INNOVARE. Revista de Ciencia y Tecnología. Vol. 12, No. 1, 2023
INNOVARE
Revista de Ciencia y Tecnología
Disponible en CAMJOL - Sitio web: www.unitec.edu/innovare/
1
Autor corresponsal: emilioe.romero@up.ac.pa, Universidad de Panamá, Ciudad de Panamá, Panamá
Disponible en: http://dx.doi.org/10.5377/innovare.v12i1.15952
© 2023 Autores. Este es un artículo de acceso abierto publicado por UNITEC bajo la licencia https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Artículo Original
Percepción de estrés académico y dificultades en el aprendizaje de
biofísica en estudiantes universitarios
Perception of academic stress and difficulties in learning biophysics in university students
Emilio Romero-Romero
a,1
, José Young-Castillo
a
, Yostin Añino
a,b
, Xiomara Medina
c
a
Departamento de Fisiología y Comportamiento Animal, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología,
Universidad de Panamá, Ciudad de Panamá, Panamá
b
Programa de Maestría en Estadística Aplicada, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología, Universidad de
Panamá, Ciudad de Panamá, Panamá
c
Programa de Maestría en Psicología Industrial, Facultad de Psicología, Universidad de Panamá, Ciudad de Panamá,
Panamá
Historia del artículo:
Recibido: 21 noviembre 2022
Revisado: 5 febrero 2023
Aceptado: 9 marzo 2023
Publicado: 15 abril 2023
Palabras clave
Biofísica
Dificultad en el aprendizaje
Estrés
Estudiante
Keywords
Biophysics
Learning difficulties
Stress
Students
RESUMEN. Introducción. La biofísica se enfoca en los componentes fisicomatemáticos, así como en el estudio de
los fenómenos biológicos que subyacen en las bases de la física y de la química. Dichas materias suelen generar
dificultades en los estudiantes. El objetivo del estudio fue determinar el estrés académico y la dificultad asociada al
curso de biofísica. Métodos. Se evaluó los estresores de 220 estudiantes de medicina y nutrición a través de un
cuestionario de percepción de estrés académico y la dificultad mediante un cuestionario de dificultad del curso de
biofísica. Resultados. El estrés inducido por carga de trabajo académico (e.g., charlas, exámenes, talleres, entre
otros) mostró las puntuaciones más altas, seguido del estrés por mejorar el nivel académico. El módulo de biofísica
de la membrana celular es el que representó más dificultad por los estudiantes. Esta percepción de dificultad se
fundamentó en que los estudiantes deben dominar conceptos del sistema nervioso, en especial de la membrana
celular. Además, deben conocer los fundamentos de electricidad y corrientes eléctricas. La integración de estos
conceptos representó un grado más alto de dificultad por parte de los estudiantes. Conclusión. Los estudiantes
percibieron estrés por el exceso de carga de trabajo académico y por la presión de mantener un buen nivel académico.
El módulo de biofísica de membrana celular representó mayor dificultad para los estudiantes.
ABSTRACT. Introduction. Biophysics focuses on mathematical-physics components, as well as in the study of
biological phenomena that underlie the bases of physics and chemistry. These subjects usually generate difficulties
in students. The study aim was to determine the academic stress and difficulty associated with the biophysics course.
Methods. We evaluated the stressors of 220 medical and nutrition students through an academic stress perception
questionnaire and difficulty through a biophysics course difficulty questionnaire. Results. Workload-induced stress
(e.g., lectures, exams, workshops) showed the highest scores, followed by academic improvement stress. The cell
membrane biophysics module represented the most difficulty for the students. This perception of difficulty was based
on the fact students must master concepts of the nervous system, especially the cell membrane. In addition, they must
know the basics of electricity and electric currents. The integration of these concepts showed a higher degree of
difficulty for the students. Conclusion. Students perceived stress due to excessive academic workload and due to the
pressure to maintain a good academic level. The cell membrane biophysics module represented more difficulty for
students.
