genetics education

The study investigated the effect of Simulation Application Technique (SAT) on secondary school students' interest in Genetics in Anambra State. A quasi-experimental research design, specifically the pretest-posttest non-equivalent control group design, was adopted. The population comprised 21,211 Senior Secondary II Biology students in public secondary schools in Anambra State. A sample of 220 students participated in the study, with 120 students assigned to the experimental group and 100 to the control group using multistage sampling techniques. The instrument used for data collection was Genetics Interest Inventory (GII). The instrument was validated by experts in Biology Education and Measurement and Evaluation, while the reliability of the GII was established using Cronbach's Alpha and yielded an index value of 0.84. Mean and standard deviation were used to answer the research questions, whereas Analysis of Covariance (ANCOVA) was employed to test the hypotheses at the 0.05 level of significance. The findings revealed that students taught Genetics using Simulation Application Technique recorded a higher mean interest gain (22.14) than those taught using the conventional Lecture Method (7.20). ANCOVA results further showed that the difference was statistically significant (F = 12.001, p < .05), with gender having no significant influence on students' interest, and there was no significant interaction effect between teaching strategy and gender. The study concluded that Simulation Application Technique is an effective learner-centred instructional strategy for improving students' interest in Genetics irrespective of gender. It was recommended that Biology teachers integrate simulation applications into Genetics instruction and that educational authorities organize regular professional development programmes to enhance teachers' competence in the use of simulation-based instructional strategies.

این پژوهش به بررسی تأثیر فنون کاربرد شبیه‌سازی (SAT) بر علاقه‌مندی دانش‌آموزان دبیرستانی به ژنتیک در ایالت Anambra پرداخت. طرح پژوهش شبه‌آزمایشی، به طور خاص طرح پیش‌آزمون-پس‌آزمون با گروه کنترل غیرمعادل، اتخاذ شد. جامعه آماری شامل ۲۱٬۲۱۱ دانش‌آموز زیست‌شناسی پایه دوم دبیرستان در مدارس متوسطه دولتی ایالت Anambra بود. نمونه‌ای متشکل از ۲۲۰ دانش‌آموز در این پژوهش شرکت کردند که ۱۲۰ نفر به گروه آزمایش و ۱۰۰ نفر به گروه کنترل با استفاده از روش‌های نمونه‌گیری چندمرحله‌ای اختصاص یافتند. ابزار گردآوری داده‌ها، پرسشنامه علاقه‌مندی به ژنتیک (GII) بود. این ابزار توسط متخصصان آموزش زیست‌شناسی و سنجش و ارزیابی اعتبارسنجی شد و پایایی GII با استفاده از آلفای کرونباخ محاسبه شد که شاخصی برابر با ۰٫۸۴ به دست آمد. برای پاسخ به پرسش‌های پژوهش از میانگین و انحراف معیار استفاده شد و برای آزمون فرضیه‌ها از تحلیل کوواریانس (ANCOVA) در سطح معناداری ۰٫۰۵ بهره گرفته شد. یافته‌ها نشان دادند که دانش‌آموزانی که ژنتیک را با استفاده از فنون کاربرد شبیه‌سازی فراگرفتند، افزایش میانگین علاقه‌مندی بیشتری (۲۲٫۱۴) نسبت به کسانی که با روش سخنرانی متداول آموزش دیدند (۷٫۲۰) داشتند. نتایج ANCOVA همچنین نشان داد که این تفاوت از نظر آماری معنادار است (F = 12.001, p < .05)، و جنسیت تأثیر معناداری بر علاقه‌مندی دانش‌آموزان نداشت و اثر تعاملی معناداری بین راهبرد تدریس و جنسیت مشاهده نشد. پژوهش نتیجه گرفت که فنون کاربرد شبیه‌سازی یک راهبرد آموزشی مؤثر و دانش‌آموزمحور برای افزایش علاقه‌مندی دانش‌آموزان به ژنتیک، فارغ از جنسیت، است. توصیه شد که معلمان زیست‌شناسی برنامه‌های شبیه‌سازی را در آموزش ژنتیک ادغام کنند و مسئولان آموزشی برنامه‌های توسعه حرفه‌ای منظم برای ارتقای شایستگی معلمان در استفاده از راهبردهای آموزشی مبتنی بر شبیه‌سازی برگزار کنند.

