La argumentación se ha configurado como una línea de investigación de alto interés para la Enseñanza de las Ciencias, con un amplio desarrollo durante los últimos años (Adúriz-Bravo, 2014; Boğar, 2019; Costa y Broietti, 2021; Erduran et al., 2015; Fakhriyah et al., 2021; Khine, 2011; Lazarou y Erduran, 2021; Urdanivia Alarcón et al., 2023). Esta se reconoce como parte del proceso propio de la construcción de conocimiento científico y de la actividad científica, por ello, se ha convertido en una estrategia para favorecer la enseñanza y aprendizaje de las ciencias (Boğar, 2019; Bricker y Bell, 2008; Jiménez-Aleixandre y Erduran, 2007; Nussbaum et al., 2008; Sampson et al., 2011; Simon et al., 2006; Tippett, 2009). Además, permite el desarrollo de habilidades cognitivas, comunicativas y de pensamiento crítico necesarias para participar de manera activa y reflexiva en la sociedad (Faize et al., 2017; Jiménez-Aleixandre y Díaz, 2003; Osborne et al., 2001, 2004; Sampson y Clark, 2008).

Las revisiones desarrolladas sobre argumentación muestran el avance que ha venido teniendo el tema dentro de la comunidad de investigadores. Han sido 24 los trabajos de revisiones que se han reportado en la última década. De estas revisiones se declaran bibliográficas 9 (Amiruddin, 2023; Archila, 2016; Baǧ y Çalik, 2017; Boğar, 2019; Çetinkaya y Tasar, 2017; Jung y Nam, 2022; Kahraman y Kaya, 2021; Pinochet, 2015; Ramos et al., 2017), críticas 3 (Faize et al., 2017; Nielsen, 2013; Soysal, 2015), sistemáticas 8 (Álvarez García y García Martínez, 2023; Fakhriyah et al., 2021; Kuki et al, 2023; Li et al., 2022; Obando y Tamayo, 2021; Setyaningsih y Rahayu, 2023; Weiss et al., 2022; Wess et al., 2023) y de metaanálisis 4 (Erduran et al., 2015; Ramallosa et al., 2022; Sari y el Islami, 2020; Yıldırım, 2022).

En las anteriores revisiones se constata el aumento de los estudios sobre argumentación, pues solo en los últimos dos años (2022-2023) se publicaron 10 de los trabajos. También es importante mencionar que 2 hacen énfasis en la formación inicial de profesores y a sus concepciones y creencias (Archila, 2016; Ramos et al., 2017). Aunque 2, están relacionadas a la formación de profesores en activo y en formación (Sari y el Islami, 2020; Wess et al., 2023), no se construyeron involucrando trabajos en inglés, español y portugués, es decir, que amplíen la búsqueda de artículos en varias bases y por tanto de países. Por ejemplo, Sari y el Islami (2020) describen las estrategias argumentativas encontradas en 10 artículos únicamente de WoS. En el caso de Wess et al., (2023) se caracterizan las estrategias de Desarrollo Profesional Docente en argumentación implementadas con el profesorado y se describen los efectos que se reportan en esos estudios, generalmente positivos, sin profundizar mucho en la práctica de enseñanza, por lo que en esta revisión como novedoso y necesario, ̶ diferente a lo realizado en las anteriores revisiones ̶, se han planteado las siguientes preguntas de investigación:

1. ¿Cuáles son los principales hallazgos de los estudios que se centran en caracterizar al profesorado en activo tanto en sus concepciones y creencias como en su práctica de enseñanza argumentativa?

2. ¿Cuáles son los enfoques o modelos que usan las estrategias de argumentación trabajadas con el profesorado en activo?

La argumentación es un elemento esencial en la enseñanza de las ciencias, pues contribuye a la construcción del conocimiento y al desarrollo del pensamiento crítico (Erduran et al., 2015; Mulyani et al., 2024; Osborne, 2012). En la comunidad científica, facilita la formulación y evaluación de afirmaciones basadas en evidencia, así como la participación en prácticas discursivas propias del campo (Duschl y Osborne, 2002; Jiménez Aleixandre y Erduran, 2007). Su integración en el aula favorece la comprensión profunda de los conceptos científicos y el desarrollo de competencias para la alfabetización científica (Sandoval y Millwood, 2007; Tippett, 2009).