1. Introducción
El estrés académico se define como el estado
psicológico de los estudiantes resultante de la continua
presión social y autoimpuesta en un ambiente académico,
incluida la carga de exámenes, pruebas y cursos exigentes
(Misra & Castillo, 2004; Neseliler et al., 2017).
El aprendizaje y la aprobación de un curso
universitario dependen de múltiples variables que inciden
directa o indirectamente en los estudiantes. A pesar de que
el plan de estudios biomédico se compone de varios
cursos, las facultades de medicina, nutrición, medicina
E. Romero-Romero, et al.
INNOVARE. Revista de Ciencia y Tecnología. Vol. 12, No. 1, 2023
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veterinaria y ciencias naturales incorporan la asignatura
de biofísica o la biomedicina en varios de sus programas
de estudio, la cual tiene un enfoque multidisciplinario
(González Jiménez & Ivanovich Poltev, 2005). En el caso
de la biofísica, se ha observado que los estudiantes
afrontan dificultades en cada semestre. Algunos ya tienen
una actitud a priori con respecto al curso, basado en
experiencias previas, mientras que otros tienen problemas
de adaptación a la vida universitaria y pobres técnicas de
estudio.
Típicamente, se acostumbra a evaluar diversas
variables exógenas como estrés, lectura compresiva, entre
otros, pero se suele dejar de lado los contenidos
intrínsecos que se imparten en los cursos. Esto se debe a
que no resulta tan practico crear un cuestionario adaptado
para cada curso particular. Por tanto, se hace necesario
identificar los factores relacionados con los temas que se
abordan en los que pudieran afectar la adquisición de las
competencias planteadas en el programa del curso y así
brindar herramientas para la toma de decisiones de
docencia como administrativas que participan en el
desarrollo curricular. El objetivo del estudio fue
determinar y asociar los factores estresantes y de
percepción de dificultad que inciden en el aprendizaje de
la biofísica en estudiantes de ciencias biomédicas.
2. Métodos
2.1. Población y muestra
Este estudio fue de carácter cuantitativo, correlacional,
transversal y no experimental. La población constó de 50
estudiantes de primer ingreso de la licenciatura en
nutrición y 240 de la licenciatura en medicina. Una
población objetivo de 290 estudiantes. La muestra total
fue de 220 estudiantes de primer ingreso de las carreras de
nutrición y medicina de la Facultad de Medicina de la
Universidad de Panamá que se matricularon en el curso de
biofísica (BIOF 107) durante el periodo 2020-2021. Los
criterios de exclusión fueron estudiantes que no realizaron
exámenes del curso y aquellos que abandonaron el curso.
2.2. Variables e instrumentos de medición
Se evaluó dos variables: 1) percepción de estrés
académico y 2) percepción de dificultad del curso de
biofísica.
Cuestionario de estrés académico. La percepción de
estrés académico se evaluó mediante la versión validada
para Panamá del Inventario sobre Estrés en Estudiantes
Universitarios (SEEU) (Romero-Romero, 2020), el cual
es una versión modificada del cuestionario de percepción
de Estrés Académico (SEEU-R) (Pulido Rull et al., 2011).
El cuestionario posee consistencia interna a través de alfa
de Cronbach (α = 0.85). Se compone de 28 reactivos
agrupados en los siguientes 6 factores: 1) Cambios de
ánimos, presencia de ansiedad y somatización, 2) Estrés
inducido por carga de trabajo, 3) Estrés inducido por
comparación con terceros, 4) Estrés inducido por eventos
de vida, 5) Presión por mejorar el nivel académico y 6)
Exigencia por parte de la institución.
Cuestionario percepción de grado de dificultad del
curso. El grado de dificultad del curso de biofísica se
evaluó a través de la escala de percepción de dificultad de
biofísica. Este cuestionario mide la percepción de
dificultad de los diferentes módulos estudiados durante el
curso de biofísica. El cuestionario posee consistencia
interna (α = 0.72) y se compone de 9 reactivos agrupados
en tres dimensiones: 1) Aplicación de conceptos de
fisicoquímica, 2) Aplicación y/o fundamentos de sistemas
de biofísica y 3) biofísica de la membrana celular
(Romero-Romero et al., 2022).
