Way of thinking that underlies epistemological learning obstacles on the topic of Protein Synthesis among first-year university students

Miño, Mariela Haydée; Ospina, Natalia; Garofalo, Sofia Judith

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Ciência & Educação (Bauru)

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Sumário

ARTIGO ORIGINAL • Ciênc. educ. (Bauru) 29 • 2023 • https://doi.org/10.1590/1516-731320230026 copy

Way of thinking that underlies epistemological learning obstacles on the topic of Protein Synthesis among first-year university students

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract

In this paper we have identified ways of thinking that underlie epistemological learning obstacles related to Protein Synthesis Process (PSP) among first-year students of biomedical careers in the University of Buenos Aires. Three ad hoc scientific models about PSP offered a conceptual and methodological framework for interpreting the students’ answers to interviews and exam questions. We have differentiated bridge type obstacles (BTO) and gap type obstacles (GTO). Through an in-depth analysis, we were able to recognize the ways of thinking that sustain BTO, identifying heuristic strategies that alert about the epistemological risk of this kind of obstacle. These results suggest the need for reorganizing the contents to be taught and the use of contextualized scientific models ad hoc in order to make it easier for students to develop a systemic and holistic view of PSP.

Keywords
Epistemological obstacles; Protein synthesis; Heuristics; Ways of thinking

Respuestas y categorías emergentes a partir de las justificaciones	Pregunta A en el examen¹ 1 Las proteínas que ingerimos en el alimento, ¿consideras que son las mismas que integran nuestro organismo? SI/NO Justifica. (n = 243)	Pregunta A en la entrevista² 2 Una persona que ingiere una porción de carne vacuna está incorporando proteínas. ¿Consideras que sus células igual necesitan sintetizar proteínas? SI/NO Justifica. (n = 20)³ 3 Solo se seleccionaron estudiantes voluntarios que respondieron SI o NO, sin considerar su justificación.
*Respondieron SI (respuesta incorrecta)*	62% (n = 151)	50% (n = 10)
Las proteínas ingeridas en los alimentos son las mismas que integran nuestras células (algunos complementan su respuesta sosteniendo que por eso es importante tener una buena alimentación). El ADN del ser humano es distinto al de otros seres vivos, pero las proteínas ingeridas en los alimentos son las mismas que integran nuestras células. No justifica	42% (n = 103) 15% (n = 36) 5% (n = 12)	35% (n = 7) 10% (n = 2) 5% (n = 1)
*Respondieron NO (respuesta correcta)*	34% (n = 82)	50% (n = 10)
Utilizamos los aminoácidos de las proteínas de los alimentos para la síntesis de nuestras propias proteínas. *Respuesta Apropiada* La conformación de las proteínas del alimento es distinta pero las proteínas son las mismas No justifica	16% (n = 40) 14% (n = 33) 4% (n= 9)	20% (n = 4) 20% (n = 4) 10% (n = 2)
*Manifestaron desconocer*	2% (n = 5)
*No respondieron*	2% (n = 5)

Categorías de respuestas	Se sintetizan continuamente Respuesta Correcta	Se sintetizan solo cuando no alcanza con las ingeridas en la dieta	Se sintetizan solo cuando las células se dividen	Se sintetizan cuando se necesitan anticuerpos o enzimas	Manifestaron desconocer	No responden
Porcentajes (n = 243)	15%	35%	35%	10%	2%	3%

