El agua en la literatura educativa de las dos últimas décadas. Una revisión sistemática

Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO El agua en la literatura educativa de las dos últimas décadas. Una revisión sistemática Alejandra Ramírez-Segado , María Rodríguez-Serrano , Alicia Benarroch Benarroch Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales, Facultad de Ciencias de la Educación y del Deporte de Melilla, Universidad de Granada. España. [email protected], mariarodrigue[email protected], [email protected]. [Recibido: 1 marzo 2020. Revisado: 15 junio 2020. Aceptado: 6 noviembre 2020] Resumen: Este artículo de revisión de la literatura educativa sobre el agua recoge información relevante sobre las dificultades de comprensión del alumnado con esta temática así como estrategias educativas aportadas por la comunidad investigadora. Tras una metodología sistematizada, se analizaron 47 artículos, pertenecientes al período 2000-2018. El análisis se estructura en torno a los contenidos curriculares asociados al agua. Los resultados indican que la etapa educativa más investigada es la de primaria, seguida de secundaria obligatoria; las menos investigadas son la etapa de infantil y la universitaria. Asimismo, se concluye que, según el contenido principal investigado, se ha prestado escasa atención al papel que desempeñan los seres vivos, y en concreto, los humanos, en las investigaciones didácticas relacionadas con el agua. Palabras clave: agua; enseñanza; dificultades de aprendizaje; revisión bibliográfica; propuestas curriculares. Water in educative literature during the last two decades. A systematic review Abstract: This review article of educative literature about water summarizes relevant information about the comprehension difficulties of students dealing with this topic together with educative strategies given by the research community. After a systematized methodology, 47 articles belonging to the 2000-2018 period were analyzed. This analysis was structured around the curricular contents of water. The results point that primary education is the most researched educational stage, followed by compulsory secondary education; the ones that are the least researched are preschool and university stages. Likewise, one can conclude that, according to the main researched content, not much attention has been paid to the role of living things, and in particular, human beings, in didactic research related to water. Keywords: water; teaching; learning difficulties; bibliographical review; curricular contents. Para citar este artículo: Ramírez-Segado, A., Rodríguez-Serrano, M. y Benarroch, A. (2021) El agua en la literatura educativa de las dos últimas décadas. Una revisión sistemática. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18 (1), 1107. doi: 10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2021.v18.i1.1107 Introducción El agua es uno de los contenidos más extendidos en el currículum escolar de todos los niveles educativos, desde infantil hasta bachillerato. A pesar de ello, las percepciones, ideas y concepciones del alumnado sobre el agua no han sido ampliamente estudiadas (HavuNuutinen, Kärkkäinen y Keinonen 2011). Cuando se trata de diseñar actividades sobre el agua, la información didáctica de la que dispone el profesorado acerca de las dificultades de los estudiantes sobre el agua se encuentra muy dispersa y, en muchos casos, sesgada. Si bien esto puede ocurrir con cualquier contenido, en el caso del agua, la dificultad se acentúa, quizás porque abarca una realidad especialmente compleja en la que se entrelazan numerosos factores de diversa índole. El carácter ubicuo del agua en nuestro planeta y su importancia, específicamente, sobre nuestra salud y condiciones de vida, hacen que el agua sea una de las temáticas más complejas y poliédricas de nuestra existencia. Es un tema en el que se mezclan numerosos factores naturales, culturales, económicos, históricos y emocionales. Afrontar su estudio desde Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias Universidad de Cádiz. APAC-Eureka. ISSN: 1697-011X http://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2021.v18.i1.1107 http://reuredc.uca.es A. RAMÍREZ-SEGADO ET AL. EL AGUA EN LA LITERATURA EDUCATIVA DE LAS DOS ÚLTIMAS DÉCADAS. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA cualquier perspectiva, ya sea física, química, económica, emocional, cultural, etc., y, por supuesto, también desde la visión didáctica, tiene siempre limitaciones. En el currículum escolar ocupa una posición privilegiada por derecho propio como contenido estrella para la educación ambiental y para formar a una ciudadanía alfabetizada ambientalmente, pues solo con una amplia formación en el comportamiento del agua en la naturaleza se puede discernir, opinar y enjuiciar las opiniones vertidas en las redes y medios sociales y contribuir a su resolución. El agua es un bien escaso y poco cuidado, por lo que su contaminación, escasez o reparto, suele ser fuente de disputas constantes entre comunidades o países. No en vano se le ha llamado el nuevo «oro» del planeta. Conseguir la formación ciudadana en estas controversias es fundamental para nuestra supervivencia. A pesar de esta importancia, y aunque pueda ser sorprendente, no hay muchos estudios que recopilen el conocimiento didáctico sobre el agua. En este trabajo se pretende realizar una revisión bibliográfica sobre la enseñanza y/o aprendizaje del agua y de sus contenidos curriculares. Se trata de contribuir a las siguientes preguntas de investigación: 1. ¿Qué contenidos curriculares relacionados con el agua han sido más y menos investigados? 