Abstract Objective Psychiatric conditions arise from a complex interplay of genetics and environment. Many people struggle to interpret genetic risk, leading to distress and inadequately informed decisions. Mental health professionals are often the first point of contact for patients with questions about psychiatric genetic risk. We aimed to uncover UK-based psychiatric professionals’ knowledge and perceptions of psychiatric genetic risk, comparing those with and without a medical degree to identify training gaps. Methods Healthcare professionals (n=152) were recruited via email and social media. An online survey assessed: 1) genetic knowledge using the 6-item International Genetic Literacy and Attitudes Survey (iGLAS), 2) confidence discussing genetic and environmental risk, 3) perceived contributions of genetic and environmental factors to psychiatric conditions, and 4) how often patients and relatives ask questions about genetic or environmental risk. We compared those with a medical degree (n=56) to those without (n=96) via linear regressions. Results One-quarter indicated patients always or often asked about genetic risk for their psychiatric condition. Whilst participants’ genetic knowledge was good (mean iGLAS score=4.36 out of 6), 10% believed at least one psychiatric condition was caused by only environmental or only genetic factors. Only 30% feel confident discussing genetic risk with patients and their relatives. Participants with a medical degree demonstrated significantly greater genetic knowledge (mean iGLAS score=5.02, SD=0.91) than those without (mean=3.97, SD=1.31; β=1.05, 95% CI=0.64, 1.47, p <0.001), and were more confident discussing genetic risk (β=0.60, 95% CI=0.20, 1.01, p =0.004), however this latter finding was non- significant after controlling for sex. Confidence discussing environmental risk was not linked to training background. Conclusions Patients and their relatives are curious about genetic risk, yet professionals’ confidence discussing this was low, especially among those without medical degrees. We highlight a specific training gap related to genetics and support calls for accessible psychiatric genetics education for mental health professionals.

هدف: اختلالات روان‌پزشکی ناشی از تعامل پیچیده ژنتیک و محیط هستند. بسیاری از افراد در تفسیر ریسک ژنتیکی دچار مشکل می‌شوند که این امر منجر به اضطراب و تصمیم‌گیری‌های ناکافی می‌گردد. متخصصان سلامت روان اغلب نخستین نقطه تماس بیماران با پرسش‌هایی درباره ریسک ژنتیکی روان‌پزشکی هستند. هدف ما کشف دانش و ادراک متخصصان روان‌پزشکی مستقر در بریتانیا نسبت به ریسک ژنتیکی روان‌پزشکی و مقایسه افراد دارای مدرک پزشکی با افراد فاقد آن به منظور شناسایی خلأهای آموزشی بود. روش‌ها: متخصصان سلامت (n=152) از طریق ایمیل و شبکه‌های اجتماعی جذب شدند. یک پرسشنامه آنلاین موارد زیر را ارزیابی کرد: ۱) دانش ژنتیکی با استفاده از پرسشنامه بین‌المللی سواد و نگرش ژنتیکی (iGLAS) شامل ۶ سؤال، ۲) میزان اطمینان در بحث درباره ریسک ژنتیکی و محیطی، ۳) سهم ادراک‌شده عوامل ژنتیکی و محیطی در اختلالات روان‌پزشکی، و ۴) فراوانی پرسش بیماران و بستگان درباره ریسک ژنتیکی یا محیطی. افراد دارای مدرک پزشکی (n=56) با افراد فاقد آن (n=96) با استفاده از رگرسیون خطی مقایسه