Olbrechts-Tyteca y Perelman (1989) destacan que la persuasión depende de cómo el auditorio recibe e interpreta los argumentos, ya que su efectividad no solo radica en la solidez lógica, sino en su capacidad para ajustarse a las creencias y valores de quienes los escuchan. Walton (1996) la sitúa en el marco del diálogo entre los que participan en la construcción de argumentos y Habermas (1987) la entiende como una herramienta para alcanzar consensos racionales. Toulmin (2007) introduce un modelo pragmático basado en la estructura de los argumentos en contextos específicos, y Plantin (1998) ofrece una perspectiva interdisciplinaria que combina la lógica para estructurar los argumentos, la retórica para hacerlos persuasivos y la pragmática para analizar cómo se construyen e interpretan en distintos contextos de comunicación. Estos enfoques han sido ampliamente utilizados en la enseñanza de las ciencias, proporcionando marcos para la construcción y evaluación de argumentos en el aula (Jiménez Aleixandre y Erduran, 2007; Nielsen, 2013).

Es importante diferenciar entre argumentación y argumento: la primera es un proceso dinámico de construcción del conocimiento, mientras que el segundo es su producto final (Nielsen, 2013; Pinochet, 2015). Asimismo, se distingue entre argumentación científica, propia de la comunidad científica, y argumentación científica escolar, adaptada a los procesos de enseñanza y aprendizaje (Archila, 2016; Ramos et al., 2017).

A pesar del reconocimiento de la argumentación en la enseñanza de las ciencias, su implementación sigue siendo un desafío debido a factores como la falta de formación de los profesores y la complejidad de evaluarla en el aula (Briceño-Martínez, 2013; Benarroch y Briceño, 2023; Erduran y Jiménez-Aleixandre, 2007). Además, la argumentación en la educación científica no solo es una estrategia didáctica, sino una práctica epistémica central en la construcción del conocimiento científico (Osborne et al., 2001, 2004).

Las creencias del profesorado influyen en su enseñanza: muchos docentes la ven como un proceso exclusivo de expertos y no como una competencia a desarrollar en los estudiantes, lo que refuerza enfoques centrados en la transmisión de información en lugar de fomentar el razonamiento basado en evidencia (Briceño, 2017; Osborne, 2010; Zohar y Nemet, 2002).

Para responder a los desafíos que implica la enseñanza de la argumentación, se han desarrollado diversos enfoques que la integran como eje estructurante del aprendizaje científico. Uno de los más influyentes en la enseñanza de la argumentación científica es el Toulmin's Argument Pattern (TAP), propuesto por Stephen Toulmin en 1958, quien criticó el carácter excesivamente formal del modelo lógico-deductivo clásico y planteó una alternativa más flexible y contextualizada (Toulmin, 2007). Su enfoque reconoce que la argumentación, especialmente en contextos cotidianos y científicos, responde a una estructura dialógica en la que deben explicitarse los componentes del razonamiento, permitiendo la crítica, la evaluación y la refutación (Pinochet, 2015). Este modelo, preocupado por la estructura de la argumentación, plantea que esta se compone de elementos como la afirmación, los datos, la garantía, el respaldo, el calificador modal (por ejemplo: posiblemente, seguramente, en la mayoría de los casos, etc.) y la refutación. Además, ha demostrado ser una herramienta eficaz para analizar y construir argumentos sólidos, adaptados a distintas situaciones comunicativas (Toulmin, 2007; Erduran y Jiménez-Aleixandre, 2007).

En el contexto educativo, el TAP se ha implementado con éxito para enseñar a los estudiantes a identificar y evaluar argumentos, a comprender la naturaleza de la evidencia científica y a comunicar sus ideas de manera estructurada y crítica. Su aplicación en actividades como el análisis de textos científicos, la discusión de casos o la planificación de experimentos permite promover la alfabetización científica y el desarrollo del pensamiento crítico, aspectos esenciales en la formación en ciencias. Su utilidad reside no solo en la enseñanza, sino también en la evaluación de las competencias argumentativas, favoreciendo una comprensión más profunda de los procesos científicos y de la construcción del conocimiento (Erduran y Jiménez-Aleixandre, 2007).

