Se estudian las barreras de comunicación a superar para comunicarse asertivamente en procesos de aprendizaje y enseñanza durante las clases de ciencias naturales con estudiantes en condición de diversidades funcionales visual, auditiva, cognitiva o de cualquier otro tipo. Buscamos contribuir a la construcción de una sociedad inclusiva e incluyente que desarrolle criterios de justicia y equidad para su relacionamiento, en donde todos nos reconocemos como personas diversas. El objetivo es aportar a que la sociedad colombiana especialmente en los procesos educativos, materialice la igualdad de derechos en medio de la diversidad de condiciones. Además de ampliar el espectro de posibles pensadores de la ciencia.

El objeto de estudio es la identidad profesional del enseñante de las ciencias naturales. Partimos de la premisa de que la sociedad actual requiere un profesional que tenga identidad con su profesión, lo cual para el caso de los profesores es verdadero desafío. Por una parte, porque muchos profesores de Ciencias naturales (física, química, biología, astronomía) soñaron en los inicios de sus carreras con dedicarse exclusivamente a la investigación, pero acabaron enseñando como estrategia de supervivencia y eso trae consigo una sensación de frustración que desencadena actitudes de desinterés y de poco compromiso con la profesión que se ejerce. Por otro lado, porque aun cuando consideremos los profesores que tienen como proyecto de vida investigar en el campo de la docencia, se continua a tener una visión técnica en los programas de formación de profesores, en donde se trata de ofrecerles una sumatoria de espacios académicos de diferente índole, pero desarticulados entre sí.

Partimos de reconocer la existencia del área de Enseñanza de las Ciencias como campo de investigación con sus propios objetos de estudio, fundamentación teórica y métodos de investigación. Al mismo tiempo se reconoce que esta área abarca la enseñanza de disciplinas como Biología, Química, Física, Astronomía y Geociencias, hecho que lleva al cuestionamiento sobre las variaciones o diferencias que surgen cuando tales características se desarrollan alrededor de los contenidos específicos de cada una de estas disciplinas. Así, consideramos que la existencia de las Didácticas específicas se basa en la estructura de cada una de las disciplinas científicas, desarrollando una especificidad en el quehacer del profesor. En esta línea existen actualmente en la literatura, diversas producciones que apuntan la necesidad de investigar en las Didácticas específicas, por diversas razones. La más generalizada habla del hecho de que cada disciplina tiene una epistemología propia y por lo tanto requiere de procesos particulares para su enseñanza y aprendizaje. Todas estas reflexiones nos ofrecen un panorama de la forma como puede ser entendida la Didáctica de la Física, pero al mismo tiempo, nos genera cuestionamientos cuando pensamos en los contenidos y metodologías a ser trabajados para la formación del profesor en este campo. Así, la Didáctica de la Física estudia los diversos factores que intervienen en una clase, tales como: las representaciones de los estudiantes, las formas como el profesor interviene y la dependencia de los contextos educativos. Entendemos entonces la Didáctica de la Física como el saber a ser enseñado para que el profesor aprenda a enseñar Física, lo cual no se trata ni de enseñar "recetas" para enseñar, ni de enseñar la Física de manera más "profunda" o "divertida" con el presupuesto de que mayor conocimiento de la Física implica automáticamente mejor preparación para su enseñanza, ni que más conocimiento puesto de forma divertida o llamativa implica mayor comprensión. Pues, la Enseñanza de la Didáctica de la Física implica formar al futuro profesor en criterios que le permitan crear sus propias estrategias de enseñanza de forma fundamentada y consciente, es decir, comprendiendo el contenido que va a enseñar, como, por qué y para quien, proceso que requiere de un conocimiento integrado entre saberes de las Ciencias Humanas, Ciencias Sociales y Ciencias Naturales, en torno a los problemas de la Enseñanza de la Física.

El objeto de estudio en este caso, son las organizaciones curriculares y los procesos educativos en programas de formación de profesores de ciencias, especialmente de profesores de física para estudiar todas las variables que intervienen y realizar propuestas de transformación. Se busca aportar en el enriquecimiento de la formación de profesores. Hacer aportes para la formulación o reformulación de programas, así como para el diseño de políticas educativas. Igualmente, aportar a la comprensión de la formación de profesores como campo de estudio, cuyos resultados se espera tengan efectos en la mejora de la calidad de la educación.

Analizamos el estado actual de la enseñanza de la Astronomía en Colombia, en los diferentes niveles y modalidades educativas, con el fin de proponer y desarrollar acciones para el mejoramiento de la formación de profesores para la enseñanza de la Astronomía. Simultáneamente, se produce material de apoyo para su enseñanza en ámbitos escolares. El objetivo es contribuir a la formación científica y el crecimiento integral de la ciudadanía por medio del aprendizaje de la Astronomía. Y de este modo enriquecer los procesos educativos en el país en torno a la enseñanza y aprendizaje de la Astronomía aprovechando la gran gama de posibilidades que ofrece para conectar los intereses genuinos y naturales de todo ser humano por saber de dónde venimos, que hay más allá, como es nuestro planeta, nuestro sistema solar, como es el espacio y el tiempo en dimensiones interestelares, entre muchos otros aspectos, que ofrecen riquezas de comunicación con los estudiantes. De igual manera, aprovechando su carácter inter y transdisciplinar en los contenidos que estudia.

Se toma como objeto de estudio la relación entre física y matemática dentro de los procesos de enseñanza y aprendizaje de la física, ampliando la comprensión de lo que significa la matematización de la física en el desarrollo del pensamiento científico de los estudiantes, más allá de lo que se haya hecho a lo largo de la historia de esta ciencia. Se desarrollan conceptos como abordaje fenomenológico, observabilidad de los sistemas y construcción de modelos explicativos, durante los procesos de pensamiento de los estudiantes con el fin de enseñarles a conceptualizar la naturaleza. Se crean estrategias para estimular la reflexión, la observación, el cuestionamiento del sentido común, la exploración de la relación entre las experiencias sensoriales y nuestras construcciones mentales, y la necesidad de un lenguaje preciso para establecer consensos sobre los fenómenos observados, entre otras consideraciones. Se busca entonces superar la idea errónea de que el modelo matemático, entendido como las ecuaciones, por sí solo proporciona una explicación completa del fenómeno físico. En su lugar, el enfoque se centra en guiar a los estudiantes a través del proceso de construcción de líneas argumentativas que les resulten coherentes y posibles de ser pensadas y habladas.

El principal objetivo es desarrollar criterios para definir los recursos de apoyo más apropiados para la enseñanza de diversos temas en Ciencias naturales considerando niveles de aprendizaje, situaciones y realidades. Se parte de la premisa de que introducir el uso de recursos como el laboratorio, las tecnologías de la información y la comunicación, o los libros, no son el todo de la didáctica de la Ciencias naturales, ya que se requieren criterios profesionales para decidir en qué momento contribuyen asertivamente al proceso y también decidir de qué modo han de ser introducidos en la clase. Por lo tanto, el objetivo es superar las visiones reduccionistas e ingenuas acerca de que, el hecho de insertar cualquiera de estos recursos en una clase necesariamente implica una mejora en la enseñanza o incluso una "innovación", ya que, muchas veces, solamente se usan con base en el sentido común y terminan limitando los procesos en lugar de ayudarlos. En este sentido se crea un marco teórico de referencia para el uso de recursos de apoyo como enriquecimiento del discurso didáctico científico en el aula.