INTRODUCCIÓN

Durante los últimos años, en las escuelas de diferentes países del mundo existe preocupación en cuanto a la escasa generación de la argumentación científica por parte de los estudiantes de secundaria, ya que se limitan a reproducir conceptos careciendo de fundamento científico, así como de estrategias que permitan desarrollar la argumentación científica. Es así que, la argumentación científica a lo largo de la historia desarrolla un papel preponderante en la enseñanza de la ciencia en los estudiantes de secundaria lo que permitió el tránsito desde un enfoque empírico hacia una concepción del debate, la disertación social y la retórica (^{Allchin y Zemplén, 2020}). Así mismo, la argumentación científica, es uno de los aspectos más relevantes en el aprendizaje de las ciencias en los estudiantes de secundaria, por cuanto movilizar, el pensamiento crítico-científico, pragmático y teórico así como una retroalimentación permanente de los conocimientos asimilados, facilitando el desarrollo de habilidades de orden superior (^{Suliyanah et al., 2020}); en tal sentido, desempeña un rol preponderante en el desenvolvimiento de modelos de pensamiento crítico sumado a la comprensión de las ideas en el proceso comunicativo (^{Hakim et al., 2020}).

La argumentación científica se conceptualiza como un proceso que permite al estudiante de educación secundaria ser capaz de generar, producir, apoyar, contra argumentar, mejorar una afirmación científica para ratificarla y al mismo tiempo desencadenar conclusiones válidas a partir de datos empíricos u otras evidencias (^{Songsil et al., 2019}). Ésta, corresponde a una fracción de las habilidades comunicativas inherentes a los estudiantes de secundaria cuando dan a conocer una idea o proporcionan una justificación apoyada en una evidencia veraz, tratando de convencer a los demás (^{Pimvichai et al., 2019}).

También, la argumentación científica en los estudiantes de secundaria, es considerada una práctica del conocimiento que a través del uso de estrategias efectivas, involucra supuestos, contradicciones o principios generalizados, de la explicación de diversos acontecimientos científicos (^{Murphy et al., 2018}). Además, abarca la evaluación crítica de los mismos, generando fundamentalmente la duda (^{Lee et al., 2019}). De igual forma, se asocia a diversos entornos de interacción del estudiante de secundaria, por ejemplo con su quehacer cotidiano facilitando que pueda aprender cómodamente los temas socio científicos, algo que no se daría a través del aprendizaje clásico (Ibacache y Merino, 2021).

Para medir la categoría de los argumentos, una persona requiere poner a prueba estrategias, tales como, la habilidad y la voluntad. En ese sentido, la habilidad se centra en aplicar estrategias de carácter argumentativo, dirigidas a respaldar teorías con pruebas o estimar argumentos. Igualmente, la voluntad está direccionada a la aplicación de estrategias tomando en cuenta que el proceso argumentativo es razonable y valioso ( ^{Hefter et al., 2018}). Del mismo modo, los estudiantes para realizar argumentos, necesitan del conocimiento, de conceptos científicos del tema en sí , de la experiencia personal y de sus habilidades que conjugadas puedan sostener su razonamiento; ya que a mayor conocimiento mayor será su argumento (^{Conceição Pinto et al., 2018}). Por ello, los estudiantes se agencian de la argumentación para llevar a cabo un análisis exhaustivo de la información que provee un tema, antes de admitirla en su totalidad (^{Astira et al., 2019}).

En este mismo orden de ideas se tiene que, la retórica es un componente elemental de la argumentación científica en la medida que propicia en los estudiantes el sentido de la persuasión, la explicación y el convencimiento ante los demás acerca de un tema de estudio (^{Kahraman y Kaya, 2021}); la componente lógica, cuya identidad es el razonamiento científico, se pone a prueba ante diversas opiniones de hechos para arribar a un acuerdo en relación a afirmaciones o acciones razonables y discutibles en la comprensión de los hechos propios de la ciencia (^{Plantin, 2014}). Considerando el punto de vista social, permite que los estudiantes puedan interpretar y presentar de manera justificada sus acciones (^{Evagorou et al., 2020}).

