversación, las cuales se mantienen en el S1 y S2, disminuyendo en S3. Un resultado coherente con la orga­nización de un seminario formativo desde la EC y la EC que da hincapié a un enfoque sociocons­tructivista.

Figura 9 Figura 9 Evolución de las estrategias didácticas en el ámbito CS. Figura 9 Evolución de las estrategias didácticas en el ámbito CS.

Finalmente, en el ámbito de la indagación científica sí que se observa un patrón diferenciado para cada tipo de estrategia didáctica específica tal y como muestra la Figura 10. La estrategia de ICc se identifica como un elemento relevante a medida que avanza la formación, pues los partici­pantes valoran cada vez más su enfoque pasando de 1,59% en S1, 10,92% en S2 y 27,71 en S3. La categoría de ICs sigue un patrón más constante, ya que se mantiene entre unos intervalos en­tre 5,88% y 8,25%. La estrategia de ICe tiene una presencia muy significativa en S1 y baja signi­ficativa su presencia para mantenerse en unos valores más o menos constantes entre S2 y S3.

Figura 10 Figura 10 Evolución de las estrategias didácticas en el ámbito IC. Figura 10 Evolución de las estrategias didácticas en el ámbito IC.

Figura 10. Evolución de las estrategias didácticas en el ámbito IC.

Las estrategias didácticas asociadas a la confrontación de saberes se constituyen como la contri­bución más significativa para los futuros maestros para diseñar actividades de educación científi­ca con aportes a la EA.

En este sentido, muestran que es necesario el uso de estrategias didácticas que permitan contex­tualizar las problemáticas socioambientales, para conectar de forma significativa y cotidiana con el alumnado y su construcción de conocimiento. En este sentido, los futuros maestros, conside­ran clave hacer uso de estrategias que permitan evocar los conocimientos previos del alumnado sobre la realidad social y ambiental de las problemáticas a trabajar, para poder profundizar en sus causas y consecuencias y poder elaborar explicaciones científicas más complejas sobre las pro­blemáticas a nivel global. Este resultado conecta de forma directa con el ámbito de competencias de “Asumir la complejidad de la sostenibilidad”, que presenta el actual marco europeo de com­petencias sobre sostenibilidad (Bianchi, et al., 2022).

A lo largo del curso formativo, los futuros docentes consideran esencial desarrollar en sus futuras prácticas de educación científica el reconocimiento de las ideas iniciales sobre temas ambientales y científicos y los puntos de vista colectivos sobre cuestiones científicas y ambientales para con­tribuir a una educación más acorde con el medio ambiente y los principios de la EA.

Los resultados indican que, en una formación para maestros en didáctica de las ciencias con aportes a la EA, inicialmente existe una baja identificación de estrategias relacionadas con con­ceptos científicos y ambientales y que, para que los futuros maestros lo identifiquen, se necesita de unas acciones formativas orientadas a ello, como es la realización de salidas interdisciplinares en las que se conectan contenidos científicos con contenidos ambientales. Es por ello que, como expone Cruz (2022), en el contexto chileno se hace necesario fortalecer e implementar propues­tas que permitan mejorar el enfoque pedagógico de los profesores para actuar sobre las cuestio­nes ambientales, siendo la formación inicial de maestros un elemento clava para ello. A la vez, la investigación indica que el taller formativo favorece la identificación de estrategias didácticas acorde con una progresión “madurativa” del alumnado ya que, inicialmente identifican estrate­gias de indagación científica más asociadas a la experimentación y posteriormente a los modelos conceptuales.

Los futuros docentes, aún y recibir una formación que pretendía conectar la alfabetización cientí­fica y ambiental a partir de sus actividades, ellos no lo perciben como un enfoque prioritario a la hora de diseñar actividades cuando sean maestros. Los resultados evidencian una escasa cons­trucción de un espíritu crítico hacia el estado del medio ambiente; y una ausente participación política ante el área (Hamed et al., 2016; Navarro, 2017; Vendrasco et al., 2018) en coherencia con los niveles bajos de alfabetización ambiental del profesorado y de los futuros docentes (Ri­vero et. al., 2024). Sin embargo, estas limitaciones resultan coherentes con una mirada evolutiva de la formación docente, la cual considera la migración desde modelos tradicionalistas, centrados en la revisión de principios científicos y el desarrollo de la experimentación guiada, hacia diná­micas que consideran la participación ciudadana de los estudiantes y el trabajo con problemas científicos cotidianos, mediante una complejización progresiva de las actividades de aula (Rivero et. al., 2024). Un resultado que también se explicaría por la falta de una formación integral de los profesores chilenos en EA para favorecer un cambio profundo en los hábitos y las conductas en cuestiones ambientales de transformación del sistema escolar (Ramos-Seminario, 2021). En esta línea, Nuñez et al. (2023) propone la necesidad de una EA más integrada en el currículum escolar chileno como herramienta para construir una visión más comunitaria, transformadora y ecocéntrica, un desafío que necesita de la incorporación de la EA en la formación inicial de profesorado chileno.

La integración de la EA y la EC no solo responde a una necesidad curricular, sino también a una oportunidad educativa para abordar los retos de sostenibilidad y justicia social desde un enfoque. Para ello es necesario superar los modelos didácticos tradicionales centrados en la transmisión de conocimientos, y avanzar hacia enfoques de enseñanza indagativos y socio-críticos, que promue­van la participación activa del alumnado, el trabajo contextualizado y la alfabetización científica y ambiental. En el caso de la formación inicial de maestros, el reto es doble: formar docentes ca­paces de enseñar ciencias desde una perspectiva ambiental, y al mismo tiempo, formar personas con conciencia crítica, capaces de integrar el enfoque de sostenibilidad en sus futuras prácticas educativas. Un reto clave para avanzar en la EA como un objetivo de Aprendizaje Transversal en el que, tal y como se señala en el contexto chileno, a partir de diversidad de disciplinas se cons­truya valores, conocimientos y relaciones que favorezcan la naturaleza y los recursos

La formación de los maestros desde esta perspectiva implica no solo incorporar contenidos sobre EA y EC sino también repensar el sentido mismo de la enseñanza y el rol docente en una socie­dad en transformación, contribuyendo a los retos de la Agenda 2030 de los ODS y al marco GreenComp. Esta investigación muestra que es posible generar entornos formativos que favorez­can el desarrollo de estas competencias, pero también señala las limitaciones y tensiones que per­sisten en los marcos formativos tradicionales. Por ello, se hace necesaria una apuesta decidida por modelos de formación que integren la EA y la EC desde una visión crítica, experiencial y comprometida con la sostenibilidad.

La investigación presenta limitaciones en relación con la dificultad de abordar en profundidad la complejidad de todas las dimensiones de la alfabetización científica en un tiempo formativo aco­tado y con participantes voluntarios. Como proyección futura, se propone diseñar itinerarios for­mativos más prolongados que fortalezcan el pensamiento crítico, el compromiso sociopolítico y la acción en contextos reales y transferir la experiencia a acciones formativas obligatorias.