The case of thyroid hormones: how to learn physiology by solving a detective case

Lellis-Santos C, Giannocco G, Nunes MT. The case of thyroid hormones: how to learn physiology by solving a detective case. Adv Physiol Educ 35: 219-226, 2011; doi:10.1152/advan.00135.2010.Thyroid diseases are prevalent among endocrine disorders, and careful evaluation of patients' symptoms is a very important part in their diagnosis. Developing new pedagogical strategies, such as problem-based learning (PBL), is extremely important to stimulate and encourage medical and biomedical students to learn thyroid physiology and identify the signs and symptoms of thyroid dysfunction. The present study aimed to create a new pedagogical approach to build deep knowledge about hypo-/hyperthyroidism by proposing a hands-on activity based on a detective case, using alternative materials in place of laboratory animals. After receiving a description of a criminal story involving changes in thyroid hormone economy, students collected data from clues, such as body weight, mesenteric vascularization, visceral fat, heart and thyroid size, heart rate, and thyroid-stimulating hormone serum concentration to solve the case. Nevertheless, there was one missing clue for each panel of data. Four different materials were proposed to perform the same practical lesson. Animals, pictures, small stuffed toy rats, and illustrations were all effective to promote learning, and the detective case context was considered by students as inviting and stimulating. The activity can be easily performed independently of the institution's purchasing power. The practical lesson stimulated the scientific method of data collection and organization, discussion, and review of thyroid hormone actions to solve the case. Hence, this activity provides a new strategy and alternative materials to teach without animal euthanization.

Lectures and other types of teaching

A questionnaire on lectures was completed by 351 students (84% response) and 35 staff (76% response) from all five years of the veterinary course at the University of Queensland. Staff and students in all five years offered limited support for a reduction in the number of lectures in the course and the majority supported a reduction in the number of lectures in the clinical years. Students in the clinical years only and appropriate staff agreed that the number of lectures in fifth year should be reduced but were divided as to whether lectures in fifth year should be abolished. There was limited support for replacement of some lectures by computer assisted learning (CAL) programs, but strong support for replacement of some lectures by subject-based problem based learning (PBL) and strong support for more self-directed learning by students. Staff and students strongly supported the inclusion of more clinical problem solving in lectures in the clinical years and wanted these lectures to be more interactive. There was little support for lectures in the clinical years to be of the same type as in the preclinical years.

A influência do modelo pedagógico em variáveis psicológicas de estudantes do 1º ano da ESTSP-IPP

Introdução – A adaptação ao ensino superior reveste-se de experiências académicas que podem constituir fonte de stress para os estudantes. A implementação de novos modelos pedagógicos, no âmbito do processo de Bolonha, introduz novas variáveis cujo impacto, designadamente em termos de saúde, importa conhecer. Este estudo tem como objetivo analisar as associações entre modelo pedagógico (Problem Based Learning – PBL vs. modelos próximos do tradicional) e variáveis psicológicas (coping, desregulação emocional, sintomas psicossomáticos, perceção de stress e afeto). Metodologia – O estudo tem um design transversal. Foram usados os seguintes questionários online: Brief-COPE, Escala de Dificuldades de Regulação Emocional, Questionário de Manifestações Físicas de Mal-Estar, Escala de Stress Percebido e Escala de Afeto Positivo e Negativo. A amostra é constituída por 183 estudantes do primeiro ano (84% do género feminino) de cursos da Escola Superior de Tecnologia da Saúde do Porto – Instituto Politécnico do Porto (ESTSP-IPP). Resultados – Foram encontradas correlações significativas entre as variáveis demográficas e psicológicas. Considerando diferentes modelos pedagógicos, foram encontradas diferenças significativas nas variáveis psicológicas. Os principais preditores de stress na amostra foram: ser mulher, frequentar uma licenciatura no modelo PBL, ter maiores índices de desregulação emocional, apresentar mais sintomas psicossomáticos, menos afeto positivo e mais afeto negativo. Conclusão – As diferenças encontradas entre modelos pedagógicos são discutidas, possibilitando a reflexão sobre as implicações práticas e sugestões para futuras investigações.