Además, ^{Revel Chion et al., (2021}) manifiestan que la argumentación científica en estudiantes de secundaria presenta cuatro componentes bien definidos; la componente retórica, que hace referencia a la capacidad de convencimiento y persuasión que tiene una persona frente a otra, acerca de un determinado conocimiento, apelando a la autoridad científica; la componente pragmática, que se caracteriza porque se da en un contexto explicativo cotidiano adecuándose y cobrando sentido a través de una relación de causa y efecto; la componente teórica, relacionada con las concepciones y conocimientos científicos para explicar un determinado tema en estudio y la componente lógica, referida a la coherencia global y ordenada que debe poseer un texto científico.

Por lo tanto, se plantea la siguiente interrogante ¿Cuáles son las estrategias más efectivas para desarrollar la argumentación científica y sus componentes retórica, pragmática, teórica y lógica en estudiantes de secundaria?

El objetivo a desarrollar en el manuscrito es describir las estrategias educativas efectivas para el desarrollo de la argumentación científica y sus componentes retórica, pragmática, teórica y lógica en estudiantes de secundaria.

METODOLOGÍA

La indagación se llevó a cabo a través de análisis de revisión sistemática, en la Figura 1 se muestra el flujograma de búsqueda, evaluación y selección de los artículos de diferentes países del mundo para el análisis. Tomando en cuenta como criterio de inclusión: artículos con enfoque cuantitativos, mixtos y cualitativos; idioma español, inglés, portugués; desde desde junio del 2020 hasta marzo del 2022; consultadas en las bases de datos Scopus, Ebsco y ProQuest; utilizando las ecuaciones de búsqueda: (“Scientific argumentation AND high school students”), (“Scientific reasoning AND high school students”), (“Argumentación científica AND estudiantes de secundaria”), (“Razonamiento científico AND estudiantes de secundaria”). Por otro lado, para los criterios de exclusión se tuvo en cuenta los artículos que presenten temática diferente, duplicados y que no cumplan con el intervalo de tiempo; se identificaron en todas las bases de datos un total de 460 artículos relacionados con el tema. Sin embargo, haciendo uso de los criterios de inclusión y exclusión se han seleccionado 30 artículos para el análisis.

Figura 1 Flujograma PRISMA: búsqueda, evaluación y selección de los artículos. 

DESARROLLO Y DISCUSIÓN

La Tabla 1 muestra los resultados de la búsqueda de la información, que fue organizada teniendo en cuenta los constructos de la argumentación científica, en sus cuatro componentes: retórica, pragmática, teórica y lógica. De los 30 artículos analizados, 20 se relacionan con la componente teórica, de los cuales 24 se interrelacionan con los otros componentes; 20 con la componente retórica, de los cuales 24 se relacionan con los otros componentes; 14 con la componente lógica, de los cuales 20 se relacionan con los otros componentes; y 7 con la componente pragmática, de los cuales 9 se relacionan con los otros componentes. De lo cual se colige que la mayor información recabada está relacionada con el constructo componente teórica (20) y retórica (20)

Tabla 1 Estudios sobre la argumentación científica analizados en la revisión sistemática. 

Más del 70% de los artículos se publicaron en Indonesia y Turquía, el 30% restante está representado por un solo artículo en Rumania, España, Colombia, Estados Unidos, Australia, Israel y Malasia.

En relación con la metodología catorce artículos se clasifican como cuantitativos, doce cualitativos y cuatro mixtos; por otro lado, con respecto a los instrumentos, dieciséis artículos utilizaron evaluaciones de argumentación científica y conocimientos científicos, diez cuestionarios y uno programa de actividades. De la misma forma, dos artículos usaron la técnica de la encuesta y uno juego de roles.

