Uno de los grandes retos que la literatura ha identificado en las ICCE es el equilibrio entre los objetivos científicos y los objetivos educativos (Harlin et al., 2018; Roche et al., 2020). Para que una iniciativa de este tipo sea satisfactoria para todos los agentes, esta debe perseguir con el mismo énfasis tanto el desarrollo de nuevo conocimiento científico como el aprendizaje del alumnado (Zoellick et al., 2012).

Desde el punto de vista de los objetivos científicos, las ICCE deben aportar a la mejora o al desarrollo de nuevo conocimiento científico (Socientize Consortium, 2013). Este hecho diferencia la ciencia ciudadana de otras perspectivas o estrategias de participación, dónde, por ejemplo, la comunicación de resultados existentes ya pueden ser el propio objetivo de la actividad. Así, el desarrollo de este nuevo conocimiento se puede dar en diferentes grados: los resultados pueden ser novedosos para la comunidad local (p. ej. los niveles de contaminación lumínica de un determinado barrio) o pueden aportar al desarrollo del conocimiento científico profesional, siendo la ciencia ciudadana una forma eficiente para ello (p. ej. la contribución de muchas personas analizando un gran volumen de datos de células tumorales a simple vista de forma más rápida y eficiente que de forma convencional).

De la misma manera, en nuestra área hay consenso en afirmar que uno de los objetivos de la educación científica es la alfabetización científica del alumnado (Acevedo, 2004) y el desarrollo de la competencia científica (Couso, 2017; OCDE, 2006). Estos objetivos deberían no solo tener finalidades curriculares, sino también permitir al alumnado tomar decisiones informadas y desarrollar una ciudadanía responsable (Hadjichambis y Reis, 2020), con el fin de no solo comprender su entorno, sino también actuar sobre él (Domènech-Casal, 2018).

La principal característica que diferencia la ciencia ciudadana de la ciencia “tradicional” es la contribución de la ciudadanía no profesional. Existen diferentes modelos de participación pública en investigaciones científicas según las fases en las que la ciudadanía participa y su implicación en ella. Uno de los modelos más conocidos es la propuesta de Bonney et al. (2009) en la que diferencia iniciativas donde la participación ciudadana consiste prácticamente solo en la recogida de datos (proyectos contributivos), iniciativas donde la ciudadanía participa en la recogida y el análisis de datos (proyectos colaborativos) e iniciativas dónde la ciudadanía participa en todas las fases de una investigación científica, proyectos cocreados). Ante esta clasificación, la literatura existente apunta que la mayoría de iniciativas que se están llevando a cabo son del primer tipo (Phillips et al., 2019), donde la ciudadanía contribuye en la recolección de datos.

De la misma manera ocurre en las iniciativas que se llevan a cabo en contexto escolar, donde el alumnado puede participar solo en la recogida de datos o contribuyendo al diseño y realización de otras fases de la investigación.

Tal y como se ha discutido anteriormente, el objetivo de la educación científica en las escuelas es promover el desarrollo de la competencia científica del alumnado. Estamos de acuerdo en que para fomentar su desarrollo en profundidad el alumnado se debe involucrar en prácticas análogas a las de la ciencia (Osborne, 2014), como la modelización, la indagación o la argumentación, así como en la reflexión sobre la propia naturaleza de la ciencia (Acevedo et al., 2005). Aun y así, hay muchas actividades en las que se involucra el alumnado que solo tienen como objetivo informarse o tomar consciencia sobre un tema, por ejemplo, de que reciclar es importante. Siguiendo la argumentación de este ejemplo propuesto por Sanmartí y Márquez (2017), la escuela, sin embargo, debe ser la institución donde el alumnado aprenda a razonar de forma argumentada y fundamentada la importancia del reciclaje y las posibles maneras para hacerlo. Es por ello, que para el análisis de las iniciativas se debe tener en cuenta la diferencia entre aquellas actividades que tengan por objetivo solo concienciar sobre una problemática, y aquellas que busquen construir conocimientos profundos, argumentar en base a pruebas o diseñar y llevar a cabo investigaciones.