Tipo de respuesta al problema
Tipo de justificación	Categorías emergentes de las justificaciones	Correcta² 2 NH2-Met-Pro-Gly-His-COOH	Omite la transcripción	Dificultad en la complementariedad de bases	Uso incorrecto del código genético	Total
Apropiada	Representa cada paso de la circulación de la información genética: transcripción y traducción	22,81% (n = 26)	0,00% (n = 0)	51,43% (n = 18)	32,14% (n = 9)	23,2% (n = 53)
Incompleta	Es el procedimiento para llegar al péptido.	21,93% (n = 25)	0,00% (n = 0)	8,57% (n = 3)	0,00% (n = 0)	12,3% (n = 28)
Incorrecta	Es el proceso de formación de biomoléculas en la célula	5,26% (n = 6)	35,29% (n = 18)	11,43% (n = 4)	25,00% (n = 7)	15,4% (n = 35)
Incorrecta	Representa el proceso de síntesis de proteínas que sucede cuando no las incorporamos por la dieta	38,60% (n = 44)	29,42% (n = 15)	17,14% (n = 6)	39,29% (n = 11)	33,3% (n = 76)
No justificada		11,40% (n = 13)	35,29% (n = 18)	11,43% (n = 4)	3,57% (n = 1)	15,8% (n = 36)
Total (n = 228)		100% (n = 114)	100% (n = 51)	100% (n = 35)	100% (n = 28)
Total de cada tipo de respuesta		50,0% (n = 114)	22,4% (n = 51)	15,3% (n = 35)	12,3% (n = 28)	100% (n = 228)

Modo de pensar	Obstáculo de aprendizaje de tipo puente (fuente empírica)	Ejemplos de concepciones erróneas asociadas a alguno de los modelos ad hoc	Modelo científico ad hoc
Tendencia a asociar/generalizar lo parecido (proteína-procesos moleculares) descuidando el entorno	Las proteínas ingeridas en los alimentos son las mismas que integran nuestras células (pregunta A y entrevista)	Las proteínas del alimento, al provenir de otros seres vivos, son las mismas que tienen nuestras células.	MFNyCMet¹ 1 Modelo Fisiológico de Nutrición y Captación de Metabolitos.
		Cuando comemos un churrasco, tiene proteínas que cumplirán funciones en nuestro organismo, por ejemplo, anticuerpos.
	El ADN del ser humano es distinto al de otros seres vivos, pero las proteínas ingeridas en los alimentos son las mismas que integran nuestras células (pregunta A y entrevista)	El ADN de las distintas especies es distinto, pero si comemos un churrasco, esas proteínas cumplen funciones importantes en nuestro organismo.	MFNyCMet y MMSP² 2 Modelo Molecular de Síntesis de Proteínas.
		Las proteínas que contienen los alimentos son las mismas que tenemos en nuestras células. Lo que es diferente es el ADN nuestro al del churrasco que comemos porque viene de la vaca.
	La conformación de las proteínas del alimento es distinta, pero las proteínas son las mismas (pregunta A y entrevista)	Cuando cocinamos, las proteínas cambian de conformación, se desnaturalizan, pero la proteína en sí es la misma que forma nuestras células.	MFNyCMet y MMSP
		Sí, la que comemos es la misma que está en nuestras células; solo que cambia la conformación con el calor.	MFNyCMet y MMSP
	El PSP es igual al procedimiento de síntesis de cualquier biomolécula (pregunta C - ítem justificación)	El procedimiento que seguí es el de formación de biomoléculas que conforman las células.	MM.SP
Otorgar intencionalidad a alguna parte del organismo para llevar adelante algún tipo de proceso biológico	El cuerpo sintetiza proteínas solo cuando hay alguna necesidad específica (pregunta B)	Las proteínas solo se sintetizan cuando las células se dividen.	MFDyFProt³ 3 Modelo Fisiológico de Disponibilidad y Función de las Proteínas.
		Las proteínas se sintetizan cuando la célula necesita enzimas o anticuerpos.
	Se sintetizan solo cuando no alcanza con las ingeridas en la dieta (preguntas B y C - ítem justificación)	Si no comemos suficientes proteínas en la dieta, ahí la célula comienza a sintetizar	MFDyFProt
		Solo sintetiza proteínas la célula ante una alimentación deficiente de proteínas	MFNyCMet

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[1] Autora correspondiente: sgarofalo@cbc.uba.ar