2. ¿Qué se sabe acerca de las dificultades de aprendizaje y de las estrategias de enseñanza de los contenidos relacionados con el agua? Antecedentes teóricos Algunas revisiones parciales sobre la enseñanza-aprendizaje del agua son: monográfico sobre aguas subterráneas de Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, núm. 15 (Calvo, Reyero, Vidal, Morcillo y García 2007; Márquez y Bach 2007; Nebot 2007; Reyero, Calvo, Vidal, García y Morcillo 2007); Hernández (2014); Fernández Arroyo (2012a) y Henriques (2002). No obstante, la mayor parte de los estudios se focalizan en analizar las ideas de los estudiantes acerca de algunos fenómenos particulares y separan los aspectos físicos, químicos y ambientales unos de otros. Las ideas sobre el agua no se suelen considerar sistemáticamente en la escuela, más bien se concentran en algunos aspectos específicos. Sin embargo, los problemas ambientales y científicos actuales, como el cambio climático, la sostenibilidad y la contaminación, están muy vinculados a las cuestiones de los recursos hídricos, su efecto sobre la vida misma, el ciclo de vida y los seres humanos. Estos estudios revelan que la imagen que tienen los estudiantes del agua y del ciclo del agua es incompleta y, en muchos casos, errónea. Algunos aspectos destacables son: a) El alumnado no comprende el rol significativo que tiene el agua para la vida. Por ejemplo, no relacionan las cuencas hídricas con su vida cotidiana. Para los escolares, las cuencas hídricas existen en los paisajes naturales, pero no en los paisajes urbanos donde ellos viven y juegan (Shepardson, Harbor y Wee 2005). b) Hay una escasa percepción de la necesidad de conservar el agua (en cantidad y calidad), frente a otros problemas ambientales, por ejemplo, los relacionados con la degradación del medio (contaminación atmosférica, mareas negras…) (Havu-Nuutinen et al. 2011). c) La percepción sobre el agua está influenciada por la cobertura de los libros de texto y de los medios de comunicación. Concretamente, el concepto de recurso natural se aplica más a los recursos energéticos que al agua. Asimismo, las representaciones gráficas del ciclo del agua en los manuales escolares prescinden de la influencia humana, como si ello fuera posible, dando una imagen cíclica e inacabable del agua. Abbott et al. (2019) destacan que 1107-2 Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO la omisión de los seres vivos y sobre todo, de los humanos, en el estudio del agua puede ser problemática e inducir a la idea de que este recurso no está influenciado por nuestras acciones. d) En cuanto a los procesos de enseñanza y aprendizaje, se comprueba que las estrategias Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS) son eficaces para alcanzar mejores conocimientos sobre el agua (Havu-Nuutinen, Kärkkäinen y Keinonen 2017). También se ha indagado en las etapas de progresión en los logros de las explicaciones del alumnado a través de la escolaridad. Estas etapas comienzan con la identificación del agua únicamente en los contextos visibles y familiares, y finalizan con la plena conciencia no solo de su ubicación en todos sus estados físicos y en todos los seres vivos e inertes, sino también de las limitaciones tecnológicas que existen para proporcionar agua dulce (Gunckel, Covitt, Salinas y Anderson 2012). En esta última etapa, el estudiante es capaz de comprender que, si no fuera por el coste y por los daños ambientales, el agua dulce se podría extraer indefinidamente del agua del mar y la escasez del agua sería una completa entelequia. Metodología La revisión bibliográfica se ha llevado a cabo en diferentes etapas, esquematizadas en la figura 1, tituladas planificación, búsqueda, selección y análisis. Figura 1. Esquema del método de revisión utilizado Planificación y búsqueda de artículos El proceso se inició a principios de octubre de 2018 con la selección de los criterios de búsqueda específicos para lograr los objetivos planteados. Las bases de datos seleccionadas fueron Web of Science (WOS en adelante), en su colección principal, y Scopus, que son las bases de datos más amplias y reconocidas en el ámbito de las ciencias sociales. También se realizó una búsqueda exhaustiva en las principales revistas españolas en el área de Didáctica de las Ciencias Experimentales, concretamente, en Alambique, Didáctica de las Ciencias Experimentales y Sociales, Enseñanza de las Ciencias, Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, Investigación en la Escuela y Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias. Al introducir las revistas españolas más especializadas en la didáctica de las ciencias, se está generando una asimetría en la muestra de artículos hacia la investigación realizada en España y hacia la inclusión de artículos publicados en revistas no indexadas. No obstante, y a pesar de ello, se tomó esta decisión para cubrir con mayor exhaustividad el campo temático de interés al menos en el contexto más cercano. El criterio definido para seleccionar los documentos potencialmente relevantes fue una cadena de búsqueda compuesta de palabras clave: (water AND teaching AND learning) y en español: (agua AND enseñanza AND aprendizaje). La búsqueda se especificó para título, resumen y palabras clave. Como fecha de publicación, se limitó la búsqueda al periodo comprendido entre los años 2000 y 2018 (ambos inclusive). Además, otro filtro fue el área de conocimiento: 1107-3 A. RAMÍREZ-SEGADO ET AL. EL AGUA EN LA LITERATURA EDUCATIVA DE LAS DOS ÚLTIMAS DÉCADAS. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA Education Educational Research para WOS y Social Sciences para Scopus. La misma cadena de búsqueda fue también utilizada para las revistas españolas que cuentan con buscador. En caso contrario, se realizó una búsqueda de todos los artículos y volúmenes de la revista. El resultado obtenido al aplicar la cadena de búsqueda en las diferentes fuentes empleadas fue de 1633 artículos (280 trabajos de WOS, 1312 de Scopus y 41 de las revistas españolas anteriormente citadas). Este resultado fue depurado eliminando artículos duplicados, obteniéndose un total de 1537 trabajos (269 de WOS, 1234 de Scopus y 34 de las revistas españolas). Selección de artículos Los 1537 artículos obtenidos anteriormente fueron sometidos a un proceso de selección que se realizó en dos fases. La primera se realizó a partir de la lectura del título y del resumen de cada documento, seleccionando los artículos que hacían referencia tanto a procesos de enseñanza-aprendizaje como a implicaciones educativas relacionadas con el agua. Para comprender mejor esta primera criba, veamos los siguientes ejemplos: el trabajo de Ahi (2017) pone de manifiesto que la investigación está dirigida al proceso de enseñanza-aprendizaje del ciclo del agua, tanto en el título como en el resumen del trabajo, y por lo tanto supera esta primera fase. En la misma línea, podemos citar el trabajo de Ben Zvi y Orion (2005a), cuyo título no hace referencia al agua, pero sí su resumen, en el que se indica que el estudio realizado se centra en el ciclo del agua. Por el contrario, el estudio de Miller, Manz, Russ, Stroupe y Berland (2018), que aportó la búsqueda en WOS, indicó que el artículo no cumplía los criterios para formar parte de la selección, pues la investigación no afecta a los procesos de enseñanza-aprendizaje del agua sino que ésta se usa como excusa para la creación del constructo de «agencia epistémica». Tras esta primera criba, se obtuvieron 38 artículos de WOS, 64 artículos de Scopus y 24 de las principales revistas españolas del área; tras la eliminación de duplicados, se obtuvo un total de 108 trabajos, el 7,02% de los 1537 iniciales. La segunda fase de la selección se realizó a través de la lectura de los textos completos. En este caso, el artículo debía contener desde un punto de vista tanto conceptual como metodológico elementos directamente relacionados con la enseñanza y/o aprendizaje del agua, de modo que pudiera contribuir a dar respuesta a las preguntas de investigación planteadas. A modo de ejemplo, el artículo de Agraso y Jiménez (2003) «Percepción de los problemas ambientales por el alumnado: los recursos naturales», que pasó la primera selección, tras la lectura completa fue descartado porque la investigación está centrada en la percepción del estudiantado sobre los problemas medioambientales en general, pero no concretamente en el agua. Tras esta segunda fase, se obtuvieron 26 artículos de WOS, 31 de Scopus y 19 artículos de las revistas españolas. Eliminando repeticiones, la base de datos de la que se nutre esta revisión bibliográfica resulta finalmente formada por 47 artículos (el 43,52 % de los 108 trabajos potencialmente relevantes). Análisis De cada documento se extrajeron como datos bibliográficos: autores, nacionalidad -país al que pertenece la muestra de investigación y, en su ausencia, el autor principal-, año de publicación, título de la revista, y tipo de investigación (revisión bibliográfica, diagnóstico, intervención didáctica). 1107-4 Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO Se han contabilizado un total de 86 autores de 11 nacionalidades diferentes, distribuidos en 22 revistas. En la figura 2, se puede observar el número de artículos publicados en cada país. De los 47 artículos, 34 fueron publicados en la segunda década, periodo 2010-2018, frente a 13 de la primera 2000-2009. La distribución por etapas educativas es: 8% para Infantil, 40% para Primaria; 33% para Secundaria; 11% para Bachillerato y 6% en Universidad. En la figura 3 se muestra la distribución de los artículos en las distintas revistas. El mayor número de artículos se encuentra en la revista Journal of Research in Science Teaching con un total de seis artículos, seguido de tres revistas españolas con cinco artículos cada una: Alambique, Enseñanza de las Ciencias y Enseñanza de las Ciencias de la Tierra. Le siguen International Journal of Science Education, International Research in Geographical and Environmental Education y Journal of Geoscience Education con tres artículos; e Investigación en la Escuela, así como International Journal of Environmental and Science Education con dos. El resto de las revistas están representadas con un único artículo. Por lo que podemos ver, aunque el 72,3% de los artículos están recogidos en tan solo nueve revistas, la dispersión es elevada, lo que está asociado al carácter interdisciplinar del agua. 1107-5 Figura 2. Distribución de artículos por nacionalidad Figura 3. Distribución de artículos entre las revistas del área A. RAMÍREZ-SEGADO ET AL. EL AGUA EN LA LITERATURA EDUCATIVA DE LAS DOS ÚLTIMAS DÉCADAS. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA En cuanto al tipo de investigación se identifican una revisión bibliográfica, 16 estudios de diagnóstico y 30 intervenciones didácticas. Para realizar el análisis de las temáticas tratadas en cada artículo seleccionado, se decidió partir de los contenidos curriculares relacionados con el agua en la legislación española vigente. Para ello, siguiendo a Marcén (2006), los contenidos curriculares se agruparon en tres bloques: los que se refieren a las características fisico-químicas del agua, los que aluden a la interacción del agua con el medio físico y aquéllos en los que la interacción implica al conjunto de seres vivos incluido el hombre. En la tabla 1 se muestra la distribución de los contenidos curriculares a través de las sucesivas etapas de enseñanza, según los decretos nacionales (MEC 2007; 2014; 2015). Tabla 1. Contenidos del agua en el currículum español Título INFANTIL PRIMARIA SECUNDARIA BACHILLERATO Cabecera de tabla 3º6º 1º6º 1º3º 4º 1º 2º CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS Cambios de estado y estados de agregación X X X Estructura y composición X X Precipitaciones X X X Propiedades X X X Tipos de agua X RELACIÓN DEL AGUA CON EL MEDIO FÍSICO Acción geológica del mar/glaciales X X Aguas superficiales dulces y marinas X X X X Aguas subterráneas X X X Ciclo natural del agua X X X Configuración del relieve/paisaje X X X Cuencas hidrográficas y manantiales X X X Distribución del agua en la Tierra X X X Efectos medioambientales X X Hidrosfera X X X Riesgo geológico X X RELACIÓN DEL AGUA CON LOS SERES VIVOS Agua y salud X X X X Agua y seres vivos X X X X X Ahorro X X X X Aprovechamiento de los recursos hídricos X X X X Calidad del agua X Consumo X X X Contaminación X X X X Gestión X X X Importancia para la existencia de vida X X X X Sistemas de potabilización/depuración X X Usos cotidianos X X Uso urbano del agua X X 1107-6 Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO A cada artículo se le asignó una cifra que expresaba la relación de su contenido con cada uno de los tópicos curriculares relacionados con el agua, utilizando la siguiente escala numérica: 1. Contenido principal: el contenido aparece en el título y/o en las palabras clave del artículo y/o en el resumen. 2. Contenido secundario investigado: el contenido no está incluido en el título ni en las palabras clave ni en el resumen, pero es objeto de investigación en el artículo. 3. Contenido secundario no investigado: el contenido no es objeto de investigación, pero es citado y referenciado bibliográficamente. 4. Contenido secundario no investigado ni referenciado: el contenido no es objeto de investigación, y es citado aunque no se referencia bibliográficamente. Por ejemplo, el artículo de Cano (2007) adquirió un 1 en contaminación, por ser el contenido principal investigado; un 2 en el ciclo urbano del agua, consumo, sistemas de potabilización/depuración y usos cotidianos, por ser contenidos también investigados en el artículo, aunque no como contenidos principales; por último, obtiene un 4 en aguas superficiales dulces y marinas y en agua y seres vivos, al ser contenidos citados en el transcurso del artículo, aunque sin referencias bibliográficas. La asignación fue realizada por las tres investigadoras firmantes, primero de modo independiente y, posteriormente, se contrastaron los resultados. Este proceso se reiteró modificando la definición de la escala numérica hasta que su arbitrariedad fuera minimizada y el grado de acuerdo de las investigadoras alcanzara el 95%. Resultados En la tabla 2 se presenta una síntesis de los resultados obtenidos en cuanto a contenidos se refiere. Un dato llamativo es que, de los tres bloques de contenidos, el más investigado como contenido principal es el de Relación del Agua con el Medio físico, con 30 artículos, frente a 13 para la Relación del Agua con los Seres Vivos. Esta distribución puede estar reflejando una tendencia en las investigaciones didácticas a ocuparse preferentemente de los contenidos físico-químicos (ciclo natural del agua, cuencas...) frente a los contenidos medioambientales (gestión, ciclo urbano del agua, depuración…), cuyas investigaciones son necesarias para ayudar al alumnado a comprender el papel de los humanos en la disponibilidad de los recursos hídricos y avanzar en sus concepciones desde una concepción local y subjetiva del agua a otra más extensa en el espacio y en el tiempo y más compartida, descentrada y objetiva. Por otro lado, de los 30 artículos dedicados a la Relación del Agua con el Medio Físico, 20 estudian el ciclo del agua como contenido principal, seguido a gran distancia de otros contenidos. Se confirma, también desde la perspectiva de la investigación didáctica, la importancia del ciclo del agua como contenido estrella de esta temática. En cuanto a los contenidos secundarios, los más estudiados son los relacionados con cambios de estado y estados de agregación, con 29 artículos, seguidos de aguas superficiales y subterráneas, con 23 y 24 artículos respectivamente, todos ellos contenidos íntimamente relacionados con el ciclo del agua. 1107-7 A. RAMÍREZ-SEGADO ET AL. EL AGUA EN LA LITERATURA EDUCATIVA DE LAS DOS ÚLTIMAS DÉCADAS. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA Tabla 2. Distribución de artículos según la relación de su contenido con cada uno de los tópicos curriculares relacionados con el agua No de artículos por categoría de clasificación CONTENIDOS 1 2 3 4 CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS Cambios de estado y estados de agregación 1 29 2 2 Estructura y composición - 4 2 4 Precipitaciones 2 15 1 3 Propiedades - 12 2 7 Tipos de agua - 5 2 3 TOTAL 3 65 9 19 RELACIÓN DEL AGUA CON EL MEDIO FÍSICO Acción geológica del mar/glaciales - 5 1 1 Aguas superficiales dulces y marinas - 23 2 1 Aguas subterráneas 4 24 2 0 Ciclo natural del agua 20 15 4 1 Configuración del relieve/paisaje - 2 - 1 Cuencas hidrográficas y manantiales 5 14 2 1 Distribución del agua en la Tierra - 8 1 2 Efectos medioambientales - 1 - 1 Hidrosfera - 7 3 - Riesgos geológicos 1 3 1 1 TOTAL 30 102 16 9 RELACIÓN DEL AGUA CON LOS SERES VIVOS Agua y salud - 3 1 - Agua y seres vivos - 10 3 3 Ahorro - 7 3 - Aprovechamiento recursos hídricos - 9 3 3 Calidad del agua - 7 3 2 Consumo 2 12 1 - Contaminación 5 15 3 1 Gestión 4 6 3 1 Importancia para la existencia de vida - 6 3 11 Sistemas de potabilización/depuración 1 14 1 1 Usos cotidianos - 6 1 1 Uso urbano del agua 1 15 1 - TOTAL 13 110 26 22 A continuación se sintetizan las características de los artículos agrupados por contenidos curriculares, seleccionando únicamente los que han sido trabajados como contenido principal. Cambios de estado y estados de agregación Solo se ha encontrado un trabajo que trata este contenido como principal en el periodo de tiempo analizado, frente a los 29 que lo trabajan como secundario. El trabajo de Cruz-Guzmán, García-Carmona y Criado (2017) es una intervención didáctica basada en la indagación para abordar los cambios de estado del agua y de otras sustancias (chocolate y un polo flash). La intervención se llevó a cabo durante dos cursos académicos 1107-8 Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO consecutivos con escolares de primer y segundo ciclo de infantil. Los autores destacan los beneficios del método indagativo para esta etapa educativa y las dificultades que las niñas y los niños tienen para comprender la presencia de agua en el aire, así como las asociadas a la extrapolación de los cambios de estado del agua a otras sustancias. Precipitaciones En este apartado se recogen los artículos que tratan sobre la lluvia y la formación de las nubes (y el arco iris). Tan solo dos investigaciones tratan este contenido como principal, siendo más numerosos los artículos que lo estudian como secundario, un total de 15. Ambos trabajos son diagnósticos. Sus resultados pusieron de manifiesto la dificultad del alumnado para explicar los procesos implicados en la formación de las nubes y la lluvia recurriendo a concepciones alternativas. Una de las respuestas más recurrentes es que las nubes están hechas de vapor de agua. Según Malleus, Kikas y Marken (2017) esta respuesta es más común en estudiantes de primaria que de infantil, ya que en esa etapa se enseña la condensación y la evaporación y, cómo este último concepto es más comprensible, el alumnado tiende a incorporarlo para argumentar que las nubes están formadas por vapor de agua y la lluvia por condensación de estas. Los autores consideran de gran importancia que los docentes promuevan una mayor integración del conocimiento científico con la experiencia personal en estas etapas para obtener una mejor comprensión de los conocimientos. En la investigación de Malleus, Kikas y Kruus (2016) se observó que el profesorado subestima el conocimiento del alumnado de 8 a 9 años y sobrestima el del alumnado de 9 a 12 años, lo que se explica porque en estas últimas edades ya han realizado sus intervenciones y sobrevaloran los efectos de sus enseñanzas. Aguas subterráneas Las aguas subterráneas son ampliamente contempladas como contenido secundario, en un total de 24 artículos. Sin embargo, en la literatura analizada tan sólo cuatro trabajos tienen como objetivo principal de su investigación este contenido. Los estudios de diagnóstico de Dickerson y Dawkins (2004) y de Fernández y González (2010) tienen como objetivo identificar los conocimientos alternativos y esquemas de conocimiento sobre el agua subterránea respectivamente. Dickerson y Dawkins (2004) analizaron las concepciones alternativas sobre las aguas subterráneas en estudiantes de secundaria estadounidenses matriculados en un curso optativo de Ciencias de la Tierra, en términos del conflicto lingüístico entre su lengua materna y