التفكير عبر مستويات متميزة ميتافيزيقيًا: فهم الطلاب لعلم الوراثة الجزيئي

الملخص في هذه المقالة نطبق إطارًا تحليليًا جديدًا لاستكشاف صعوبات الطلاب في فهم علم الوراثة الجزيئي - وهو مجال يعد تحديًا خاصًا للتعلم. يفترض إطارنا التحليلي أن التفكير في علم الوراثة الجزيئي يتطلب رسم خرائط عبر مستويات متميزة ميتافيزيقيًا - مستوى المعلومات الذي يحتوي على المعلومات الجينية، ومستوى الفيزياء الذي يحتوي على كيانات حيوية فيزيائية منظمة هرميًا مثل البروتينات والخلايا والأنسجة، إلخ. يتطلب هذا الرسم الخرائطي فهمًا لما تحدده المعلومات الجينية، وكيف تتوسط الكيانات الفيزيائية في النظام آثار هذه المعلومات. لذلك، قمنا بفحص، من خلال المقابلات والتقييمات المكتوبة، فهم طلاب الصف العاشر لظواهر علم الوراثة الجزيئي لكشف العقبات المفاهيمية المتعلقة بالتفكير عبر هذه المستويات المتميزة ميتافيزيقيًا. وجدنا أن الطلاب وصفوا التعليمات الجينية على أنها تحتوي على معلومات حول كل من الهيكل والوظيفة للكيانات البيولوجية عبر مستويات التنظيم المتعددة؛ وهو وجهة نظر أقل تقييدًا بكثير من الفهم العلمي للمعلومات الجينية. بالإضافة إلى ذلك، كان الطلاب غالبًا غير مدركين للاختلافات في وظائف البروتينات، وعلاقتها بالجينات، والدور الذي تلعبه البروتينات في الوساطة بين آثار المعلومات الجينية. أعاقت أفكار الطلاب حول الجينات والبروتينات قدرتهم على التفكير عبر المستويات المتميزة ميتافيزيقيًا لظواهر الوراثة، وعلى تقديم تفسيرات ميكانيكية سببية حول كيفية تحقيق المعلومات الجينية لآثار طبيعية. © 2007 دوريات ويلي. J Res Sci Teach 44: 938–959, 2007