شدند. نتایج: یک‌چهارم شرکت‌کنندگان اظهار داشتند که بیماران همیشه یا اغلب درباره ریسک ژنتیکی اختلال روان‌پزشکی خود سؤال می‌کنند. اگرچه دانش ژنتیکی شرکت‌کنندگان مطلوب بود (میانگین نمره iGLAS=4.36 از ۶)، ۱۰٪ معتقد بودند که حداقل یک اختلال روان‌پزشکی صرفاً ناشی از عوامل محیطی یا صرفاً ژنتیکی است. تنها ۳۰٪ در بحث درباره ریسک ژنتیکی با بیماران و بستگانشان احساس اطمینان می‌کردند. افراد دارای مدرک پزشکی دانش ژنتیکی به‌مراتب بیشتری نشان دادند (میانگین نمره iGLAS=5.02، انحراف معیار=0.91) نسبت به افراد فاقد آن (میانگین=3.97، انحراف معیار=1.31؛ β=1.05، 95% CI=0.64, 1.47، p<0.001) و در بحث درباره ریسک ژنتیکی نیز اطمینان بیشتری داشتند (β=0.60، 95% CI=0.20, 1.01، p=0.004)، هرچند این یافته اخیر پس از کنترل جنسیت معنادار نبود. اطمینان در بحث درباره ریسک محیطی با پیشینه آموزشی مرتبط نبود. نتیجه‌گیری: بیماران و بستگانشان نسبت به ریسک ژنتیکی کنجکاو هستند، اما اطمینان متخصصان در بحث درباره این موضوع پایین بود، به‌ویژه در میان افراد فاقد مدرک پزشکی. ما به خلأ آموزشی مشخصی در حوزه ژنتیک اشاره می‌کنیم و از آموزش قابل‌دسترس ژنتیک روان‌پزشکی برای متخصصان سلامت روان حمایت می‌کنیم.

The study determined the effect of edutainment on pre-service teachers’ higher-order thinking skills and scientific literacy in Genetics in North-Central, Nigeria. The study employed a non-randomized, non-equivalent, control group quasi-experimental design. The study aimed to determine the effect of edutainment on higher-order thinking skills and scientific literacy, and their interaction among male and female pre-service Biology teachers in Colleges of Education in North-Central Nigeria. The sample size of the study was 372 level III Colleges of Education pre-service teachers selected using multi-stage sampling techniques. Three validated research instruments comprising of treatment Instrument (Edutainment Package) and test instrument (Biology higher-order thinking ability test and Biology scientific literacy ability test) were used for data collection. The reliability of the instruments was established. The ANCOVA result revealed a significant difference (F(1,324) = 343.615, p = 0.000) in the scientific literacy skills of College of education pre-service Biology teachers taught using edutainment and those taught using conventional strategy and a significant difference (F(1,324) = 268.443, p = 0.000) in the higher-order thinking of College of Education pre-service Biology teachers taught using edutainment and those taught using conventional strategy. Also, the ANCOVA result revealed no significant difference (F(1,193) = 2.898, p = 0.090) in the scientific literacy skills of male and female College of Education pre-service Biology teachers taught using edutainment and no significant difference (F(1,193) = 0.121, p = 0.728) in the higher-order thinking of male and female College of Education pre-service Biology teachers taught using edutainment. The study concludes that Edutainment is an effective strategy for enhancing higher-order thinking skills and scientific literacy among pre-service Biology teachers. The study recommended among others that Edutainment should be used to augment teaching and learning of Biology in Colleges of Education.

