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# Biologia # Comunicação científica e educação

A Importância da Literacia Visual na Biologia Molecular

A literacia visual é fundamental pra entender os conceitos e modelos da biologia molecular.

Crystal Uminski, Christian Cammarota, Brian A. Couch, L. Kate Wright, Dina L. Newman

― 10 min ler


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Alfabetização visual é uma habilidade que se refere a capacidade de interpretar e entender informações visuais. No mundo da biologia molecular, isso se torna importante porque muito do que os biólogos estudam envolve moléculas minúsculas que não dá pra ver a olho nu. Por isso, eles usam Modelos Visuais, como diagramas e desenhos, pra explicar as relações e estruturas dessas moléculas.

A arte da alfabetização visual é como aprender a ler uma língua secreta feita de formas, cores e símbolos que contam uma história sobre a vida no nível molecular. Imagina tentar curtir um filme sem saber ler as legendas. Você pode rir das piadas erradas ou chorar em cenas que não são nada tristes. Da mesma forma, se os alunos nos cursos de biologia molecular não conseguem interpretar modelos visuais, podem perder conceitos chave.

Por Que Modelos Visuais São Importantes

A biologia molecular é frequentemente ensinada usando várias ferramentas visuais porque elas ajudam os alunos a entender ideias complexas. Por exemplo, uma linha simples pode representar coisas diferentes dependendo do contexto. Em uma situação, pode representar a espinha dorsal do DNA, enquanto em outra, pode simbolizar uma estrutura genética maior. Ao simplificar conceitos complexos em visuais gerenciáveis, os alunos conseguem entender melhor como essas estruturas minúsculas funcionam na vida real.

Essa simplificação pode ser uma faca de dois gumes. Enquanto facilita a digestão dos conceitos, também pode levar à oversimplificação, onde os alunos perdem de vista o quadro geral. Eles podem achar que entendem o DNA só porque reconheceram algumas letras ou formas em um modelo, sem perceber que aquilo é apenas uma parte de um quebra-cabeça muito mais complicado.

A Deficiência no Ensino da Alfabetização Visual

Embora a alfabetização visual seja importante, estudos mostram que muitos cursos de biologia não ensinam essas habilidades adequadamente. Embora os alunos vejam frequentemente modelos visuais em livros didáticos ou slides de aula, nem sempre aprendem a interpretá-los corretamente. Essa falta de conhecimento pode dificultar a compreensão de assuntos que dependem fortemente da representação visual, como genética ou processos celulares.

Imagina estudar pra um teste de direção só olhando placas de sinalização sem nunca saber o que elas significam. Você pode achar que está preparado pra estrada, mas no momento que senta atrás do volante, a história é bem diferente! Da mesma forma, alunos que não aprendem alfabetização visual podem ter dificuldades em aplicar seus conhecimentos durante provas ou em situações da vida real.

Analisando o Uso de Modelos Visuais nas Aulas de Biologia

Pra ter uma visão mais clara de como a alfabetização visual é integrada na educação em biologia, pesquisadores analisaram provas de vários cursos introdutórios de biologia molecular. Eles descobriram que de quase 2.700 itens de prova, apenas cerca de 16% incluíam oportunidades pra os alunos interagirem com modelos visuais. Surpreendentemente, embora muitas provas usassem representações visuais, a maioria dos itens não pedia que os alunos pensassem criticamente sobre elas.

É como ir a um show e só poder ouvir a música sem realmente sentir os batimentos ou ver as luzes. Você capta o som, mas perde toda a experiência! Da mesma maneira, estudantes de biologia que encontram modelos visuais nas provas podem apenas arranhar a superfície sem realmente se envolver com o material.

Diferentes Tipos de Modelos Visuais

Modelos visuais vêm em várias formas, como desenhos, diagramas e gráficos. Eles podem representar desde a estrutura do DNA até processos celulares complexos. Em um ambiente de sala de aula, esses visuais são cruciais para transmitir informações detalhadas de maneira simples.

Uma estrutura popular pra classificar esses modelos é chamada de Paisagem do DNA. Essa estrutura categoriza representações de DNA com base em dois eixos chave: escala (nucleotídeo, gene, cromossomo) e abstração (forma literal versus formas mais abstratas). Por exemplo, um desenho detalhado de uma fita de DNA poderia ser considerado uma representação literal, enquanto uma forma simples de “X” que simboliza um cromossomo é mais abstrata.