Aplicação ao ensino médico do método de aprendizagem por problemas (APP), 2ª Parte: A experiência da disciplina de Fisiopatologia entre 1992 e 1995

Educação Médica. 1997;8 (3): 156-173

A influência do modelo pedagógico em variáveis psicológicas de estudantes do 1º ano da ESTSP-IPP

Introdução – A adaptação ao ensino superior reveste-se de experiências académicas que podem constituir fonte de stress para os estudantes. A implementação de novos modelos pedagógicos, no âmbito do processo de Bolonha, introduz novas variáveis cujo impacto, designadamente em termos de saúde, importa conhecer. Este estudo tem como objetivo analisar as associações entre modelo pedagógico (Problem Based Learning – PBL vs. modelos próximos do tradicional) e variáveis psicológicas (coping, desregulação emocional, sintomas psicossomáticos, perceção de stress e afeto). Metodologia – O estudo tem um design transversal. Foram usados os seguintes questionários online: Brief-COPE, Escala de Dificuldades de Regulação Emocional, Questionário de Manifestações Físicas de Mal-Estar, Escala de Stress Percebido e Escala de Afeto Positivo e Negativo. A amostra é constituída por 183 estudantes do primeiro ano (84% do género feminino) de cursos da Escola Superior de Tecnologia da Saúde do Porto – Instituto Politécnico do Porto (ESTSP-IPP). Resultados – Foram encontradas correlações significativas entre as variáveis demográficas e psicológicas. Considerando diferentes modelos pedagógicos, foram encontradas diferenças significativas nas variáveis psicológicas. Os principais preditores de stress na amostra foram: ser mulher, frequentar uma licenciatura no modelo PBL, ter maiores índices de desregulação emocional, apresentar mais sintomas psicossomáticos, menos afeto positivo e mais afeto negativo. Conclusão – As diferenças encontradas entre modelos pedagógicos são discutidas, possibilitando a reflexão sobre as implicações práticas e sugestões para futuras investigações.

"Virar a Sala de Aula”: centrar a aprendizagem no aluno recorrendo a ferramentas cognitivas

Relatório de projeto de mestrado em Ensino de Informática

L'aprenentatge basat en problemes en models híbrids de docència-aprenentatge

La Facultat de Ciències de la Salut i de la Vida ha utilitzat des de 2004 la metodologia d'aprenentatge basat en problemes (en endavant ABP) com a mètode docent en els seus estudis de Biologia. En aquest període hem après algunes de les claus de l'aplicació del mètode en els nostres estudis. En primer lloc, cal disposar d'elements formatius que afavoreixin la formació dels tutors que participin en el projecte. Per assolir aquest objectiu hem dissenyat un portal on els nostres professors poden disposar de materials útils per a la seva activitat, així com de documents que permetin entendre millor el que suposa l'ABP. En segon lloc, el projecte tenia l'objectiu de dissenyar i avaluar activitats que permetessin integrar les pràctiques de laboratori en la lògica de la resolució de problemes pròpia de l'ABP. En aquest sentit vam dissenyar dues activitats en el tercer curs de la llicenciatura que anomenaren aprenentatge basat en el laboratori (ABL). Per aquest motiu es van dissenyar problemes que tinguessin una primera part de resolució a l'aula en grup de tutoria i una segona que obligués els estudiants a realitzar experiments de laboratori dirigits a entendre i resoldre les qüestions plantejades al grup de tutoria. L'ABL-1 fou un projecte de biologia cel·lular i destinat a aprofundir en els mecanismes implicats en els fenòmens de diferenciació dels miòcits. L'ABL-2 era un projecte conjunt dels professors de Fisiologia vegetal, Bioestadística i Microbiologia. En aquest cas es desitjava que els estudiants plantegessin la resolució a un problema que suposava la manipulació genètica de cèl·lules vegetals per fer possible que produïssin una substància específica, l'escopolamina. Finalment els estudiants havien d'escriure un article original com a projecte final de cada ABL. Els resultats dels dos anys d'experimentació han esta altament satisfactoris, d'acord amb les enquestes completades per alumnes i professors.

