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Self Reported Practical Innovation and Its Associations with Critical Thinking Problem Solving and Teamwork among Indonesian Biology Undergraduates

Este estudo com estudantes de graduação em biologia da Indonésia revela que a inovação prática autorrelatada está fortemente associada ao pensamento crítico e ao trabalho em equipe, mas não à resolução de problemas, destacando a importância de distinguir esses construtos e utilizar pontuações individuais validadas em vez de um único total não validado de Habilidades de Pensamento de Ordem Superior.

Autores originais: Luthpi Safahi, Gunawan Suryoputro, Samsul Maarif, Zulherman Zulherman

Publicado 2026-09-29

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CC BY 4.0

Autores originais: Luthpi Safahi, Gunawan Suryoputro, Samsul Maarif, Zulherman Zulherman

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta é uma explicação gerada por IA do artigo abaixo. Não foi escrita nem endossada pelos autores. Para precisão técnica, consulte o artigo original. Ler aviso legal completo

Na sala de aula moderna, os educadores estão cada vez mais focados em habilidades que vão além da simples memorização de fatos. Eles querem que os alunos aprendam a pensar criticamente, resolver problemas complexos, trabalhar de forma eficaz em grupo e propor ideias novas e práticas. No campo da biologia, onde os alunos devem conectar processos microscópicos a sistemas ambientais amplos, essas habilidades são essenciais. Os pesquisadores chamam essas habilidades de "habilidades de pensamento de ordem superior". No entanto, medi-las é complicado. Frequentemente, as escolas e estudos combinam essas diferentes habilidades em uma única pontuação, como se fossem todas a mesma coisa. Essa abordagem pode esconder o fato de que um aluno pode ser excelente em trabalhar com outros, mas ter dificuldade em resolver problemas específicos, ou vice-versa. Compreender como essas habilidades realmente se relacionam uns com os outros em estudantes reais é crucial para projetar melhores aulas e avaliações.

Uma equipe de pesquisadores da Universitas Muhammadiyah Prof Dr Hamka, na Indonésia, investigou recentemente como essas habilidades se sobrepõem entre graduandos de biologia. Eles estavam particularmente interessados em uma habilidade específica que chamaram de "inovação prática", que é a capacidade de pegar o conhecimento biológico e transformá-lo em uma solução ou melhoria viável. Para entender isso, eles observaram como os alunos avaliavam suas próprias habilidades em quatro áreas: pensamento crítico, resolução de problemas, trabalho em equipe e inovação prática. O estudo envolveu 100 estudantes de biologia que completaram um questionário detalhado contendo 113 perguntas sobre suas experiências com conceitos de biologia, experimentos de laboratório e projetos em grupo. Os pesquisadores queriam ver se os alunos que se sentiam confiantes em uma área também se sentiam confiantes nas outras, e se esses sentimentos de confiança realmente se moviam juntos como um único pacote ou como traços distintos.

Os pesquisadores começaram verificando cuidadosamente como os alunos responderam às perguntas. Eles notaram que algumas das perguntas sobre resolução de problemas foram formuladas negativamente, descrevendo maus hábitos, como perder a paciência ou evitar tarefas difíceis. Para garantir que as pontuações fizessem sentido, a equipe inverteu a pontuação para essas perguntas específicas, de modo que um número maior sempre significasse melhores habilidades de resolução de problemas. Esse pequeno ajuste revelou-se muito importante. Antes dessa correção, os dados sugeriam que a resolução de problemas estava fortemente ligada à inovação prática. Após a correção, esse forte vínculo enfraqueceu para um nível moderado. Os alunos que se avaliaram altamente em inovação prática eram, de fato, os mesmos que se avaliaram altamente em trabalho em equipe e pensamento crítico, mas suas habilidades de resolução de problemas autoavaliadas não seguiram o mesmo padrão.

Quando os pesquisadores analisaram os números, descobriram que o trabalho em equipe era a habilidade na qual os alunos se sentiam mais confiantes, seguido de perto pela inovação prática e pelo pensamento crítico. A resolução de problemas foi avaliada de forma inferior às outras. Os alunos que se sentiam bons em trabalhar em equipe também eram aqueles que se sentiam capazes de propor soluções biológicas inovadoras. Da mesma forma, aqueles que sentiam que eram bons em pensamento crítico também se sentiam fortes em inovação prática. Essas duas habilidades, trabalho em equipe e pensamento crítico, estavam tão intimamente ligadas à inovação prática que explicavam 85% da variação na forma como os alunos avaliavam suas próprias habilidades inovadoras. No entanto, uma vez que os pesquisadores levaram em conta o trabalho em equipe e o pensamento crítico, a resolução de problemas autoavaliada pelos alunos adicionou apenas um valor único negligenciável ao quadro. Era como se a habilidade de inovar já fosse amplamente descrita pelo quão bem um aluno sentia que podia pensar criticamente e trabalhar com outros.