Por otro lado, en los últimos años se ha puesto en el centro del debate la necesidad de que el alumnado mejore su posicionamiento, es decir, sus intereses, aspiraciones, autoeficacia, capacidad e identidad hacia las ciencias (Grimalt-Álvaro et al., 2022). En consecuencia, se deberá promover tanto que el alumnado sea competente científicamente, como que desarrolle un posicionamiento positivo hacia la ciencia (Couso et al., 2022). Con esta finalidad, son comunes las actividades donde el alumnado conecta con personas que trabajan en instituciones científicas permitiéndoles conocer modelos menos estereotipados de quién se dedica este ámbito y cómo es la actividad científica (Kim et al., 2018).

Para conseguir con éxito tanto los objetivos científicos como los objetivos educativos, diferentes autores apuntan que, en contexto escolar, es necesario tanto el soporte a los participantes a nivel institucional como a nivel técnico, así como materiales educativos listos para su uso (Harlin et al., 2018; Kloetzer et al., 2021). Además, Zoellick et al. (2012) también destacan la necesidad de acompañar al profesorado participante mediante formación con el fin de mejorar su confianza sobre sus conocimientos o habilidades haciendo ciencias. Este hecho es especialmente relevante en el contexto de las escuelas de primaria, debido a la falta de confianza de las maestras con relación a las ciencias (Marcos-Merino et al., 2022).

Pregunta de investigación

En este contexto la pregunta de investigación planteadas es la siguiente:

• ¿Cuál es la calidad de las iniciativas de ciencia ciudadana escolar que se han llevado a cabo en relación con la misión científica y la misión educativa?

Con el fin de analizar las ICCE que se han llevado a cabo en las aulas de primaria y secundaria, se ha hecho una revisión sistemática de la literatura usando el Protocolo PRISMA (Page et al., 2021) como estrategia para la selección de los datos.

La revisión sistemática se inició mediante una búsqueda de artículos publicados en revistas que disponen de revisión por pares en la base de datos Web of Science entre el año 2000 y el 2022. Se escogió esta base de datos con la finalidad que la búsqueda fuera amplia en artículos publicados en revistas de impacto internacionales. A su vez, por el contexto donde se ha realizado esta investigación, también se buscaron artículos en las revistas de impacto en didáctica de las ciencias en español de forma manual.

Las palabras clave usadas fueron una combinación de “citizen science” en el título junto con “classroom” o “school” o “student*” o “pupil” o “learning” en el tema, con el objetivo de incluir el mayor número posible de artículos relacionados con la ciencia ciudadana en contexto escolar. Se obtuvieron 644 artículos de la base de datos de Web of Science, mientras que no se obtuvo ningún artículo bajo estas palabras clave para las revistas españolas en didáctica de las ciencias. En la primera fase de selección, se quitaron de la base de datos 3 artículos duplicados, 5 artículos en una lengua diferente del inglés o del español, 12 artículos que no se encontraron disponibles, 2 notas de retracto de artículos y 1 artículo en pre-publicación incompleto, seleccionando así 621 publicaciones.

En dos fases, primero por el título y resumen del artículo, y después con la lectura completa, se excluyeron las publicaciones según los siguientes criterios de exclusión:

a) Publicaciones no relacionadas con la ciencia ciudadana de temática científica en contexto escolar de la etapa obligatoria (n excluidos = 547).

b) Publicaciones que solo involucraban alumnado voluntario y no el conjunto de la clase (n excluidos = 13).

c) Publicaciones que no explicaban cómo se involucraba el alumnado (n excluidos = 9).

d) Publicaciones que describían la adaptación de una iniciativa de ciencia ciudadana en el contexto de la pandemia por Covid-19 (n excluidos = 2).

Finalmente, se seleccionaron para la revisión 49 artículos correspondientes a 46 iniciativas de ciencia ciudadana escolar, puesto que 3 iniciativas se explicaban en más de un artículo. Con el fin de aumentar la transparencia de la aplicación de los criterios de selección y exclusión, la base de datos final, así como todo el proceso, se puede encontrar en Solé et al., (2023) en el repositorio en abierto Zenodo.

Con el fin de analizar la calidad de las ICCE se ha elaborado una herramienta teniendo en cuenta la discusión realizada en el marco teórico. Así, se han definido 4 niveles para cada una de las dimensiones analizadas: los objetivos, la contribución del alumnado a la ICCE, la contribución de la ICCE al alumnado y los recursos proporcionados.

