Esta línea tiene como objeto de estudio el desarrollo, crecimiento y conocimiento profesional del(a) profesor(a), tanto en formación (inicial o continua), como en ejercicio. Lo anterior incluye el estudio (y auto-estudio) de aspectos propios de la dimensión personal y profesional del(a) docente de ciencias, como sus creencias, actitudes, sentimientos, conocimiento pedagógico del contenido y características de su propia práctica. También involucra el estudio de las condiciones que inciden en la formación científica y didáctica del(a) profesor, a lo largo de toda su trayectoria profesional, así como las condiciones laborales que afectan el quehacer del(a) docente de ciencias. Finalmente, esta línea profundiza sobre los procesos de reflexión y transformación de la práctica, incluida la relevancia del trabajo colaborativo y la conexión con problemáticas sociocientíficas, de su contexto y de su territorio.

Esta línea tiene como objetivo el estudio, desarrollo y construcción de conocimiento en torno al diseño de procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias (biología, química, física y geografía), en todos los niveles (preescolar, básico, medio, universitario). Esto incluye desde el ámbito del aprendizaje de las ciencias, su comprensión conceptual, cognitiva (y metacognitiva), afectiva y social. En cuanto a los procesos de aprendizaje, supone comprender cómo promover ideas conectadas y organizadas en torno a conceptos o modelos nucleares importantes, como también comprender la función del lenguaje y la promoción de habilidades cognitivo-lingüísticas. En cuanto a los procesos de enseñanza de las ciencias, incluye el estudio y diseño de intervenciones, currículos, el papel de diferentes estructuras de progresiones y secuencias, el análisis semiótico de libros de textos, de recursos específicos inmersivos o tecnológicos, o diversos escenarios para la enseñanza, tanto de las Ciencias Naturales, como de las Ciencias de la Tierra, Geografía y el Espacio.

Esta línea tiene como objetivo la generación de conocimiento en el ámbito de la enseñanza y comprensión de la ciencia como una actividad humana. La naturaleza del conocimiento y del quehacer científico son propuestos como componentes esenciales para la alfabetización científica de las y los estudiantes. En esta línea de investigación, se exploran diferentes aproximaciones filosóficas e históricas al conocimiento y quehacer científico, así como las formas en que dichas visiones pueden ser promovidas en el contexto de la educación en ciencias. Para lograr este objetivo, se utilizan tanto aproximaciones teóricas como empíricas y enfoques de investigación tanto cuantitativos como cualitativos.