Análisis bibliométrico sobre el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) en la educación superior a partir de la base de datos ERIC

[spa]El estudio bibliométrico descriptivo que sigue presenta tendencias de investigación sobre el aprendizaje basado en problemas entre 1974 y 2009. Se sirve de la base de datos ERIC y trabaja con una muestra de 1007 documentos. Se analizan los registros a tenor de cuatro variables: el año de publicación o realización, la titulación, el área de conocimiento y la tipología de investigación. En cuanto a la producción científica, pueden diferenciarse tres fases: la primera, de 1974 a 1989, supone el inicio de las publicaciones y muestra escasa relevancia estadística; la segunda, de crecimiento, durante la década de los 90 del pasado siglo; y la última, de maduración, desde el año 2000 hasta el año 2009. La distribución de los registros por sectores de conocimiento destaca Ciencias de la Salud, Ciencias Sociales y Enseñanzas Técnicas. Las titulaciones en las que más ha proliferado el ABP son Medicina, Económicas, Empresariales, Pedagogía, Formación del Profesorado y el conjunto de las ingenierías.

Análisis bibliométrico sobre el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) en la educación superior a partir de la base de datos ERIC

[spa]El estudio bibliométrico descriptivo que sigue presenta tendencias de investigación sobre el aprendizaje basado en problemas entre 1974 y 2009. Se sirve de la base de datos ERIC y trabaja con una muestra de 1007 documentos. Se analizan los registros a tenor de cuatro variables: el año de publicación o realización, la titulación, el área de conocimiento y la tipología de investigación. En cuanto a la producción científica, pueden diferenciarse tres fases: la primera, de 1974 a 1989, supone el inicio de las publicaciones y muestra escasa relevancia estadística; la segunda, de crecimiento, durante la década de los 90 del pasado siglo; y la última, de maduración, desde el año 2000 hasta el año 2009. La distribución de los registros por sectores de conocimiento destaca Ciencias de la Salud, Ciencias Sociales y Enseñanzas Técnicas. Las titulaciones en las que más ha proliferado el ABP son Medicina, Económicas, Empresariales, Pedagogía, Formación del Profesorado y el conjunto de las ingenierías.

La formulación magistral: adquisición de compètencias mediante ABP y estrategias no presenciales

[cast] La formulación magistral, una de las actividades profesionales más representativas del farmacéutico, consiste en la elaboración, de acuerdo con una prescripción médica, de un medicamento personalizado, adaptado a un paciente concreto, en un compromiso profesional de solucionar un problema de salud específico. La amplia oferta de medicamentos industriales ha reducido considerablemente esta actividad, que a pesar de todo, debe considerarse una herramienta de futuro en sintonía con la tendencia personalizadora actual de la medicina y las necesidades del paciente. Los conocimientos y competencias requeridas para dicha actividad profesional se introducen actualmente en la carrera de Farmacia mediante una asignatura optativa. En el presente trabajo se presenta el planteamiento metodológico diseñado por el Grupo de Innovación Docente de Tecnología Farmacéutica (GIDTF) y el grupo e-Galenica, ambos de la Universidad de Barcelona, para esta asignatura. Dicha metodología esta basada en el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) incluyendo tutorías y prácticas de campo, apoyada en estrategias no presenciales como foro de debate, recursos on-line, cuestionarios y tareas de autoevaluación a través de la plataforma Moodle del Campus Virtual de la UB. Se evalúan asimismo los resultados académicos y las respuestas de los estudiantes a las encuestas realizadas en relación al sistema de impartición de la asignatura. [eng] The pharmaceutical compounding, one of the most representative professional activities of pharmacists, involves the preparation of an individualized medicine tailored to a specific patient in a professional commitment to solve a specific health problem, according to a prescription. The wide range of industrial medicine has significantly reduced this activity, which nevertheless should be considered a tool of the future in line with the current trend of personalizing medicine and patient needs. The knowledge and competences required for this professional activity are introduced to the students of Pharmacy through an optional subject. In this paper we present the ethodological approach developed for this subject by the Teaching Innovation Group of pharmaceutical Technology (GIDTF) and e-Galenica group, both from the University of Barcelona. This methodology is based on Problem-Based Learning (PBL) including tutorials and practices in other centres, supported by out of class strategies as discussion forum, online resources, self-assessment questionnaires and work through the platform Moodle of Virtual Campus UB. The academic performance and student responses to surveys in relation to the didactic methodology are also assessed.