Desde otra perspectiva, el enfoque Science Writing Heuristic (SWH) plantea que la escritura científica es una herramienta poderosa para promover el pensamiento crítico y la argumentación en el aprendizaje de las ciencias. Basado en fundamentos del constructivismo y del aprendizaje significativo, este modelo sostiene que los estudiantes construyen conocimiento al reflexionar y comunicar sus ideas por escrito, particularmente a partir del análisis de datos experimentales (Hand, 2008). Este enfoque busca que los estudiantes articulen afirmaciones basadas en evidencia, identifiquen relaciones conceptuales y comuniquen sus hallazgos con claridad. En contextos escolares, su implementación ha mostrado beneficios en la mejora de la comprensión conceptual y en el fortalecimiento de habilidades argumentativas (Hand et al., 2009).

Complementariamente, el modelo Argument-Based Inquiry (ABI) articula la indagación científica con la construcción de argumentos, promoviendo un aprendizaje activo y basado en la evidencia (Soysal, 2021). Inspirado en el pensamiento de John Dewey y en enfoques constructivistas, el ABI propone que los estudiantes formulen preguntas, diseñen investigaciones, analicen datos y construyan argumentos para defender sus conclusiones (Sampson et al., 2011). Su implementación incluye actividades como debates, análisis de experimentos y presentaciones argumentadas, que fortalecen el pensamiento crítico y la comprensión del proceso científico. La investigación ha demostrado su efectividad en el desarrollo de competencias científicas cuando se aplica con acompañamiento pedagógico adecuado (Soysal, 2021).

Mas recientemente, el enfoque Pedagogical Content Knowledge en Argumentación (PCK-A) señala que enseñar a argumentar en ciencias requiere tanto conocimiento disciplinar como didáctico especializado. Basado en el concepto propuesto por Shulman, este enfoque destaca la necesidad de que los docentes comprendan cómo transformar el contenido en experiencias de aprendizaje efectivas mediante estrategias adaptadas a sus estudiantes (Shulman, 1987). En la práctica, el PCK-A permite seleccionar actividades apropiadas —como discusiones, análisis de evidencia o elaboración de modelos— que favorecen el desarrollo de argumentos científicos. Investigaciones como las de McNeill y Knight (2013) y Larraín et al. (2022) evidencian que fortalecer este tipo de conocimiento mejora la implementación de la argumentación en el aula, así como la comprensión científica de los estudiantes.

Por otro lado, la perspectiva dialógica, entiende la argumentación como una práctica social donde el conocimiento se construye a través del diálogo, el contraste de ideas y la negociación de significados. Inspirada en la retórica clásica y el constructivismo, destaca el valor de la interacción verbal en la enseñanza de las ciencias (Plantin, 1998; Osborne et al., 2001). En términos pedagógicos, promueve actividades como debates, análisis de casos y discusiones guiadas que permiten a los estudiantes construir y defender argumentos, considerar contraargumentos y reflexionar sobre el proceso argumentativo. En este sentido, modelos como el de Walton (1996) permiten analizar la calidad de estas interacciones. Estudios recientes evidencian que este enfoque fortalece la comprensión conceptual, la participación y el pensamiento crítico, al fomentar un aprendizaje activo y colaborativo (Wess et al., 2023; Zaccarelli et al., 2024).

Finalmente, es importante destacar que no todos los enfoques argumentativos generan los mismos resultados. Zohar y Nemet (2002) advierten que la calidad de los argumentos construidos por los estudiantes está influenciada por la formación de los profesores y por el valor de la argumentación como estrategia de aprendizaje. En este sentido, la investigación en didáctica de las ciencias debe seguir explorando cómo estas estrategias pueden optimizarse para mejorar las prácticas de enseñanza y, en consecuencia, los resultados de aprendizaje de los estudiantes.