Los hallazgos del análisis de la literatura científica revisada dieron a conocer en relación a la componente retórica, los docentes que suelen emplear estrategias de debates en la enseñanza de las ciencias favorece el desarrollo de la argumentación científica en los estudiantes de secundaria (^{Hamalosmanoglu y Varinlioglu, 2019}). Lo anterior guarda relación con lo expuesto por (^{Naj’Iyah et al., 2021}), donde la estrategia de debates aplicadas a situaciones científicas, es la más efectiva, ya que propicia en los estudiantes de secundaria, la capacidad argumentativa en contra de las aseveraciones dadas por sus compañeros, así mismo coincide con lo expresado por (^{Noviyanti et al., 2019}), quienes manifiestan que el uso de estrategias dialógicas permite incrementar las habilidades argumentativas de los estudiantes. También es concordante con lo expresado por (^{Rahayu y Widodo, 2019}; ^{Suminar et al., 2017}; ^{Yulianci et al., 2021}; ^{Dawson y Carson, 2020}; ^{Meral et al., 2021}; ^{Ping et al., 2020} ; ^{Chen et al., 2019}; ^{Astuti et al., 2018}), donde el uso de la estrategia metodología de indagación guiada por argumentos modificados(MADI), mejora los puntajes obtenidos en sus discursos, así como su capacidad de refutación y argumentación científica en diferentes áreas del conocimiento; así mismo, concuerda con lo expresado por (^{Namdar y Tuskan, 2018}; ^{Najami et al., 2020}; ^{Nurinda et al., 2018}), afirman que aquellos estudiantes que aprenden mediante estrategias educativa de secuencialidad es efectiva, toda vez que son capaces de realizar mejores argumentos y contraargumentos desarrollando habilidades argumentativas científicas.

Por otro lado, al hacer uso de la estrategia de cuestionamiento sociocientífico, es efectiva ya que, favorece el desarrollo de los argumentos científicos de los estudiantes en relación a su contexto social y la formación académica que hayan adquirido (^{Alindra et al., 2020}; ^{Gurkan y Kahraman, 2019}; ^{Gutiérrez, 2018}). Sin embargo, la estrategia de contrargumentos no es efectiva, toda vez que presentan situaciones en la que los estudiantes argumentan en contra de lo dicho por otros compañeros careciendo de evidencias suficientes para justificarlos (^{Akbayrak y Namdar, 2019}), lo anterior coincide con lo expresado por (^{Corbaci y Yakisan, 2018}; ^{Anisa et al., 2019}), donde el uso de dicha estrategia educativa brinda afirmaciones simples que no ameritan ser parte de una discusión del nivel esperado entre los estudiantes.

Con relación a la componente pragmática, los estudiantes que aprendieron con la estrategia basada en la argumentación, desarrolla sus capacidades de proceso y sus habilidades científicas explicativas (^{Ural y Gençoğlan, 2020}), lo anterior concuerda con (^{Namdar y Tuskan, 2018}), cuando los docentes enseñan utilizando la estrategia de modelación favorece la mejora de la argumentación científica de los estudiantes. También, con lo expresado por (^{Meral et al., 2021}; ^{Naj’Iyah et al., 2021}; ^{Mehl et al., 2020}), quienes afirman que si se usan estrategias educativas de debates y contra argumentos contribuyen a potenciar sus habilidades de argumentación científica.