La promoción del pensamiento crítico en el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP). Un análisis a partir de los instrumentos de medición

[spa] La literatura científica sobre el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) ha dedicado una atención creciente a la cuestión del pensamiento crítico a lo largo de las dos últimas décadas. Los trabajos de investigación que se han llevado a cabo en los distintos contextos disciplinares de la educación superior presentan definiciones e instrumentos de medición del pensamiento crítico dispares. El presente artículo parte de dicha apreciación y trata de revisar sistemáticamente los mencionados trabajos con un doble objetivo: por un lado, esbozar una clasificación de los instrumentos de medición del pensamiento crítico de estudiantes de ABP y, por el otro, mostrar una panorámica de las evidencias hasta ahora obtenidas; todo ello con la finalidad de animar a profesores, estudiosos y autoridades académicas a seguir avanzando en esta línea de investigación. [eng] Critical thinking has received growing attention from scientific literature on Problem-Based Learning (PBL)during the last two decades. The research carried out in different disciplinary contexts of higher education presents disparate definitions and measuring instruments of critical thinking. This article aims to review systematically the mentioned literature with a dual purpose: on the one hand, to outline a classification of instruments measuring PBL students' critical thinking, on the other, to show an overview of the evidence so far obtained; all of this with the ultimate purpose of encouraging teachers, scholars and academical authorities to proceed further in this line of research.

El aprendizaje basado en problemas como estrategia para el cambio metodológico en los trabajos de laboratorio

The Problem Based Learning (PBL) can be used as a strategy for methodological change in conventional learning environments. In this paper, the integration of laboratory work in PBL grounded activities during an introductory organic chemistry course is described. The most decisive issues of their implementation are discussed. The results show how this methodology favours the laboratory work contextualization in subject-matter and promotes the Science-Technology-Society-Environment relationships. Besides, it contributes to competence development like planning and organization skills, information search and selection, cooperative work, etc., the same way as the tutorial action improvement.

Aprendizagem baseada em problemas: uma experiência no ensino de química toxicológica

This article describes a Problem-Based Learning (PBL) experience that taught organophosphorus pesticides chemistry, its human health effects and acetylcholinesterase assay to secondary students. The teaching process was based on a real intoxication case and ended with students' activities report presentation. The apparent lack of teacher reference and inexistence of a curriculum based on a strict textbook in which PBL is based on leads inexperienced students to insecurity and the idea that teachers are not doing there jobs. One way to minimize this situation is to use real cases in other to interest students as stakeholders of central problem solution.

