De acuerdo a las investigaciones en didáctica, se han identificado tres dificultades "clásicas" en el aprendizaje de las ciencias: a) Estructura lógica de los contenidos conceptuales, b) Nivel de exigencia formal de los contenidos conceptuales, c) Influencia de los conocimientos previos y preconcepciones del estudiante.
Sin embargo, en los últimos años los centros de interés de la investigación se orientan hacia los siguientes factores:
1. Concepciones epistemológicas de las ciencias, que guardan relación con las concepciones sobre cómo se aprende el conocimiento científico. Por ejemplo, algunos profesores de ciencias plantean que el conocimiento científico se articula en ecuaciones y definiciones, que deben memorizar en lugar de comprenderlas.
2. Las metodologías y estrategias de razonamiento que utilizan los estudiantes son superficiales, cuando se trabaja con contenidos científicos. Las estrategias de metacognición utilizadas por los estudiantes son pobres. Los estudiantes no siempre son capaces de formular sus dificultades en el aprendizaje, es decir, no saben que no saben.
Ante esta situación se hace justificado analizar críticamente las teorías sobre la enseñanza de las ciencias, considerando: lo que el alumno ya sabe, la naturaleza de las disciplinas científicas, la organización social de la enseñanza, las características sociales y cognitivas de los alumnos, sus concepciones epistemológicas y destrezas metacognitivas, las relaciones psicosociales en el aula, los factores motivacionales, los recursos y medios disponibles, etc
CCM