Con relación a la componente teórica se puede afirmar que la enseñanza de las ciencias haciendo uso de la estrategia basada en programas de argumentación científica mejora el desenvolvimiento del pensamiento crítico en los estudiantes de secundaria (^{Giri y Paily, 2020}), lo anterior concuerda con lo manifestado por (^{Nababan et al., 2019}; Ika ^{Noviyanti et al., 2019}), donde los estudiantes que aprenden mediante la estrategia de aprendizaje investigativa, suelen obtener mejores resultados cuando resuelven situaciones que obliguen a realizar argumentaciones científicas. Así mismo, la estrategia de aprendizaje Argument Driven Inquiry (ADI) utilizado en las clases de ciencias, favorece en los estudiantes de secundaria, la comprensión de los fenómenos naturales cotidianos así como el esbozo de actividades científicas adecuadas (^{Admoko et al., 2021}), lo anterior concuerda con (^{Abdullah et al., 2021}; ^{Ural y Gençoğlan, 2020}; ^{Naj’Iyah et al., 2021}; ^{Dawson y Carson, 2020}), quienes afirman que los estudiantes que desarrollan sus habilidades de argumentación científica con el acompañamiento del docente, mejoran en la comprensión de conceptos científicos, esto es concordante también con (^{Najami et al., 2020}; ^{Gutiérrez, 2018}), quienes refieren que la adquisición del conocimiento científico ayuda a justificar las afirmaciones, ampliando las habilidades argumentativas en los estudiantes; de la misma manera coincide con lo señalado por (^{Ping et al., 2020}), expresan que al hacer uso de la estrategia con argumentos modificados (MADI), con soporte de material complementario desarrolla e incrementa la comprensión argumentativa de los conceptos y teorías científicas. Así mismo, el uso de la estrategia de Investigación Científica Basada en Argumentos (ABSI), favorece la mejora de sus logros de aprendizaje (^{Guler y Dogru, 2019}). Así como, el uso de la estrategia del modelo cooperativo basado en argumentación, desarrolla la argumentación científica de los estudiantes de secundaria (^{Okomus, 2020}),También, el uso de la estrategia de investigación integral centrada en argumentos, favorece la comprensión de los conocimientos científicos, sustentada en formas de representación simbólica y verbal (^{Suminar et al., 2017}), de este mismo modo, los estudiantes que aprenden con la estrategia usando los cinco sentidos, para explicar las características de los objetos, hechos o fenómenos cotidianos, incrementan sus habilidades científicas argumentativas (^{Akbayrak y Namdar, 2019}).

Por otro lado, el uso de la estrategia de cuestiones sociocientíficas y su contexto social permite generar en los estudiantes de secundaria el conocimiento suficiente para realizar argumentaciones científicas (^{Alindra et al., 2020}). De la misma forma, los docentes que usan la estrategia basada en conocimientos científicos favorece la mejora del aprendizaje de argumentación científica en los estudiantes (^{Yulianci et al., 2021}).

Sin embargo, los estudiantes que aprendieron a través de la estrategia del juego, a pesar que tuvieron acompañamiento del docente, presentaron dificultades para extraer ideas relevantes del conocimiento en un texto científico, realizar debates para la toma de decisiones en un contexto socio científico de su mundo real inhibiendo el desarrollo de la argumentación científica (^{Casas-Quiroga y Crujeiras-Pérez, 2020}). Esta realidad, puede ser explicada en la medida que los estudiantes desconocen la semántica científica y en consecuencia les dificulta la capacidad para realizar argumentaciones científicas pertinentes (^{Rahayu y Widodo, 2019}). Mientras que, solo una minoría son capaces de utilizar conceptos científicos para construir conocimientos que sustenten una refutación de la argumentación científica (^{Anisa et al., 2019}).

En cuanto a la componente lógica, una enseñanza mediante la estrategia del enfoque de Investigación Científica Basada en Argumentos (ABSI), permite desarrollar en los estudiantes de secundaria, el pensamiento crítico reflexivo y la argumentación científica (^{Guler y Dogru, 2019}). En esa línea, los estudiantes que presentan elevadas capacidades de argumentación científica, tienen alta aptitud del pensamiento crítico (^{Meral et al., 2021}), permitiendo que puedan ser capaces de generar una coherencia y pertinencia entre los datos y sus respectivas afirmaciones, tal que, elaboren argumentos científicos y conclusiones adecuadas (^{Dawson y Carson, 2020}).También, pueden argumentar fácilmente fenómenos fácticos cotidianos (^{Abdullah et al., 2021}).