Contribution à l'étude de la construction des concepts scientifiques au cours de l'apprentissage par problèmes en médecine

L’approche d’apprentissage par problèmes (APP) a vu le jour, dans sa forme contemporaine, à la Faculté de médecine de l’Université MacMaster en Ontario (Canada) à la fin des années 1960. Très rapidement cette nouvelle approche pédagogique active, centrée sur l’étudiant et basée sur les problèmes biomédicaux, va être adoptée par de nombreuses facultés de médecine de par le monde et gagner d’autres disciplines. Cependant, malgré ce succès apparent, l’APP est aussi une approche controversée, notamment en éducation médicale, où elle a été accusée de favoriser un apprentissage superficiel. Par ailleurs, les étudiants formés par cette approche réussiraient moins bien que les autres aux tests évaluant l’acquisition des concepts scientifiques de base, et il n’a jamais été prouvé que les médecins formés par l’APP seraient meilleurs que les autres. Pour mieux comprendre ces résultats, la présente recherche a voulu explorer l’apprentissage de ces concepts scientifiques, en tant que processus de construction, chez des étudiants formés par l’APP, à la Faculté de médecine de l’Université de Montréal, en nous appuyant sur le cadre théorique socioconstructivisme de Vygotski. Pour cet auteur, la formation des concepts est un processus complexe de construction de sens, en plusieurs étapes, qui ne peut se concevoir que dans le cadre d’une résolution de problèmes. Nous avons réalisé une étude de cas, multicas, intrasite, les cas étant deux groupes de neuf étudiants en médecine avec leur tuteur, que nous avons suivi pendant une session complète de la mi-novembre à la mi-décembre 2007. Deux grands objectifs étaient poursuivis: premièrement, fournir des analyses détaillées et des matériaux réflectifs et théoriques susceptibles de rendre compte du phénomène de construction des concepts scientifiques de base par des étudiants en médecine dans le contexte de l’APP. Deuxièmement, explorer, les approches de travail personnel des étudiants, lors de la phase de travail individuel, afin de répondre à la question de recherche suivante : Comment la dynamique pédagogique de l’APP en médecine permet-elle de rendre compte de l’apprentissage des concepts scientifiques de base? Il s’agissait d’une étude qualitative et les données ont été recueillies par différents moyens : observation non participante et enregistrement vidéo des tutoriaux d’APP, interview semi-structuré des étudiants, discussion avec les tuteurs et consultation de leurs manuels, puis traitées par diverses opérations: transcription des enregistrements, regroupement, classification. L’analyse a porté sur des collections de verbatim issus des transcriptions, sur le suivi de la construction des concepts à travers le temps et les sessions, sur le role du tuteur pour aider au développement de ces concepts Les analyses suggèrent que l’approche d’APP est, en général, bien accueillie, et les débats sont soutenus, avec en moyenne entre trois et quatre échanges par minute. Par rapport au premier objectif, nous avons effectivement fourni des explications détaillées sur la dynamique de construction des concepts qui s'étend lors des trois phases de l'APP, à savoir la phase aller, la phase de recherche individuelle et la phase retour. Pour chaque cas étudié, nous avons mis en évidence les représentations conceptuelles initiales à la phase aller, co-constructions des étudiants, sous la guidance du tuteur et nous avons suivi la transformation de ces concepts spontanés naïfs, lors des discussions de la phase retour. Le choix du cadre théorique socio constructiviste de Vygotski nous a permis de réfléchir sur le rôle de médiation joué par les composantes du système interactif de l'APP, que nous avons considéré comme une zone proximale de développement (ZPD) au sens élargi, qui sont le problème, le tuteur, l'étudiant et ses pairs, les ressources, notamment l'artefact graphique carte conceptuelle utilisée de façon intensive lors des tutoriaux aller et retour, pour arriver à la construction des concepts scientifiques. Notre recherche a montré qu'en revenant de leurs recherches, les étudiants avaient trois genres de représentations conceptuelles: des concepts corrects, des concepts incomplets et des concepts erronés. Il faut donc que les concepts scientifiques théoriques soient à leur tour confrontés au problème concret, dans l'interaction sociale pour une validation des attributs qui les caractérisent. Dans cette interaction, le tuteur joue un rôle clé complexe de facilitateur, de médiateur, essentiellement par le langage. L'analyse thématique de ses interventions a permis d'en distinguer cinq types: la gestion du groupe, l'argumentation, les questions de différents types, le modelling et les conclusions. Nous avons montré le lien entre les questions du tuteur et le type de réponses des étudiants, pour recommander un meilleur équilibre entre les différents types de questions. Les étudiants, également par les échanges verbaux, mais aussi par la construction collective des cartes conceptuelles initiales et définitives, participent à une co-construction de ces concepts. L'analyse de leurs interactions nous a permis de relever différentes fonctions du langage, pour souligner l'intérêt des interactions argumentatives, marqueurs d'un travail collaboratif en profondeur pour la co-construction des concepts Nous avons aussi montré l'intérêt des cartes conceptuelles non seulement pour visualiser les concepts, mais aussi en tant qu'artefact, outil de médiation psychique à double fonction communicative et sémiotique. Concernant le second objectif, l’exploration du travail personnel des étudiants, on constate que les étudiants de première année font un travail plus approfondi de recherche, et utilisent plus souvent des stratégies de lecture plus efficaces que leurs collègues de deuxième année. Ceux-ci se contentent, en général, des ouvrages de référence, font de simples lectures et s’appuient beaucoup sur les résumés faits par leurs prédécesseurs. Le recours aux ouvrages de référence essentiellement comme source d'information apporte une certaine pauvreté au débat à la phase retour avec peu d'échanges de type argumentatif, témoins d'un travail profond. Ainsi donc, par tout ce soutien qu'elle permet d'apporter aux étudiants pour la construction de leurs connaissances, pour le type d'apprentissage qu'elle offre, l’APP reste une approche unique, digne d’intérêt. Cependant, elle nécessite d'être améliorée par des interventions au niveau du tuteur et des étudiants.

