Meiosis in Basic Education: Analysis of Teachers’ Conceptions and Implications for Teaching

Autores

DOI:

https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2025u765793

Palavras-chave:

genetics education, teacher conceptions, alternative conceptions, conceptual learning, cell division

Resumo

This study aims to investigate teachers’ conceptions regarding the topic of meiosis, with the goal of contributing to the field of science education research by providing insights that support the understanding and overcoming of difficulties related to the appropriation of genetic knowledge. Additionally, it seeks to address a gap in the literature on genetics education, particularly the lack of studies focused on in-service teachers. For data collection, the Meiosis Concept Inventory (MCI) was used—a tool previously developed and validated by American researchers. Our research group adapted and employed the MCI for the first time in Brazil, with the purpose of identifying alternative conceptions held by both students and teachers. The conceptions of 318 in-service teachers were analyzed. The results include a comparative analysis with undergraduate students in Biological Sciences, based on data from a previous study that used the same instrument. Overall, the in-service teachers performed worse than the undergraduates, although both groups exhibited a significant prevalence of alternative conceptions concerning basic genetic concepts related to meiosis. 
These findings reveal a limited understanding of this biological process among participants, which poses a challenge for effectively teaching this topic in basic education and highlights a critical area of concern for teacher training programs.

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Biografia do Autor

  • Lorrayne Evangelista de Sousa, Universidade Federal de Minas Gerais

    Graduada em Ciências Biológicas, licenciatura plena, pela Universidade Federal de Minas Gerais (2014-2019) e mestre em Genética pela mesma instituição (linha de pesquisa: Ensino em Genética). Foi bolsista de iniciação científica no Laboratório de Imunorregulação de Doenças Infecciosas (UFMG), com ênfase no estudo do adenocarcinoma mamário murino e testes de possíveis fármacos para doença de Chagas (2015-2016). Posteriormente, foi Educadora Ambiental do Museu de História Natural e Jardim Botânico da UFMG (2016-2017) e atuou como monitora de Biologia do Colégio Técnico da UFMG/COLTEC (2017-2019). Atualmente, é professora de Ciências e Biologia no ensino básico e doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Genética na UFMG (linha de pesquisa: Ensino em Genética).

  • Marina de Lima Tavares, Universidade Federal de Minas Gerais

    Professora Associada da Faculdade de Educação da Universidade Federal de Minas Gerais (FaE/UFMG). Doutora em Educação pelo Programa de Pós-graduação em Conhecimento e Inclusão Social em Educação (PPGE/FaE/UFMG) com pós-doutorado na área de Análise do Discurso realizado na The Ohio State University em Columbus/Ohio, Estados Unidos (2014-2015) e pós-doutorado na área de Educação Ambiental, em diálogo com Saberes Indígenas (PPGE-FaE-UFMG) (2023-2024). Mestre em Ensino, Filosofia e História das Ciências pelo Programa de Pós-graduação em Ensino, Filosofia e História das Ciências da Universidade Federal da Bahia e Universidade Estadual de Feira de Santana (PPGEFHC/UFBA/UEFS), Graduada em Ciências Biológicas (UFBA). Atuo no Programa de Pós Graduação em Educação e Docência (PROMESTRE/FaE/UFMG) na linha Ensino de Ciências. Realizo pesquisas na área de educação em Ciências e Biologia, com enfoque em metodologias de ensino e modos de aprendizagem, interculturalidade e formação de professores indígenas, diversidade e discurso. Leciona nos curso de graduação Licenciatura em Ciências Biológicas, Formação Intercultural para Educadores Indígenas (FIEI), Licenciatura para o Campo (LECAMPO) e Pedagogia. Fui coordenadora do colegiado do curso FIEI no período de Julho de 2017 a Agosto de 2019 e vice-coordenadora no período de Outubro de 2021 a Julho de 2023. Coordenei o núcleo de Biologia do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação a Docência da UFMG (PIBID - EDITAL N 7/2018), no período de Agosto de 2018 a Janeiro de 2020, e o núcleo de Biologia do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação a Docência da UFMG (PIBID - EDITAL N 2/2020), no período de Outubro de 2020 a Março de 2022. Atualmente estou na coodenação do curso de Segunda Licenciatura em Pedagogia Intercultural Indígena da UFMG (CAPES/Parfor Equidade - EDITAL n 23/2023).

  • Adlane Vilas-Boas, Universidade Federal de Minas Gerais

    Bióloga formada pela Universidade Federal de Minas Gerais (1988), com mestrado em Genética e Biologia Molecular - Universidade Estadual de Campinas (1991) e doutorado em Genética - University of British Columbia, Canadá (1997). Atualmente é professora titular da Universidade Federal de Minas Gerais atuando em extensão e nas áreas de pesquisa e ensino em Genética, divulgação científica e percepção pública da ciência. Desenvolveu trabalhos de divulgação científica junto à Rádio UFMG Educativa, com os programas Na Onda da Vida, Ritmos da Ciência e Pitadas de Ciência. Orienta nos programas de Pós-graduação em Genética (ICB-UFMG) na área de ensino em Genética e Profbio, Mestrado profissional em ensino de Biologia. Coordena o núcleo de Biologia no Programa Residência Pedagógica da Capes-UFMG. Integra o Núcleo de Educação e Comunicação em Ciências da Vida - Neducom - onde projetos interdisciplinares de pesquisa, ensino e extensão são desenvolvidos no Instituto de Ciências Biológicas da UFMG. Coordena a rede nacional do Mestrado Profissional em Ensino de Biologia - Profbio um curso Proeb-CAPES.