این پژوهش تأثیر آموزش سرگرم‌کننده را بر مهارت‌های تفکر سطوح بالاتر و سواد علمی معلمان پیش‌خدمت در ژنتیک در منطقه شمال‌مرکزی نیجریه بررسی کرد. این پژوهش از طرح شبه‌آزمایشی گروه کنترل غیرتصادفی و غیرمعادل استفاده نمود. هدف پژوهش تعیین تأثیر آموزش سرگرم‌کننده بر مهارت‌های تفکر سطوح بالاتر و سواد علمی و همچنین تعامل آن‌ها در میان معلمان پیش‌خدمت زیست‌شناسی زن و مرد در دانشکده‌های تربیت معلم منطقه شمال‌مرکزی نیجریه بود. حجم نمونه پژوهش ۳۷۲ نفر از معلمان پیش‌خدمت سطح سوم دانشکده‌های تربیت معلم بود که با استفاده از روش‌های نمونه‌گیری چندمرحله‌ای انتخاب شدند. سه ابزار پژوهشی معتبر شامل ابزار مداخله (بسته آموزش سرگرم‌کننده) و ابزار آزمون (آزمون توانایی تفکر سطوح بالاتر زیست‌شناسی و آزمون توانایی سواد علمی زیست‌شناسی) برای گردآوری داده‌ها به کار رفت. پایایی ابزارها تأیید شد. نتایج ANCOVA تفاوت معناداری (F(1,324) = 343.615, p = 0.000) در مهارت‌های سواد علمی معلمان پیش‌خدمت زیست‌شناسی دانشکده تربیت معلم که با آموزش سرگرم‌کننده آموزش دیدند و کسانی که با روش سنتی آموزش دیدند نشان داد و همچنین تفاوت معناداری (F(1,324) = 268.443, p = 0.000) در تفکر سطوح بالاتر این دو گروه مشاهده شد. همچنین، نتایج ANCOVA نشان داد که تفاوت معناداری (F(1,193) = 2.898, p = 0.090) در مهارت‌های سواد علمی معلمان پیش‌خدمت زیست‌شناسی زن و مرد دانشکده تربیت معلم که با آموزش سرگرم‌کننده آموزش دیدند وجود ندارد و همچنین تفاوت معناداری (F(1,193) = 0.121, p = 0.728) در تفکر سطوح بالاتر این دو گروه مشاهده نشد. پژوهش نتیجه می‌گیرد که آموزش سرگرم‌کننده راهبرد مؤثری برای ارتقای مهارت‌های تفکر سطوح بالاتر و سواد علمی در میان معلمان پیش‌خدمت زیست‌شناسی است. پژوهش توصیه می‌کند که آموزش سرگرم‌کننده برای تقویت آموزش و یادگیری زیست‌شناسی در دانشکده‌های تربیت معلم به کار گرفته شود.

Perkembangan era digital menuntut peserta didik memiliki kemampuan tingkat tinggi, salah satunya keterampilan berpikir komputasional yang berperan penting dalam pembelajaran sains, khususnya biologi. Namun, implementasi berpikir komputasional dalam pembelajaran pada materi pewarisan sifat di sekolah masih belum optimal karena karakteristik materi yang abstrak dan keterbatasan media pembelajaran. Tujuan penelitian ini untuk menghasilkan LKPD (Lembar Kerja Peserta Didik) berbasis laboratorium virtual FlyLab JS pada materi pewarisan sifat serta menguji kualitasnya berdasarkan aspek validitas, kepraktisan, dan keefektifan. Penelitian menggunakan metode R&D (Research and Development) melalui model pengembangan 4D (define, design, develop, disseminate). Sasaran penelitian adalah peserta didik kelas XII MIPA SMAN Jogoroto sebanyak 25 orang. Validitas LKPD dinilai berdasarkan hasil validasi oleh ahli media, ahli materi dan guru Biologi. Kepraktisan ditentukan dari hasil observasi dan respon peserta didik. Keefektifan diperoleh dari hasil belajar peserta didik melalui pre-test dan post-test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa LKPD yang dihasilkan menunjukkan tingkat validitas sangat valid dengan skor rata-rata 3,83. Kepraktisan LKPD ditunjukkan oleh keterlaksanaan aktivitas pembelajaran sebesar 97,82% dan respons positif peserta didik sebesar 96,73%. Keefektifan LKPD terlihat dari meningkatnya kemampuan berpikir komputasional dengan N-gain rata-rata 0,78 dalam kategori tinggi serta peningkatan hasil belajar kognitif dengan ketuntasan mencapai 100%. Seluruh indikator berpikir komputasional mengalami peningkatan, dengan indikator algoritma memperoleh N-gain paling rendah sebesar 0,69 dalam kategori sedang. Dengan demikian, LKPD berbasis laboratorium virtual FlyLab JS dinyatakan valid, praktis, dan efektif untuk meningkatkan kemampuan berpikir komputasional peserta didik pada