Analisando Representações de DNA

Quando focaram especificamente no DNA, os pesquisadores descobriram que muitas provas apresentavam representações mais abstratas. Mais da metade dos visuais de DNA nos itens examinados eram muito abstratos, o que poderia levar a mal-entendidos entre os alunos. Por exemplo, ver uma letra representar um nucleotídeo é legal, mas sem uma boa compreensão do que aquela letra realmente significa em um contexto maior, os alunos podem se sentir perdidos.

Uma boa analogia seria tentar navegar num mapa da cidade. Saber que uma estrela representa um ponto de referência é útil, mas se você não souber o que aquele ponto de referência realmente é, boa sorte pra se achar! Da mesma forma, os alunos podem reconhecer símbolos em modelos de DNA sem realmente entender o que eles significam no mundo da biologia molecular.

Engajando Alunos Através da Avaliação

Quando se trata de avaliações, os resultados dessas provas mostraram que itens com modelos visuais geralmente testavam habilidades de pensamento de ordem inferior, como memorização e lembrança. Apenas uma pequena fração desses itens usava habilidades de Pensamento de Ordem Superior, que exigem análise crítica e raciocínio. Esse padrão leva a uma perda de oportunidades para os alunos se envolverem em um pensamento mais profundo, que é essencial para entender sistemas biológicos complexos.

Os instrutores podem achar que estão testando o conhecimento dos alunos ao fornecer modelos visuais, mas se os itens apenas pedem identificação básica ou memorização, eles não estão aproveitando todo o potencial desses modelos. Em vez de fazer os alunos simplesmente reconhecerem um diagrama, por que não pedir que eles expliquem como o modelo se aplica a situações do mundo real ou a conceitos científicos? Esse tipo de questionamento aberto poderia levar a discussões mais ricas e uma compreensão mais profunda.

Fechando a Lacuna: Unindo Ensino e Avaliação

Uma grande lição da pesquisa é a desconexão entre o que é ensinado nas aulas e o que é avaliado nas provas. Muitos instrutores afirmam ensinar alfabetização visual, mas suas provas frequentemente não refletem essa ênfase. Esse desalinhamento pode confundir os alunos, deixando-os se perguntando por que estão sendo testados sobre conteúdos para os quais se sentem despreparados.

Pense nessa discrepância como um chef que prepara uma refeição fantástica, mas nunca a serve aos convidados. Ele pode achar que fez algo maravilhoso, mas se não chegou à mesa, como alguém pode apreciar?

Pra resolver essa lacuna, é essencial que os educadores adotem uma abordagem de design reverso. Isso significa que os objetivos de aprendizado devem guiar o conteúdo do curso e a avaliação. Se a alfabetização visual é uma prioridade, também deve ser um ponto focal nas provas e tarefas. Assim, os alunos estarão mais preparados para analisar, avaliar e construir modelos, melhorando sua compreensão de biologia molecular.

Elevando o Padrão: Usando Modelos pra Fomentar o Pensamento de Ordem Superior

Usar modelos visuais pode ser um meio de engajar os alunos em um pensamento de ordem superior. Como mencionado, muitas avaliações atuais tendem a focar em habilidades cognitivas de ordem inferior. No entanto, há um grande potencial pra incentivar os alunos a pensarem mais profundamente sobre os modelos que encontram.

Os instrutores podem criar perguntas de prova que desafiem os alunos a analisar e criticar os modelos apresentados. As perguntas poderiam pedir aos alunos que explicassem as vantagens e limitações de usar um modelo específico, ou que comparassem diferentes representações e discutissem qual seria mais eficaz em um contexto específico.

Por exemplo, considere perguntar a um aluno pra avaliar um modelo visual de DNA e explicar como esse modelo simplifica demais a complexidade da informação genética. O aluno precisaria então construir um modelo mais preciso. Esse tipo de pergunta não apenas avalia a alfabetização visual dos alunos, mas também estimula o pensamento crítico.

A Importância dos Modelos Abstratos no Ensino

Embora seja evidente que modelos abstratos são amplamente utilizados, é crucial enfatizar seu valor na educação. A abstração permite uma ilustração mais fácil de ideias complexas, tornando-as mais acessíveis aos alunos. No entanto, o desafio está em utilizar essas abstrações efetivamente nas avaliações.

É comum que as avaliações peçam aos alunos que rotulem ou combinem componentes em vez de encorajar um raciocínio mais profundo. Imagine se os pintores fossem apenas pedidos pra colorir dentro das linhas, nunca tendo a oportunidade de expressar sua criatividade. Quando se trata de ensinar com modelos abstratos, devemos encorajar os alunos a pensarem criticamente sobre por que essas representações importam.