el lenguaje científico. Para los autores, otra fuente de conflictos surge de la invisibilidad de estas aguas, así como de las limitaciones del razonamiento espacial del alumnado. Fernández y González (2010) analizaron los esquemas de conocimiento en estudiantes universitarios españoles, diferenciando el bachillerato cursado, sobre el papel del agua subterránea para explicar la procedencia del agua de los ríos tras meses sin precipitaciones. Tras el análisis de los resultados, los investigadores destacan los problemas del alumnado en cuanto a la terminología, funcionamiento y localización de las aguas subterráneas, demostrando tener una importante incultura sobre hidrogeología, sólo superada en los que habían cursado dicha asignatura, destacando la importancia de la toma de conciencia del profesorado sobre esta temática. En un trabajo posterior, Fernández y González (2013), plantean una propuesta didáctica basada en la investigación dirigida, para intentar que los estudiantes de secundaria superen la dificultad de entendimiento relativa a la descarga subterránea que alimenta el caudal de los ríos. En la intervención didáctica de Calvo et al. (2007) se describe un proceso de trabajo con modelos para el estudio de las aguas subterráneas. La intervención consiste en la construcción de modelos simulando acuíferos en diferentes formas geológicas. Sus autores concluyen que 1107-9 A. RAMÍREZ-SEGADO ET AL. EL AGUA EN LA LITERATURA EDUCATIVA DE LAS DOS ÚLTIMAS DÉCADAS. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA incremento en la motivación, además de la mejora en la comprensión de los contenidos. Por otro lado destacan la necesidad de formar al profesorado a través de seminarios así como incluir estos métodos en la formación universitaria de los futuros docentes. Uso urbano del agua Si bien tan sólo una investigación tiene este contenido como principal, 15 trabajos lo incluyen como contenido secundario. La intervención didáctica de Castelltort, Sanmartí y Pujol (2014) forma parte de un proyecto sobre el agua y el futuro, llevado a cabo con estudiantes de 4º de primaria. A lo largo del proyecto se realizaron diferentes actividades que complementaban el trabajo en el aula y su entorno urbano. Al inicio del proyecto los autores observaron que los escolares desconocían la circulación del agua en su ciudad, posiblemente por la lejanía de las instalaciones implicadas de los centros urbanos. Tras la intervención didáctica, observaron una mejora importante en el conocimiento sobre el ciclo urbano por parte del alumnado, destacando la necesidad de aprovechar los recursos proporcionados por el entorno para enriquecer el proceso de enseñanza-aprendizaje, sobre todo con contenidos que se trabajan de manera insuficiente en la educación formal. Artículos sin contenido principal En este apartado hemos recogido todos los artículos que no presentan ningún contenido principal según la clasificación establecida al inicio de la revisión, bien porque sean muchos los contenidos trabajados y no destaque ninguno como principal, bien porque el objetivo del trabajo sea transversal (modelización, mapas conceptuales…) y los contenidos del agua sean medios y no fines en sí mismos. En total se han incluido siete artículos entre los que se encuentran dos estudios de diagnósticos y cinco intervenciones didácticas. El estudio de diagnóstico de Covitt, Gunckel y Anderson (2009) tiene como objetivo saber qué conocimientos tiene el alumnado sobre los sistemas ambientales a través de los cuales fluye el agua y cómo esta se conserva a través de los sistemas naturales y urbanos conectados. Tras el análisis de los resultados, los autores consideran necesario fomentar un currículum que favorezca una mayor comprensión y conexión entre los sistemas ambientales naturales y urbanos. El estudio de diagnóstico de Gunckel et al. (2012) se centró en analizar la progresión de aprendizaje del alumnado sobre el agua y las sustancias del agua que se mueven a través de los sistemas atmosféricos, superficiales, subsuelos y los sistemas diseñados por el hombre. Los autores destacaron que pocos estudiantes fueron capaces de reconocer que los sistemas ambientales operan de acuerdo con las leyes físicas de la naturaleza y que la capacidad para proporcionar agua por parte de los sistemas ambientales es limitada. En las intervenciones educativas de Havu-Nuutinen et al. (2011) y Havu-Nuutinen et al.(2017) en el marco de una instrucción CTS (Ciencia, Tecnología y Sociedad) sobre los problemas del agua, se analizaron las concepciones del alumnado y el proceso de cambio conceptual en escolares de primaria. Sus resultados manifiestan que, antes de la instrucción CTS, las concepciones de los escolares sobre el agua eran locales, descriptivas y subjetivas. Después del proceso de enseñanza, el uso de explicaciones científicas aumentó y adquirieron una concepción más global y objetiva del agua y establecieron conexiones entre los estados y la circulación del agua a través de los diferentes sistemas, e incluso fueron capaces de describir la conexión entre los recursos hídricos y la importancia del agua para la vida. 1107-16 Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO La investigación de Fernández