materi pewarisan sifat. Kata Kunci: LKPD, Laboratorium Virtual, FlyLab JS, Berpikir Komputasional, Pewarisan Sifat The development of the digital era requires students to possess higher order skills, particulary computational thinking, which plays a crucial role in science learning in biology. However, the implementation of computational thinking in teaching heredity concepts in schools remains limited due to the abstract nature of the material and limited availability of instructional media. This study aims to produce a student worksheet based on the FlyLab JS laboratory for heredity topics and to examine its quality in terms of validity, practicality, and effectiveness. The research uses the Research and Development method through the 4D (define, design, develop, and disseminate) development model. The research subjects were 25 students from the twelfth grade science class at SMAN Jogoroto. The validity of the student worksheet is determined based on validation results from media experts, material experts, and Biology teachers. Practicality is determined through observations of learning implementation and student responses. Effectiveness is measured using students' learning outcomes obtained from pre-tests and post-tests. The results show that the student worksheet demonstrates high validity with an average score of 3.83. Practicality is reflected in implementation reaching 97.82% and student responses of 96.73%. Effectiveness is indicated by improved computational thinking skills with an average N-gain of 0.78 in the high category, with cognitive mastery reaching 100%. All computational thinking indicators improved, although the algorithm indicator showed the lowest N-gain of 0.69 in the medium category. Thus, the FlyLab JS based worksheet is valid, practical, and effective in enhancing students' computational thinking skills on inheritance topics. Keywords: Virtual Laboratory, FlyLab JS, Computational Thinking, Inheritance

تحولات عصر دیجیتال مستلزم آن است که دانش‌آموزان دارای مهارت‌های سطح بالا، از جمله مهارت تفکر محاسباتی باشند که نقش مهمی در یادگیری علوم، به‌ویژه زیست‌شناسی ایفا می‌کند. با این حال، اجرای تفکر محاسباتی در آموزش مبحث وراثت صفات در مدارس هنوز به‌طور بهینه صورت نمی‌گیرد که این امر به دلیل ماهیت انتزاعی محتوا و محدودیت رسانه‌های آموزشی است. هدف این پژوهش، تولید کاربرگ دانش‌آموز (LKPD) مبتنی بر آزمایشگاه مجازی FlyLab JS در مبحث وراثت صفات و ارزیابی کیفیت آن بر اساس جنبه‌های روایی، کاربردپذیری و اثربخشی است. این پژوهش با روش تحقیق و توسعه (R&D) و از طریق مدل توسعه ۴D (تعریف، طراحی، توسعه، اشاعه) انجام شد. جامعهٔ پژوهش شامل ۲۵ نفر از دانش‌آموزان پایه دوازدهم رشته علوم تجربی دبیرستان SMAN Jogoroto بود. روایی کاربرگ بر اساس نتایج ارزیابی توسط متخصص رسانه، متخصص محتوا و معلم زیست‌شناسی تعیین شد. کاربردپذیری از طریق مشاهده اجرای آموزش و پاسخ‌های دانش‌آموزان سنجیده شد. اثربخشی با استفاده از نتایج یادگیری دانش‌آموزان از طریق پیش‌آزمون و پس‌آزمون ارزیابی گردید. نتایج پژوهش نشان داد که کاربرگ تولیدشده دارای سطح روایی بسیار بالا با میانگین امتیاز ۳٫۸۳ است. کاربردپذیری کاربرگ با میزان اجرای فعالیت‌های آموزشی ۹۷٫۸۲٪ و پاسخ مثبت دانش‌آموزان ۹۶٫۷۳٪ نشان داده شد. اثربخشی کاربرگ از طریق بهبود توانایی تفکر محاسباتی با میانگین N-gain برابر با ۰٫۷۸ در دستهٔ بالا و همچنین افزایش نتایج یادگیری شناختی با کسب موفقیت ۱۰۰٪ مشاهده شد. همهٔ شاخص‌های تفکر محاسباتی بهبود یافتند و شاخص الگوریتم پایین‌ترین N-gain را با مقدار ۰٫۶۹ در دستهٔ متوسط به دست آورد. بنابراین، کاربرگ مبتنی بر آزمایشگاه مجازی FlyLab JS از نظر روایی، کاربردپذیری و اثربخشی برای ارتقاء توانایی تفکر محاسباتی دانش‌آموزان در مبحث وراثت صفات تأیید می‌شود.