O estudo também revelou que a forma como as perguntas foram escritas importava imensamente. O conjunto de perguntas sobre resolução de problemas era menos consistente do que os outros. Mesmo após corrigir a direção da pontuação, as respostas a essas perguntas não se mantiveram tão unidas quanto as respostas para trabalho em equipe ou pensamento crítico. Isso sugere que as perguntas de resolução de problemas podem estar medindo uma mistura de coisas diferentes, talvez combinando estratégias racionais com reações emocionais como frustração ou esquiva. Por causa disso, os pesquisadores concluíram que é enganoso agrupar todas essas habilidades em uma única grande pontuação de "pensamento de ordem superior". Em vez disso, eles argumentaram que educadores e pesquisadores devem observar cada habilidade separadamente.

Esta pesquisa destaca uma lição fundamental sobre como medimos as habilidades dos alunos. O estudo não provou que o trabalho em equipe causa inovação, nem mostrou que esses alunos são de fato melhores em resolver problemas do mundo real do que outros. Ele apenas mostrou como esses alunos percebiam suas próprias habilidades e como essas percepções estavam conectadas. Os achados sugerem que, quando os alunos sentem que são bons em colaborar e pensar criticamente, eles também tendem a se sentir capazes de criar inovações práticas. Mas seus sentimentos sobre suas habilidades de resolução de problemas parecem ser uma história separada, uma que é mais complexa e menos uniforme. Os pesquisadores enfatizaram que estudos futuros precisam olhar para o desempenho real, não apenas para sentimentos autorrelatados, e que devemos ter cuidado para não tratar diferentes habilidades como se fossem idênticas apenas porque frequentemente aparecem juntas. Ao manter essas habilidades distintas, os educadores podem entender melhor onde os alunos precisam de ajuda e como fomentar as habilidades específicas exigidas para o futuro da ciência.

Resumo Técnico: Inovação Prática Autorrelatada e Suas Associações com Pensamento Crítico, Resolução de Problemas e Trabalho em Equipe entre Graduandos de Biologia na Indonésia

Definição do Problema
As habilidades de pensamento de ordem superior (HOTS) e as competências colaborativas são frequentemente agregadas em pontuações compostas únicas em avaliações educacionais. Essa prática corre o risco de obscurecer padrões de medição e associações distintas entre domínios específicos, como pensamento crítico, resolução de problemas, trabalho em equipe e inovação prática. Além disso, pesquisas de avaliação frequentemente relatam confiabilidade sem examinar rigorosamente a polaridade da pontuação (direcionalidade) ou a coerência estrutural dos conjuntos de itens. No contexto da educação biológica, onde os estudantes devem navegar por sistemas complexos e raciocínio baseado em evidências, há uma necessidade de distinguir se as pontuações autorrelatadas nesses domínios representam um único traço latente ou competências distintas e concorrentemente relacionadas. Existe uma lacuna específica na compreensão das relações empíricas da "inovação prática" com outros domínios de HOTS dentro de um instrumento de autorrelato unificado e contextualizado para a biologia, particularmente ao considerar possíveis artefatos de pontuação.

Metodologia
Este estudo empregou uma análise secundária exploratória e transversal de 100 graduandos de biologia de várias instituições públicas e privadas na Indonésia. A fonte de dados foi um questionário estruturado online contendo 113 itens do tipo Likert (escala de 1–5) contextualizados à biologia (ex: experimentos laboratoriais, consequências ecológicas, dados biológicos). O instrumento compreendeu quatro domínios:

Pensamento Crítico: 40 itens (CT1–CT40)
Resolução de Problemas: 21 itens (PSS1–PSS21)
Trabalho em Equipe: 26 itens (TS1–TS26)
Inovação Prática: 26 itens (PIS1–PIS26)

Procedimentos Analíticos Principais:

Sensibilidade da Pontuação: Uma etapa metodológica crítica envolveu a inversão da pontuação dos itens PSS14–PSS21. Esses itens descreviam respostas emocionais e evitativas maladaptativas (ex: raiva, retração). Eles foram pontuados inversamente ao nível do respondente ( $6 - \text{resposta}$ ) para garantir que valores mais altos indicassem consistentemente uma resolução de problemas mais eficaz.
Diagnósticos Descritivos e de Confiabilidade: O estudo calculou médias de itens, desvios padrão e intervalos de confiança. A consistência interna foi avaliada por meio do alfa de Cronbach e do ômega de McDonald de um fator, juntamente com correlações médias entre itens e correlações item-rest corrigidas.
Modelagem Associativa: Correlações de Pearson e Spearman foram computadas entre as médias dos quatro domínios. Um modelo de regressão linear múltipla foi construído com a Inovação Prática como variável dependente e o Pensamento Crítico, a Resolução de Problemas e o Trabalho em Equipe como preditores simultâneos.
Verificações de Robustez: A análise de regressão utilizou erros padrão robustos à heterocedasticidade HC3 para lidar com potenciais problemas de variância em um tamanho de amostra modesto ( $N=100$ ). Os diagnósticos do modelo incluíram inspeção de resíduos, o teste de Breusch–Pagan e o teste de Ramsey RESET. Análises de sensibilidade foram realizadas excluindo cinco respondentes que forneceram respostas uniformes em todos os itens.