A su vez, para los objetivos hemos diferenciado aquellos que tienen como finalidad contribuir al desarrollo de la ciencia (misión científica) de aquellos relacionados con lo que se espera que el alumnado aprenda (misión educativa). Del mismo modo, se han diferenciado los recursos que se ofrecen con finalidades científicas, por ejemplo, un protocolo de calibración de un sensor (misión científica), de los recursos que se ofrecen con finalidades educativas, por ejemplo, unas actividades didácticas que ayuden al alumnado a comprender el mecanismo que usa el sensor para medir (misión educativa). Así, los recursos no se han diferenciado por el tipo, sino por la finalidad con la que se pretenden usar.

Con el objetivo de dotar de robustez a la herramienta y dar validez al análisis, se utilizó una triangulación entre investigadoras. En una primera fase, la primera autora de esta contribución analizó cada una de las dimensiones en 10 ICCE. Este análisis se compartió con las demás autoras y se discutió en profundidad la asignación de cada nivel a cada una de las iniciativas, consensuando y refinando así los niveles de la herramienta en base a esta evaluación inicial. A partir de este consenso, se realizó el análisis para el total de las 46 ICCE, que también se compartió y consensuó entre las tres autoras de este trabajo.

Tabla 1
Herramienta para el análisis de la calidad de las iniciativas de ciencia ciudadana escolar en contexto escolar. El nivel 0 es el nivel de menor calidad y el Nivel 3 el nivel más sofisticado.

El 65% de las ICCE seleccionadas se encuentra en el Nivel 1, donde el alumnado solo participa en una etapa de la investigación, normalmente, en la fase de recogida de datos. Este resultado está de acuerdo con la literatura que apunta que en la mayoría de iniciativas la contribución de la ciudadanía se encuentra en este punto de la investigación. En este Nivel 1 podemos encontrar iniciativas, por ejemplo, donde el alumnado recoge datos sobre especies de avispas (Fagan-Jeffries y Austin, 2021) o contaminación por plásticos (Hidalgo-Ruz y Thiel, 2013; Syberg et al., 2020; van der Velde et al., 2017). Por otro lado, el 17% de las iniciativas se sitúa en el Nivel 2, donde el alumnado aparte de la recogida de datos también participa en el análisis o en otras fases de la investigación, como la difusión de los resultados. Por ejemplo, en este nivel encontramos la iniciativa Urban bird feeding experiment por (Soanes et al., 2020) donde el alumnado, con la estrecha colaboración de una persona que se dedica profesionalmente a la ciencia, a partir de una pregunta de investigación dada, pensaba su hipótesis, decidía la estrategia de muestreo y la llevaba a cabo. Así, llevado al extremo dónde el alumnado contribuye en la mayoría de las fases de la investigación encontramos en el Nivel 3 el 11% de las iniciativas, por ejemplo en la iniciativa Air quality measurements in high schools por Grossberndt et al. (2021) dónde el alumnado diseña y lleva a cabo una investigación sobre la calidad del aire. Finalmente, aquellas iniciativas que no destacan ningún objetivo relacionado con el desarrollo del conocimiento científico (7%) tampoco explicitan la contribución del alumnado.

