Nesse estudo investigamos as representações mentais a respeito de proteínas, dentre treze alunos universitários de dois cursos da área de Ciências da Natureza, e a contribuição de uma sequência didática para a formação/reelaboração destas representações. Para tal, realizamos uma entrevista inicial, um curso de nove horas sobre proteínas e uma entrevista final. O curso foi ministrado por meio de atividades práticas com a utilização de modelos pré-fabricados para montagem de biomoléculas. Os dados coletados foram registros escritos e audiovisuais e modelos táteis de estruturas proteicas montados com materiais de baixo custo. Utilizamos a análise de conteúdo e a teoria dos Modelos Mentais de Jonhson-Laird para categorizar os alunos em modelizadores e não modelizadores e respectivas subcategorias. A sequência didática promoveu um aumento do número de alunos modelizadores, cujos modelos táteis montados e as explicações a eles associadas foram mais complexos, com detalhamento das interações intra e intermoleculares.

Science teaching in basic education aims to provide content for individuals who can handle with new information and are able to understand, question and position themselves before ethical debates related to biotechnology and molecular biology. However, the information flow generated in the molecular biology field is not accompanied by the dissemination of scientific information into the school environment, nor is it incorporated into the teaching knowledge on a continuous basis. In addition, the teaching of molecular biology and its related concepts, which involves great abstraction capacity on the part of students, requires the elaboration and use of specific didactic resources. Thus, this work aims to present the gamified software BioQuest and its usability and interface evaluation made by 131 Brazilian high school students from the São Paulo State public school system in São Carlos region. The data show that there is no significant difference in the game evaluation made by students with previous experience with games and those without the habit of playing, except when it comes to understanding the commands proposed by the game. This implies that students with previous experience in games have greater ease in using this teaching resource. Regarding the impact on their learning, the data show that students who interacted with the game performed better on conceptual issues related to Molecular Biology when compared to students who did not. Specifically, the questions related to game phases that contained gamification elements of the narrative and extrinsic motivation types, correlated with better grades obtained by the students. The practical experience of BioQuest proposed for high school students allowed to observe a significant improvement in the quality of teaching that can contribute to became a reference in this area.

AGRADECIMENTOSAgradeço, Primeiramente a Deus por me permitir viver tantas alegrias e conquistas nessa vida e por me dar sabedoria e discernimento em minhas decisões; Aos meus pais, Donizete e Maria de Fátima pela educação, carinho, compreensão e incentivo dedicados a mim com tanto amor durante toda a minha vida; À Profª Drª. Nelma R. S. Bossolan, por sua paciência, atenção e confiança, que desde minha iniciação científica até a finalização deste trabalho, tem acreditado no meu potencial, por servir de referência profissional que tanto admiro e respeito, a qual busco me espelhar, e por ter contribuído muito para o meu crescimento científico, intelectual e pessoal; À Profª Drª. Leila Beltramini pelo acompanhamento, apoio e atenção durante a realização deste trabalho; À Educadora Ms. Gislaine Gomes da Costa e aos técnicos dos laboratórios de ensino: Antenor e Jae e à Sueli pela ajuda e apoio durante a coleta de dados do presente trabalho; Aos técnicos do grupo de Biofísica: José Fernando, Andressa e Bel pela amizade, e atenção; Aos alunos dos cursos Licenciatura em Ciências e Exatas e Bacharelado em Ciências Físicas e Biomoleculares que participaram deste trabalho, tornando-o possível; Aos amigos da Coordenação de Educação e Difusão do Centro de Biotecnologia Molecular Estrutural (CBME) bolsistas e ex-bolsistas: Gislaine, Claudinei, Rudison e Paty pelos momentos de lazer, risadas, conversas e contribuições pessoais durante a convivência diária e confraternizações; Ao Instituto de Física de São Carlos, pela oportunidade de realização do curso de mestrado. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pela concessão da bolsa de mestrado e pelo apoio financeiro para a realização desta pesquisa.Ao CBME, por colocar à disposição os materiais didáticos utilizados durante a realização deste trabalho.A todas as pessoas que passaram pela minha vida durante os dois anos de realização deste trabalho que eventualmente eu tenha me esquecido de citar aqui. Palavras-chave: Modelos mentais. Johnson-Laird. Proteínas. Ensino superior. ABSTRACT SILVA, M. F. Understanding of protein structure by higher education students, under the perspective of Johnson-Laird's mental models theory. 2012. 211 p. Dissertação (Mestrado em Ciências) -The Molecular Biology and Biotechnology and its underlying concepts are embedded in the curriculum of basic education and have been present in the daily life of students, involving the analysis and decision making about ethical issues related to the production and application of scientific and technological knowledge. The explanations of some phenomena and processes related to these themes are almost always in atomic and molecular level, which is described and explained with physical and conceptual models, or even images. In light of the mental models theory of Johnson-Laird, people reason through mental models and may use other forms of mental representations as propositions and images. In this context we proposed dia...