La revisión sistemática se realizó entre los años 2010 al 2023 bajo la metodología PRISMA, usando los siguientes criterios de búsqueda: “argumentation” AND “science education” y “argumentation in science”, para identificar trabajos en inglés en las bases de datos WoS, Scopus, EBSCO, Eric, Jstor, Springer Link, Tylor y Francis y Google Académico; y “argumentación” AND “enseñanza de las ciencias” y “argumentación en ciencias” para ubicar los artículos en español en Dialnet, Scielo, Redalyc y Google Académico. En la tabla anexo 1, se muestran los resultados obtenidos por cada base de datos en función de los criterios de búsqueda establecidos.

El proceso de selección de estudios se realizó en varias etapas siguiendo el diagrama de flujo PRISMA (Figura 1). En un primer cribado, se eliminaron 8109 de los 9830 resultados obtenidos, con base en los siguientes criterios de exclusión:

· Estudios de disciplinas ajenas a las ciencias experimentales, como lenguaje, matemáticas, ciencias sociales e ingeniería, dado que el foco es la enseñanza de la argumentación en ciencias naturales.

· Trabajos cuyo eje central no es la argumentación, aunque traten pensamiento crítico o habilidades socio-científicas sin un marco argumentativo explícito.

· Estudios que mencionan la argumentación solo tangencialmente en la enseñanza de las ciencias, sin un análisis profundo sobre su implementación en el aula.

Luego, se eliminaron 832 publicaciones duplicadas en distintas bases de datos, quedando 889 estudios que cumplieron con los criterios iniciales de inclusión y fueron categorizados según el tipo de participantes y población de estudio.

El cribado en la fase de elegibilidad reveló tendencias clave en la investigación sobre argumentación en la enseñanza de las ciencias. Como muestra la tabla anexo 2, la mayoría de los estudios analizados (599 artículos) se centran en estudiantes, reflejando un fuerte interés en su proceso argumentativo en el aula. En contraste, solo 66 estudios abordan la argumentación en profesores en activo, evidenciando una menor atención a su formación y práctica argumentativa, pese a su impacto en la enseñanza de las ciencias.

En la siguiente fase, se aplicaron criterios más específicos para refinar la selección. De los 66 artículos en la categoría “profesores en activo” (ver tabla anexo 2, columna d), se excluyeron 11 por los siguientes motivos:

· Dos estaban en idiomas distintos al inglés, español o portugués, lo que dificultaba su inclusión.

· Tres analizaban la argumentación en relación con otras disciplinas, como matemáticas e ingeniería, alejándose del foco de la revisión.

· Seis pertenecían a un mismo autor y presentaban hallazgos similares, por lo que se incluyó solo la versión más relevante.

Finalmente, se seleccionaron 55 estudios alineados con las preguntas de investigación, enfocados en la formación de profesores en activo y su rol en la enseñanza de la argumentación en ciencias. El análisis del proceso de cribado evidencia que, aunque la argumentación es un tema ampliamente abordado en la literatura (9830 estudios iniciales), la alta tasa de exclusión (91.6%) muestra que pocos trabajos se enfocan directamente en la formación docente en argumentación.

Esto abre una oportunidad, ya que fortalecer la argumentación en los profesores puede mejorar significativamente las prácticas de enseñanza. Estos hallazgos serán analizados en profundidad en los resultados, donde se explorarán tendencias y enfoques predominantes en la formación docente en argumentación.

Figura 1 Figura 1 Revisión sistemática: declaración PRISMA. Figura 1 Revisión sistemática: declaración PRISMA.

En total serán 55 trabajos los que se analizarán a detalle en esta revisión. Para responder a la pregunta número 1, se han escogido los estudios (24) que han realizado caracterizaciones o diagnósticos (C) sobre las concepciones y creencias (CC) como de la práctica de enseñanza en argumentación (CP). La pregunta número 2, se enfrenta con los trabajos en los que se realizaron intervenciones (I) para enseñar la argumentación en los profesores (31), también se identifican en estos estudios los que han realizado caracterizaciones antes de desarrollar una intervención para complementar las respuestas a la pregunta 1.