En la dimensión de cómo contribuyen las iniciativas al aprendizaje del alumnado encontramos más disparidad. El 46% de las iniciativas se encuentran en el Nivel 2, donde las actividades propuestas pueden contribuir al aprendizaje de algún contenido científico (conceptual, de prácticas científicas, de naturaleza de la ciencia, entre otros) y/o mejora del posicionamiento STEM de forma superficial. En este nivel encontramos, por ejemplo, la iniciativa Pollinators in the playground por Prendergast et al. (2021) en la que el alumnado “aprende sobre insectos y cómo identificarlos” o la iniciativa Mass Experiment por Syberg et al. (2020) dónde el alumnado es “introducido a los tipos más comunes de polímeros y la recogida y caracterización de plásticos”. A pesar de que este tipo de iniciativas abordan alguna idea relacionada con la ciencia, no buscan contribuir al desarrollo de la competencia científica y la mejora del posicionamiento STEM, como serían las iniciativas situadas en el Nivel 3. En el Nivel 3 encontramos el 30% de las iniciativas seleccionadas. Por ejemplo, podemos, Perceiving the value of chemistry behind water and microplastics por Araújo et al. (2022) propone actividades tanto para que el alumnado tome conciencia de la problemática de los micro plásticos en el agua, promueve conocimiento conceptual sobre química y el desarrollo de habilidades de laboratorio. Por otro lado, las iniciativas en el Nivel 1 representan el 15% y son iniciativas donde las actividades pueden contribuir a la concienciación del alumnado sobre un problemática y/o conocer una institución científica. Por ejemplo, en la iniciativa EDUMAR – Educating for the Sea por Boaventura et al. (2021) el objetivo principal es “educar para la preservación y la sostenibilidad de los mares y sus recursos” y “las actividades están relacionadas con el tema central del proyecto, con particular énfasis en concienciar al alumnado sobre la importancia del monitoreo de los parámetros fisicoquímicos del agua del mar y la distribución de especies”. Finalmente, aquellas iniciativas que no destacaban ningún objetivo relacionado con el aprendizaje del alumnado (9%) tampoco explicitan ninguna contribución en relación con el aprendizaje.

Con relación a los recursos y soporte que se ofrece hay diferencia con respecto a los recursos que tienen por objetivo facilitar a alumnado y profesorado al aprendizaje de las ciencias y los recursos que se ofrecen para llevar a cabo los objetivos científicos de la iniciativa.

En el caso de los recursos relacionados con la misión científica, el 61% de las iniciativas se sitúa en el Nivel 2, es decir, que los recursos promueven alguno de los tres factores investigados (colaboración, formación o recursos materiales). Por ejemplo, en la iniciativa First small plastic debris sampling on Chilean beaches por Hidalgo-Ruz y Thiel (2013), el equipo científico supervisa la recogida de datos; la iniciativa Air quality measurements in high schools por Grossberndt et al. (2021) ofrece formación al profesorado sobre aspectos científicos relacionados con la contaminación y la interpretación de datos; o la iniciativa eMammal por Schuttler et al. (2019) forma al profesorado sobre protocolos para tomar fotos con cámaras trampa. En el Nivel 3 encontramos el 30% de las iniciativas, donde se incluyen todos los recursos y soportes en los tres ámbitos destacados anteriormente, como el caso de la iniciativa GET WET! por Thornton y Leahy (2012) donde facilitadores colaboran con el alumnado para la recogida de muestras, se ofrece formación al profesorado y recursos para aplicar los parámetros de la calidad del agua a las muestras recogidas por el alumnado. Por otro lado, en solo el 9% de las iniciativas no se detalla ningún tipo de recurso relacionado con la misión científica.

En el caso de los recursos para la misión educativa, el 65% de las iniciativas se sitúa en el Nivel 2, es decir, que los recursos promueven alguno de los tres factores investigados (colaboración, formación o recursos materiales) con finalidades educativas. Por ejemplo, en la iniciativa Insect investigators por Fagan-Jeffries y Austin (2021) se promovía la colaboración entre alumnado y equipo científico de forma continuada con diferentes visitas para presentar aspectos relacionados con los insectos y la taxonomía y ayudar al alumnado a reflexionar sobre el proceso llevado a cabo; la iniciativa LIMPETS por Freiwald et al. (2018) ofrecía formación al profesorado así como unidades didácticas según los estándares de su currículum con actividades de aula y herramientas didácticas para el profesorado. Así, a diferencia de los resultados en relación con los recursos para la misión científica, solo el 9% de las iniciativas ofrece recursos y soporte en los tres ámbitos destacados anteriormente (Nivel 3), como el caso de la iniciativa Nature in your backyard por Kelemen-Finan et al. (2018) dónde el profesorado participa de formaciones a cargo del equipo científico y el equipo educativo, el equipo científico visita cada clase tres veces durante del proyecto y se ofrecen materiales educativos. Por otro lado, el 22% de las iniciativas no ofrece ningún soporte ni recurso (Nivel 0) y el 4% ofrece solo recursos de carácter operativo (Nivel 1), por ejemplo, la iniciativa PowerStreams por Weigelhofer et al. (2019) se ofrece una programación de cada sesión “teniendo en cuenta el horario del alumnado, el número de participante y el equipamiento necesario”.