Arroyo (2012b) tiene como objetivo conocer los procesos de construcción del conocimiento en torno a la temática del agua en estudiantes de primero de bachillerato de un centro español. Las actividades programadas giran en torno a los temas ciclo del agua, la captación, distribución y potabilización de esta, así como los consumos del sector industrial, servicios y población, y las problemáticas ambiental y social sobre el agua y para analizar los resultados establecieron un sistema de categorías, desarrollando en cada una de ellas una hipótesis de transición. En la propuesta didáctica de Fernández-Arroyo y RodríguezMarín (2017) el objetivo era demostrar el potencial didáctico que la hipótesis de transición en contenidos como el uso, gestión y contaminación del agua, que tienen una alta carga conceptual, procedimental y actitudinal. La hipótesis de transición permite una organización de los contenidos que facilita la evolución del conocimiento del alumnado desde lo simple hacia lo complejo. De esta manera, respecto al ciclo del agua, el alumnado fue capaz de conectar el ciclo del agua a escala planetaria con el ciclo del agua a escala local. En referencia al ahorro del agua, el alumnado consiguió entender que la responsabilidad no recae solo en el sector población y que el manejo de los costes del uso y gestión del agua (económica, ambiental y social) son bastante complejos. La intervención didáctica llevada a cabo por Mazas, Gil-Quílez, Martínez-Peña, Hervas y Muñoz (2018) tiene como objetivo mostrar la capacidad de modelización y del pensamiento sistemático en los niños de infantil, a través de una intervención didáctica sobre los cambios de estado. Tras la intervención, los escolares fueron capaces de construir un modelo sobre los cambios de estado, además de trabajar diversas destrezas científicas como la observación, la formulación de hipótesis, búsqueda de información, experimentación, la comunicación y/o discusión de resultados. Los autores destacan la importancia de iniciar a los escolares de la etapa infantil en la construcción de modelos y el desarrollo de destrezas científicas, y conectar este conocimiento con los que trabajarán en etapas posteriores de primaria y secundaria. Conclusiones El agua es y sigue siendo un contenido escolar presente en la investigación educativa. Dado el incremento cuantitativo de investigaciones que ha tenido lugar durante las dos últimas décadas, así como la mayor y más extendida aceptación de la necesaria educación ambiental de la ciudadanía, no resulta difícil afirmar que este número de investigaciones aumentará en la década que se inicia. Por su carácter interdisciplinar y por la intensa relación entre sus contenidos, es difícil realizar una revisión bibliográfica con cierta sistematicidad. En este trabajo, se presenta una propuesta en la que la base de datos finalmente alcanzada está formada por 47 artículos distribuidos en 22 revistas del área de la educación científica. A pesar de las limitaciones, ya comentadas, de la metodología de búsqueda, estimamos que la información aportada por esta muestra de artículos es de alto interés para quienes pretenden indagar en cualquier temática relacionada con el agua. Para el análisis de contenidos, se adoptó el criterio de analizar la relación existente entre el contenido investigado en el artículo y cada uno de los contenidos curriculares relacionados con el agua en la legislación española. Esta relación fue identificada mediante una cifra en una escala del uno al cuatro, en la que la importancia relativa del contenido curricular va disminuyendo progresivamente en el artículo de investigación. En este trabajo, únicamente se presentan los 47 artículos agrupados según el contenido principal. 1107-17 A. RAMÍREZ-SEGADO ET AL. EL AGUA EN LA LITERATURA EDUCATIVA DE LAS DOS ÚLTIMAS DÉCADAS. UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA Sobre qué contenidos curriculares relacionados con el agua han sido más y menos investigados, que constituye la primera pregunta de investigación, este trabajo demuestra que el número de artículos centrado en la relación del agua con el medio físico es bastante superior al destinado a estudiar las relaciones del agua con los seres vivos. En el primer grupo se ubican los contenidos tradicionalmente incluidos en la física y en la química, y en el segundo, en el consumo y ahorro, en la gestión y en los problemas medioambientales. Ambos grupos de conocimientos no deberían ser tratados de forma independiente ni deberían verse como antagónicos, ni mucho menos, pero se hace necesario ahondar en las investigaciones relacionadas con el segundo grupo de trabajos para ayudar al alumnado a avanzar desde una concepción del agua local y subjetiva a otra más extensa en el espacio y en el tiempo, y más compartida, descentrada y objetiva. Se trata en definitiva de una perspectiva necesaria para comprender el rol proactivo que el propio estudiante ha de adoptar para transitar hacia la sostenibilidad de nuestro planeta. El análisis de la distribución de los contenidos curriculares investigados a través de las etapas educativas ha mostrado que éstas son, en orden de más a menos frecuencia: primaria, secundaria obligatoria, bachillerato, infantil