Aportes del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) en la enseñanza de la Fisiología Animal en un programa de Zootecnia

En partant de quelques difficultés observées autour des aspects de la conceptualisation technoscientifique et de l’intégration de la de la théorie et la pratique dans l’apprentissage de la physiologie animale chez les étudiants du programme de Zootechnie de l’Université Nationale de Colombie, siège Medellín, cette recherche propose une stratégie didactique s’appuyant sur la méthode de l’Apprentissage Basé sur les Problèmes (ABP), appliquée spécifiquement aux sujets de thermorégulation et stress physiologique des animaux domestiques. Dans cette étude de cas on a travaillé avec un échantillon de huit étudiants à qui on a présenté dès la première session un problème didactique pour être résolu à travers le cours. Afin d’évaluer le processus on a réalisé trois enquêtes nommées Épreuves de Niveau de Formulation (NF) réalisées à différents moments de l’essai : l’une avant de commencer avec le sujet (NF 1), l’autre après la troisième classe théorique donnée et avant de faire la pratique sur le terrain (NF 2), et l’autre à la fin du processus (NF 3). Finalement on a réalisé des entretiens individuels avec chaque étudiant afin de connaître sa perception concernant la méthode. L’information obtenue a été soumise à une analyse qualitative et par des correspondances, par le biais du programme QDA Miner à travers de la révision et codification des textes provenants des enquêtes et de l’entretien individuel, complétés à leur tour par des observations sur le terrain, en analysant le changement conceptuel, la relation théorie-pratique et les correspondances entre les variables et les catégories établies. Parmi les principaux résultats obtenus on souligne le fait qu’après avoir appliqué l’ABP dans ce cours de Physiologie Animale le changement conceptuel a été favorisé et le problème formulé a servi comme connecteur entre la théorie et la pratique. En outre, on a observé la fusion des connaissances préalables avec les nouveaux acquis, l’apprentissage significatif, l’amélioration du niveau de formulation et l’augmentation de la scientificité des définitions; également il a mené à la solution viii de problèmes et à surmonter les obstacles épistémologiques comme la pluridisciplinarité et la non-linéarité. Il reste comme recommandation celle d’évaluer cette méthode dans d’autres sujets de la Physiologie Animale, dans d’autres sciences, dans des échantillons d’une taille majeure, ainsi comme approcher le sujet de l’évaluation appliquée directement à cette méthode.