Referências

Adams, W. K., & Wieman, C. E. (2011). Development and validation of instruments to measure learning of expert-like thinking. International Journal of Science Education, 33(9), 1289–1312. https://doi.org/10.1080/09500693.2010.512369

Agresti, A. (2018). An introduction to categorical data analysis (3rd ed.). Wiley.

Anderson, L. W., Krathwohl, D. R., & Bloom, B. S. (2001). A taxonomy for learning, teaching, and assessing: A revision of Bloom’s taxonomy of educational objectives. Addison Wesley Longman.

Brown, C. R. (1990). Some misconceptions in meiosis shown by students responding to an advanced level practical examination question in biology. Journal of Biological Education, 24(3), 182–186. https://doi.org/10.1080/00219266.1990.9655138

Bloom, B. S., Engelhart, M. D., Furst, E. J., Hill, W. H., & Krathwohl, D. R. (1956). The classification of educational goals: Taxonomy of educational objectives (Vol. 1). David McKay.

Carvalho, H. F., & Santiago, S. A. (2020). A fragilidade do ensino da meiose. Ciência & Educação (Bauru), 26, 1–15. https://doi.org/10.1590/1516-731320200025

Carvalho, Í. N. de, El-Hani, C. N., & Nunes-Neto, N. (2020). How should we select conceptual content for biology high school curricula? Science and Education, 29(3), 513–547. https://doi.org/10.1007/s11191-020-00115-9

Chassot, A. (2003). Alfabetização científica: uma possibilidade para a inclusão social. Revista Brasileira de Educação, (22), 89–100. https://doi.org/10.1590/S1413-24782003000100009

Cullinane, A., & Liston, M. (2016). Review of the Leaving Certificate biology examination papers (1999–2008) using Bloom’s taxonomy: An investigation of the cognitive demands of the examination. Irish Educational Studies, 35(3), 249–267. https://doi.org/10.1080/03323315.2016.1192480

Dove, J. E. (1998). Students’ alternative conceptions in Earth science: A review of research and implications for teaching and learning. Research Papers in Education, 13(2), 183–201. https://doi.org/10.1080/0267152980130205

Filho, R. dos S., Alle, L. F., Cestari, M. M., & Leme, D. M. (2021). Avaliação de um curso de formação continuada como método de capacitação de professores do ensino médio em genética. Revista de Educação Ciência e Tecnologia, 10(1), 1–24. https://doi.org/10.35819/tear.v10.n1.a5068

Gil, S. G. R., Fradkin, M., & Castañeda-Sortibrán, A. N. (2018). Conceptions of meiosis: Misunderstandings among university students and errors. Journal of Biological Education, 53(2), 1–14. https://doi.org/10.1080/00219266.2018.1469531

Guerra, L., Tavares, M., & Vilas-Boas, A. (2022). Persistência de concepções alternativas sobre meiose no ensino de genética entre licenciandos de Ciências Biológicas. Dynamis, 28(1), 1–19. https://doi.org/10.7867/1982-4866.2022v28n1p107-126

Hartelt, T., Martens, H., & Minkley, N. (2022). Teachers’ ability to diagnose and deal with alternative student conceptions of evolution. Science Education, 106(3), 706–738. https://doi.org/10.1002/sce.21705

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). (2022). Censo 2022: Panorama de indicadores. https://censo2022.ibge.gov.br/panorama/indicadores.html?localidade=BR&tema=4

Joaquim, L. M., & El-Hani, C. N. (2010). A genética em transformação: Crise e revisão do conceito de gene. Scientiae Studia, 8(1), 93–128. https://doi.org/10.1590/s1678-31662010000100005

Kabacoff, R. (2015). R in Action: Data analysis and graphics with R (2ª ed.). Manning.

Kalas, P., O’Neill, A., Pollock, C., & Birol, G. (2013). Development of a meiosis concept inventory. CBE Life Sciences Education, 12(4), 655–664. https://doi.org/10.1187/cbe.12-10-0174

Karataş, A. (2023). A Phase Overshadowed by Mitotic Division: Interphase. Journal of Biological Education, 57(2), 317–330. https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1909637

Kindfield, A. C. H. (1994). Understanding a basic biological process: Expert and novice models of meiosis. Science Education, 78(3), 255–283. https://doi.org/10.1002/sce.3730780308

Lima, A. C., Pinton, M. R. G. M., & Chaves, A. C. L. (26 de novembro a 2 de dezembro, 2007). O entendimento e a imagem de três conceitos: DNA, gene e cromossomo no ensino médio. VI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC), Florianópolis, Santa Catarina.