y universidad. No obstante, se ha de seguir indagando para confirmar este extremo. Asimismo, en trabajos anteriores ya se ha comprobado el olvido de la etapa de infantil en las investigaciones didácticas (Benarroch, 2010), posiblemente por las dificultades tanto teóricas como metodológicas que entraña este tipo de investigación y su alejamiento de la formación inicial de los investigadores. En este mismo sentido, es evidente la importancia del ciclo del agua como pilar o contenido básico dentro del agua. Como ya destacó Massa en un trabajo pionero (1994) «son muchos y muy complejos los saberes que hay que manejar con respecto al agua y, entre todos ellos, el ciclo representa el alfabeto». Este carácter básico es probablemente el que hace que sea el contenido principal más abundante de todos los contenidos curriculares. No obstante, y ligando con el punto anterior, quizás haya que considerar, junto al ciclo natural del agua, los aspectos relacionados con el uso urbano y las cuestiones económicas y ambientales asociadas a la depuración, para que el alumnado llegue a comprender la extensión del problema de la escasez del agua en el planeta y la necesidad de una nueva, aunque ya no lo sea tanto, gestión y cultura del agua. De hecho, un conjunto de hidrólogos recientemente también se ha unido a la amplia denuncia que otros investigadores han realizado sobre los diagramas de los ciclos naturales del agua en los libros de texto, en este caso, para destacar que no se pueden dejar de lado las relaciones de los humanos con el agua de la Tierra para comprender los límites de la disponibilidad futura de este recurso esencial y escaso (Abbott et al. 2019). En la segunda pregunta de investigación nos preguntábamos qué se sabe acerca de las dificultades de aprendizaje y de las estrategias de enseñanza de los contenidos relacionados con el agua. De los resultados expuestos en este trabajo, se pueden destacar las siguientes conclusiones: •Las dificultades cognitivas son señaladas por distintos autores tanto en las primeras etapas de la enseñanza (Infantil, Primaria), para comprender por ejemplo la presencia de agua en el aire (Cruz-Guzmán et al. 2017), como en Secundaria, para dar visibilidad a las aguas subterráneas (Dickerson y Dawkins 2004). En esta misma línea, la ausencia del pensamiento sistémico (Ben-Zvi y Orion 2005b, 2010a) ha sido identificada como una causa de dificultades en la comprensión del ciclo del agua. 1107-18 Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 18(1), 1107 (2021) FUNDAMENTOS Y LÍNEAS DE TRABAJO •Las dificultades de aprendizaje de los estudiantes también se ven reforzadas por las imágenes de los libros de texto e ilustraciones de internet. El producto es una visión simple y errónea por ejemplo del ciclo del agua, limitado al flujo del agua sin vida, en el que no se alude en ocasiones a la existencia de las aguas subterráneas (Cardak 2009; Reyero et al. 2007; Hernández 2014) o solo se representan las cuencas en las áreas naturales y conectadas con los ríos (Shepardson et al. 2005). Los problemas con las aguas subterráneas permanecen incluso en el alumnado universitario (Fernández y González 2010; Romine et al. 2015). No obstante, el contacto con la naturaleza ayuda a comprender mejor y desde más jóvenes las relaciones del ser humano con el agua (Ben-Zvi et al. 2012; Endreny 2010) y la contaminación del agua Kiryak y Çalik 2018). •Otro origen de las dificultades de los estudiantes parece estar en la cultura popular del agua y en el escaso tiempo que el profesorado dedica a erradicarla en las aulas (Jaén y Palop 2011). •En cuanto a las estrategias de enseñanza, las estrategias por indagación contextualizadas en el movimiento CTS parecen ser útiles para avanzar en los conocimientos sobre cambios de estado en Infantil (Cruz-Guzmán et al. 2017), ciclo natural del agua (Ben-Zvi y Orion 2010b; Forbes et al. 2015; Zangori et al. 2015) el uso urbano del agua (Castelltort et al. 2014) en Primaria, así como también para avanzar en el conocimiento que, sobre las aguas subterráneas (Fernández y González 2013), sobre la contaminación (Cano 2007; Fernández y Solís 2011; Jaén et al. 2014) o sobre la depuración de las aguas residuales, tienen los estudiantes de Secundaria. Para los estudiantes de esta última etapa educativa, los modelos simulando acuíferos en distintas formas geológicas, pueden ayudar a mejorar las representaciones sobre las aguas subterráneas (Calvo et al. 2007) y sobre el ciclo del agua (Nebot 2007; Nebot y Márquez 2014; Otrel Cass 2017). Para Bratitsis et al. (2017) la realidad aumentada puede tener mucho futuro en la enseñanza del ciclo del agua en Primaria al ayudar a hacer visible lo invisible. Referencias bibliográficas Abbott B.W., Bishop K., Zarnetske J.P., Minaudo C., Chapin III F.S., Krause S., Hannah D.M., Conner L., Ellison D., Godsey S.E., Plont P., Marçais J., Kolbe T., Huebner A., Frei R.J., Hampton T., Gu S., Buhman M., Sayedi S.S., Ursache O.,…Pinay G. (2019) Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions. Nature Geoscience 12, 533-540. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0374-y. Agraso M.F., Jiménez M.P. 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