Los estudios revisados confirman que los profesores en activo necesitan formación previa para implementar de manera efectiva la enseñanza argumentativa en el aula. Las concepciones y creencias sobre la argumentación en ciencias, según los datos recopilados, son limitadas y no forman parte habitual de sus prácticas de enseñanza (Abi-El-Mona y Abd-El-Khalick, 2011; Choi et al., 2021; de Cajén y Castiñeras, 2020; García et al., 2016; Gray y Kang, 2014; Hewson y Ogunniyi, 2011; Katsh-Singer et al., 2016; Larrain et al., 2022a, 2022b; Lin et al., 2017; Saribas, 2023). Aunque los profesores reconocen la importancia de la argumentación para el aprendizaje de las ciencias, esta no se refleja espontáneamente en su enseñanza sin un apoyo formativo específico (Chávez Vescance y Caicedo Tamayo, 2014; Felton et al., 2022; Lin et al., 2017; Sengul et al., 2020).

Entre las estrategias argumentativas más utilizadas destacan ABI-SHW, PCK, TAP y la PD. ABI-SHW y PCK, relacionados con el modelo de Toulmin (TAP), se enfocan en el desarrollo estructural de la argumentación, mientras que la PD promueve espacios dialógicos en los que el discurso del docente facilita la construcción de argumentos a través de la interacción (Briceño-Martínez, 2013; Chowning, 2022; Loper et al., 2019; Ruiz Ortega et al., 2014). Este enfoque subraya la importancia de crear entornos en los que los estudiantes puedan debatir y construir argumentos de manera contextualizada. Sin embargo, los estudios basados en PCK y PD son los que mejor documentan los obstáculos en la implementación de estas estrategias, como la resistencia a la incertidumbre y la dificultad de adoptar prácticas innovadoras (Liu y Roehrig, 2019). Esto resalta la importancia de diseñar estrategias de formación diferenciadas y ajustadas a las necesidades específicas de los profesores. Asimismo, es fundamental que dichas estrategias incluyan la evaluación de los progresos de los estudiantes, asegurando que las mejoras alcanzadas por los profesores se reflejen en los resultados de aprendizaje de sus estudiantes.

Las estrategias prácticas de corto plazo, como ABI-SHW, han demostrado ser efectivas para modificar prácticas de enseñanza, y todos los enfoques estudiados han mostrado efectos positivos en los profesores, lo que refuerza la importancia de una formación continua. No obstante, la falta de reportes sobre los obstáculos enfrentados limita la comprensión de los desafíos y las estrategias utilizadas para superarlos, dejando un vacío en el análisis que podría enriquecer futuras intervenciones formativas. En este sentido, se propone que los programas de desarrollo profesional incluyan módulos específicos sobre ABI-SHW, PCK y TAP y la creación de entornos dialógicos (PD), junto con actividades que fomenten la autorreflexión y la colaboración entre profesores (Knight-Bardsley y McNeill, 2016; Briceño-Martínez, 2017; Benarroch y Briceño, 2023). Estas acciones no solo fortalecerían las prácticas argumentativas en el aula, sino que también podrían contribuir al desarrollo de habilidades críticas en los estudiantes, promoviendo su participación activa en la sociedad (Sengul et al., 2021; Jiménez-Aleixandre y Erduran, 2007).

Este análisis también resalta las limitaciones metodológicas de los estudios, por ejemplo, la mayoría de los trabajos revisados utilizan muestras pequeñas y enfoques cualitativos, lo que dificulta la generalización de los hallazgos (Sampson y Blanchard, 2012; McNeill et al., 2017). Además, la concentración de estudios en contextos como Estados Unidos limita el entendimiento de cómo estas prácticas pueden adaptarse a otras realidades culturales y educativas (Wess et al., 2023). Es esencial que futuras investigaciones amplíen el alcance geográfico y empleen metodologías mixtas o cuantitativas para obtener resultados más representativos y robustos (Ramos et al., 2017; Obando y Tamayo, 2021). Estas mejoras permitirían avanzar hacia una implementación más efectiva y contextualizada de la enseñanza argumentativa en ciencias.

Por último, se destaca la escasez de investigaciones centradas en la educación infantil, el profesorado universitario y el de básica primaria, en contraste con la mayor concentración de estudios en el ámbito de la educación secundaria. Esto subraya la necesidad urgente de fortalecer la investigación en los niveles educativos menos explorados, contribuyendo en los campos donde menos datos se reportan.

No se hace un metaanálisis para analizar estadísticamente los resultados reportados en las revisiones sistemáticas por lo que será una oportunidad de trabajo en investigaciones futuras.