Marques, K. C. D., Persich, G. D. O., & Neto, L. C. B. T. (3–6 de julho, 2017). Formação continuada para professores de Biologia: Curso a distância sobre ensino de genética. XI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação de Ciências (ENPEC), Florianópolis, Santa Catarina.

Secretaria de Estado de Educação de Minas Gerais. (n.d.). Superintendências Regionais de Ensino (SREs). https://www.educacao.mg.gov.br/a-secretaria/superintendencias-regionais-de-ensino-sres/

Mortimer, E. F. (1996). Construtivismo, Mudança Conceitual e Ensino De Ciências: Para Onde Vamos?. Investigações Em Ensino De Ciências, 1(1), 20–39. https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/645

Mortimer, E. F., Chagas, A. N., & Alvarenga, V. T. (1998). Linguagem Científica Versus Linguagem Comum nas Respostas Escritas De Vestibulandos. Investigações em Ensino de Ciências, 3(1), 7–19. https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/622

Newman, D. L., Coakley, A., Link, A., Mills, K., & Wright, L. K. (2021). Punnett squares or protein production? The expert–novice divide for conceptions of genes and gene expression. CBE Life Sciences Education, 20(4), 1–10. https://doi.org/10.1187/CBE.21-01-0004

R Foundation for Statistical Computing. (n.d.). R: A linguagem de programação e ambiente para computação estatística. https://www.r-project.org/

Saka, A., Cerrah, L., Akdeniz, A. R., & Ayas, A. (2006). A cross-age study of the understanding of three genetic concepts: How do they image the gene, DNA, and chromosome? Journal of Science Education and Technology, 15(2), 192–202. https://doi.org/10.1007/s10956-006-9006-6

Sasseron, L. H., & de Carvalho, A. M. P. (2011). Alfabetização Científica: Uma Revisão Bibliográfica. Investigações em Ensino de Ciências, 16(1), 59–77. https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/246

Secretaria de Estado de Educação de Minas Gerais. (n.d.). Plano de cursos CRMG. https://curriculoreferencia.educacao.mg.gov.br/index.php/plano-de-cursos-crmg

Silva, M. B. e., & Sasseron, L. H. (2021). Alfabetização científica e domínios do conhecimento científico: Proposições para uma perspectiva formativa comprometida com a transformação social. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, 23, 1–20. https://doi.org/10.1590/1983-21172021230129

Smith, M. K., & Knight, J. K. (2012). Using the Genetics Concept Assessment to document persistent conceptual difficulties in undergraduate genetics courses. Genetics, 191(1), 21–32. https://doi.org/10.1534/genetics.111.137810

Sousa, L. E., Tavares, M. L., & Vilas-Boas, A. (2023). The use of a meiosis concept inventory to identify alternative conceptions among Biological Science first-year students and prospective teachers. Ciência & Educação (Bauru), 29, 1–18. https://doi.org/10.1590/1516-731320230049

Sousa, L., Tavares, M., & Vilas-Boas, A. (2025). Inventário Conceitual de Meiose. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.17651626

Valladares, L. (2021). Scientific literacy and social transformation: Critical perspectives about science participation and emancipation. Science and Education, 30(3), 557–587. https://doi.org/10.1007/s11191-021-00205-2

Weaver, K. F., Morales, V. C., Dunn, S. L., Godde, K., & Weaver, P. F. (2017). An introduction to statistical analysis in research: With applications in the biological and life sciences. Wiley.

Wright, L. K., Catavero, C. M., & Newman, D. L. (2017). The DNA triangle and its application to learning meiosis. CBE Life Sciences Education, 16(3), 1–14. https://doi.org/10.1187/cbe.17-03-0046

Wright, L. K., Grace, G. E., & Newman, D. L. (2020). Undergraduate textbook representations of meiosis neglect essential elements. American Biology Teacher, 82(5), 296–305. https://doi.org/10.1525/abt.2020.82.5.296

Wright, L. K., & Newman, D. L. (2011). An interactive modeling lesson increases students’ understanding of ploidy during meiosis. Biochemistry and Molecular Biology Education, 39(5), 344–351. https://doi.org/10.1002/bmb.20523

Wright, L. K., Wrightstone, E., Trumpore, L., Steele, J., Abid, D. M., & Newman, D. L. (2022). The DNA Landscape: Development and Application of a New Framework for Visual Communication about DNA. CBE Life Sciences Education, 21(3), 1–8. https://doi.org/10.1187/cbe.22-01-0007

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Publicado

2025-11-21

Edição

Seção

Artigos

Como Citar

Meiosis in Basic Education: Analysis of Teachers’ Conceptions and Implications for Teaching. (2025). Revista Brasileira De Pesquisa Em Educação Em Ciências, e62962, 1-29. https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2025u765793