Por exemplo, mostrar aos alunos uma representação abstrata de uma fita de DNA e perguntar como ela transmite informações pode levar a uma discussão enriquecedora sobre a eficácia do modelo. Esse tipo de engajamento fomenta uma apreciação mais profunda pelas complexidades da biologia.

Um Chamado à Ação: Construindo Avaliações Significativas

Apesar da importância da alfabetização visual na biologia molecular, é claramente aparente que essas habilidades raramente são avaliadas. Isso destaca a necessidade de educadores projetarem avaliações que priorizem a alfabetização visual, incentivando os alunos a demonstrarem seu entendimento ativamente.

Desenvolver ferramentas e instrumentos pra avaliar a alfabetização visual é crucial. Há uma necessidade de estratégias de avaliação confiáveis que possam ser utilizadas em vários cursos de biologia. Com avaliações eficazes em vigor, os instrutores podem avaliar a compreensão dos alunos sobre representações visuais e sua capacidade de se envolver com conceitos biológicos complexos.

Encontrando Equilíbrio na Avaliação

Além de desenvolver novas ferramentas de avaliação, é essencial encontrar um equilíbrio entre diferentes tipos de avaliação. Embora provas tradicionais tenham seu propósito, é necessário incorporar uma variedade de avaliações que permitam aos alunos expressar seu entendimento de maneiras diversas, como projetos, apresentações ou discussões em grupo.

Incentivar os alunos a utilizarem e criarem materiais visuais também pode melhorar os resultados de aprendizado. Então, imagine isso: em vez de simplesmente preencher respostas em um livro didático, por que não fazer os alunos colaborarem em um pôster pra apresentar suas descobertas? Isso não só torna o aprendizado mais envolvente, mas também nutre a criatividade e o pensamento crítico.

Conclusão: O Caminho à Frente para a Educação em Biologia Molecular

A alfabetização visual desempenha um papel vital na educação em biologia molecular, mas muitos alunos não têm oportunidades suficientes pra desenvolver e demonstrar essas habilidades. Pra resolver esse problema, é crucial que os educadores garantam alinhamento entre instrução e avaliação. Ao incorporar efetivamente modelos visuais no ensino e na avaliação, os alunos podem cultivar uma melhor compreensão de conceitos biológicos complexos.

Chegou a hora de repensar como abordamos o ensino e a avaliação da alfabetização visual na biologia. Desde o design de avaliações significativas até a promoção do pensamento de ordem superior, há um potencial infinito pra melhoria. Ao investir na alfabetização visual, podemos capacitar os alunos a prosperarem não apenas em seus estudos de biologia, mas também como indivíduos informados prontos pra enfrentar os desafios do futuro.

No fim das contas, ajudar os alunos a se tornarem alfabetizados visualmente em biologia molecular é como dar a eles um superpoder: a capacidade de ver as conexões invisíveis que moldam nossa compreensão da própria vida.

Fonte original

Título: Biology exams rarely use visual models to engage higher-order cognitive skills

Resumo: Visual models are a necessary part of molecular biology education because submicroscopic compounds and processes cannot be directly observed. Accurately interpreting the biological information conveyed by the shapes and symbols in these visual models requires engaging visual literacy skills. For students to develop expertise in molecular biology visual literacy, they need to have structured experiences using and creating visual models, but there is little evidence to gauge how often undergraduate biology students are provided such opportunities. To investigate students visual literacy experiences, we surveyed 66 instructors who taught lower division undergraduate biology courses with a focus on molecular biology concepts. We collected self-reported data about the frequency with which the instructors teach with visual models and we analyzed course exams to determine how instructors incorporated visual models into their assessments. We found that most instructors reported teaching with models in their courses, yet only 16% of exam items in the sample contained a visual model. There was not a statistically significant relationship between instructors self-reported frequency of teaching with models and extent to which their exams contained models, signaling a potential mismatch between teaching and assessment practices. Although exam items containing models have the potential to elicit higher-order cognitive skills through model-based reasoning, we found that when instructors included visual models in their exams the majority of the items only targeted the lower-order cognitive skills of Blooms Taxonomy. Together, our findings highlight that despite the importance of visual models in molecular biology, students may not often have opportunities to demonstrate their understanding of these models on assessments.

Autores: Crystal Uminski, Christian Cammarota, Brian A. Couch, L. Kate Wright, Dina L. Newman

Última atualização: 2024-12-26 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630136

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.23.630136.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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