Sin embargo, aquellos estudiantes, que son capaces de tomar decisiones solo en base a las evidencias y a sus creencias empíricas, no logran un adecuado razonamiento lógico y por ende impiden el desarrollo de la argumentación científica (^{Mehl et al., 2020}). Proponen, argumentos válidos acerca de un contenido temático en ciencias, pero presentan dificultades, para justificar sus afirmaciones en relación a argumentos científicos (^{Corbaci y Yakisan, 2018}).

En esa línea, los estudiantes de secundaria relacionan conceptos científicos y su aplicación en la vida cotidiana, optando por cambiar sus ideas repentinamente inhibiendo el desarrollo de la argumentación científica (^{Suminar et al., 2017}). Además, buscan las causas antes que encontrar las consecuencias, al analizar un determinado problema socio científico (^{Casas-Quiroga y Crujeiras-Pérez, 2020}). Brindan aseveraciones simples, haciendo uso de esquemas con conectores, que enlazan la afirmación y los datos y no favorecen al desarrollo de la argumentación científica (^{Admoko et al., 2021}). Además, respaldan sus aseveraciones que puedan confirmar los datos y garantías, para generar argumentos; pero, tienen dificultades para justificar sus aseveraciones, respecto a lo planteado (^{Akbayrak y Namdar,2019}; ^{Rahayu y Widodo, 2019}). Del mismo modo, los estudiantes de secundaria, al utilizar la estrategia del esquema Toulmin para argumentar un conocimiento sociocientífico, reproducen los datos tal cual, relacionándolos con el reclamo, no siendo capaces de brindar una explicación que conduzca a justificar los datos que avalan el reclamo del conocimiento no favorece el desarrollo de la argumentación científica (^{Syerliana et al., 2018}).

CONCLUSIÓN

El desarrollo de la argumentación científica en los estudiantes de secundaria se da cuando combina las componentes retórica, pragmática, teórica y lógica, para sustentar sus aseveraciones, utilizando estrategias efectivas con la finalidad de promover destrezas argumentativas.

Las estrategias más efectivas para desarrollar la componente retórica son: estrategia educativa dialógica, de debates, estrategia MADI y la de secuencialidad; las cuales los docentes deben utilizar con la finalidad de desarrollar en los estudiantes de secundaria, la argumentación científica de debate, que permita mejorar los logros de aprendizaje en diversas áreas del conocimiento humano. Además, los estudiantes que participan en situaciones de aprendizaje de ciencias, siguiendo una secuencia ordenada, son capaces de realizar mejores posturas argumentativas y contra argumentativas; en contraste con aquellos que plantean contra argumentos sin una experiencia previa teórica.

Las estrategias educativas efectivas para desarrollar la componente pragmática son: estrategias basada en argumentos, de debates, contra argumentos y la de modelación que en conjunto son puestas en práctica por los docentes para favorecer y desarrollar en los estudiantes de secundaria argumentación científica, así como, afirmaciones, debates y contra argumentaciones en situaciones sociocientíficas.

Las estrategias educativas efectivas más adecuadas utilizadas por los docentes, para desarrollar la componente teórica en los estudiantes de secundaria son: estrategia de programa argumentación científica y la estrategia ADI, siendo capaces de abordar situaciones argumentativas, con fundamento científico, favoreciendo sus habilidades argumentativas científicas.

Finalmente, la estrategia del enfoque de Investigación Científica Basada en Argumentos (ABSI), es la más efectiva para desarrollar la componente lógica en los estudiantes de secundaria toda vez que, favorece positivamente la mejora del razonamiento crítico, el pensamiento abstracto y la argumentación científica.

CONFLICTO DE INTERESES. Los autores declaran que no existe conflicto de intereses para la publicación del presente artículo científico.