Principais Resultados

Distribuições de Pontuação: O Trabalho em Equipe apresentou a maior média ( $M=3.898$ ), seguido pela Inovação Prática ( $M=3.811$ ), Pensamento Crítico ( $M=3.799$ ) e Resolução de Problemas ( $M=3.495$ ).
Consistência Interna: O Pensamento Crítico, o Trabalho em Equipe e a Inovação Prática demonstraram consistência interna muito alta ( $\alpha$ e $\omega$ variando de .967 a .973). Em contraste, a escala de Resolução de Problemas mostrou consistência menor e menos coerente após a inversão da pontuação ( $\alpha = .815$ , $\omega = .727$ ), com a correlação média entre itens caindo para .190.
Impacto da Direção da Pontuação: A inversão da pontuação dos itens de Resolução de Problemas alterou materialmente os resultados. Sob a pontuação bruta, a Resolução de Problemas correlacionou-se fortemente com a Inovação Prática ( $r = .614$ ) e apresentou um coeficiente de regressão positivo significativo ( $\beta = .128, p = .014$ ). Após a inversão da pontuação, a correlação enfraqueceu ( $r = .468$ ), e o coeficiente de regressão único tornou-se não significativo e negativo ( $\beta = -.048, p = .269$ ).
Associações com a Inovação Prática:
- Correlações de ordem zero: A Inovação Prática correlacionou-se fortemente com o Trabalho em Equipe ( $r = .879$ ) e o Pensamento Crítico ( $r = .863$ ), e moderadamente com a Resolução de Problemas ( $r = .468$ ).
- Modelo de Regressão: No modelo de três preditores robusto ao HC3, o Trabalho em Equipe ( $\beta = .550, p < .001$ ) e o Pensamento Crítico ( $\beta = .450, p < .001$ ) mantiveram associações positivas significativas com a Inovação Prática. A Resolução de Problemas não manteve uma associação única ( $\beta = -.048, p = .269$ ).
- Ajuste do Modelo: O modelo completo explicou 85,0% da variância na Inovação Prática ( $R^2 = .850$ ).

Principais Contribuições

Rigor Metodológico na Pontuação: O estudo demonstra que a direção da pontuação (polaridade) não é um detalhe técnico menor, mas um fator substantivo que pode reverter ou anular conclusões estatísticas. A falha em inverter a pontuação dos itens maladaptativos teria levado à conclusão errônea de que a resolução de problemas é um preditor único da inovação prática.
Relato ao Nível de Constructo: A análise argumenta contra a agregação desses domínios em uma pontuação total de "HOTS". Os domínios exibem propriedades psicométricas diferentes (ex: a heterogeneidade da escala de resolução de problemas) e padrões de associação distintos, sugerindo que devem ser relatados separadamente.
Diferenciação de Competências: Os achados esclarecem que, embora a inovação prática autorrelatada ocorra concomitantemente com o trabalho em equipe e o pensamento crítico nesta amostra, ela não compartilha uma associação linear única com a escala específica de resolução de problemas uma vez que a direcionalidade é corrigida.
Transparência na Análise Secundária: O artigo fornece uma auditoria transparente de um conjunto de dados arquivado, relatando explicitamente diagnósticos ao nível do item, análises de sensibilidade em relação às regras de pontuação e as limitações dos dados de autorrelato.

Significância e Alegações
O artigo posiciona sua contribuição como diagnóstica e relacional, em vez de uma reivindicação de validação de instrumento ou mecanismo causal.

Natureza dos Achados: Os resultados descrevem associações concomitantes entre pontuações autorrelatadas dentro de uma amostra voluntária específica. Os autores declaram explicitamente que esses achados não demonstram influência causal, competência comprovada ou uma estrutura latente de ordem superior validada.
Implicação Educacional: O estudo sugere que as práticas de avaliação devem evitar colapsar competências heterogêneas em uma única pontuação. Em vez disso, o relato ao nível do constructo é preferível para preservar informações sobre forças específicas (ex: trabalho em equipe) e fraquezas (ex: a coerência estrutural dos itens de resolução de problemas).
Limitações Reconhecidas: Os autores observam que o delineamento transversal, o tamanho de amostra modesto, a falta de teste de invariância de medida e a dependência do autorrelato (que pode ser influenciado pela variância de método compartilhada) limitam a generalização dos achados. O alto $R^2$ é atribuído à medição concomitante de percepções relacionadas, em vez de poder explicativo.
Direção Futura: O artigo clama por pesquisas futuras que validem a estrutura fatorial em amostras maiores, estabeleçam invariância de medida e vinculem as pontuações de autorrelato a critérios de desempenho autênticos (ex: design experimental real ou produtos de inovação) em vez de depender apenas da autopercepção.

Resumo Técnico: Inovação Prática Autorrelatada e Suas Associações com Pensamento Crítico, Resolução de Problemas e Trabalho em Equipe entre Graduandos de Biologia na Indonésia

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