2.3. Procedimiento
El estudio inicialmente se presentó a los estudiantes
con la asistencia de los coordinadores de los grupos de
estudiantes y los profesores del curso. Al finalizar los
semestres 2020 y 2021, se distribuyeron cuestionarios de
recolección de datos vía Google Forms. Después de
recolectar los datos, se tabularon en Excel y se depuró la
base de datos, excluyendo 13 formularios incompletos.
2.4. Análisis estadísticos
Se generó estadísticas descriptivas de las puntuaciones
de los estudiantes en las diversas dimensiones de estrés
académico y percepción de dificultad. Luego, se comparó
las puntuaciones entre carreras, sexos y horas de sueño a
través de pruebas t para muestras independientes.
Finalmente, se calculó los coeficientes de correlación de
Pearson (r) para explorar las asociaciones entre las
dimensiones de estrés y dificultad.
2.5. Aspectos éticos
Se obtuvo el consentimiento informado de todos los
participantes. Esta investigación se desarrolló de acuerdo
con la Declaración de Helsinki y fue aprobada por el
Comité de Bioética de la Universidad de Panamá bajo el
código No-CBUP/419/2021.
3. Resultados
Un total de 217 estudiantes, 201 de medicina y 16 de
nutrición fueron elegibles para la recolección de los datos.
El 66.7% eran del sexo femenino. La mayoría tenía 19
años (65.3%). Además, se caracterizaron por dormir
menos de 7 horas al día (80.6%). Solo el 19% indicó
dormir más de 7 horas al día (Cuadro 1).
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E. Romero-Romero, et al.
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3
Cuadro 1
Descripción de caracteristicas generales de los estudiantes.
Facultad (n =217)
n (%)
Medicina
201 (92.6%)
Nutrición
16 (7.4%)
Sexo (n=216)
Masculino
72 (33.3%)
Femenino
144 (66.7%)
Edad (n=216)
17
1 (0.5%)
18
33 (15.3%)
19
141 (65.3%)
20
36 (16.7%)
21
5 (2.3%)
Horas de sueño (n= 217)
≤ 7 horas
175 (80.6%)
> 7 horas
42 (19.4%)
El estrés inducido por carga de asignaciones (e.g.,
talleres, asignaciones o exámenes) mostró las
puntuaciones más altas (E2, X
= 3.53, mediana=3.60),
seguido del estrés por mejorar el nivel académico (E5, X
=
2.82, mediana=3.00). En lo que respecta a la dificultad del
curso de biofísica, el módulo de biofísica de la membrana
celular obtuvo puntuaciones más altas (BF1, X
= 3.53,
mediana=3.60) (Cuadro 2). Por tanto, los estudiantes
indicaron sentir estrés por el exceso de carga de trabajo
académico y por la presión de mejorar su nivel académico.
De manera general, las dimensiones de estrés
académico se asociaron entre sí, destacando la asociación
entre E5-E1 (r= 0.710, p < 0.01), E2-E1 (r=0.652, p< 0.01)
y E2-E5 (r=0.621, p< 0.01). Es decir, la presión por
mejorar el nivel académico, los cambios de ánimos y la
carga de trabajo académico se relacionaron
moderadamente. Por tanto, en momentos de alta exigencia
académica, los estudiantes pueden ser más propensos a
experimentar cambios de ánimo y perciben la presión por
mejorar su desempeño académico. Sin embargo, ninguna
de las dimensiones de estrés académico se asoció con la
percepción de dificultad del curso de biofísica (Cuadro 3).
Aunque el curso generó estrés en el grupo de estudiantes,
este estrés no se asoció directamente con los temas que
fueron abordados y que se plantearon en la estructura
modular de la asignatura.
El módulo de biofísica de la membrana celular fue
considerado como más difícil por los estudiantes de
nutrición (BF1, X
= 4.25, p < 0.001), en comparación con
los estudiantes de medicina (BF1, X
= 3.32). De manera
similar, los contenidos de fisicoquímica fueron
considerados más difíciles por los estudiantes de nutrición
(BF3, X
= 3.65, p < 0.014, comparado con los estudiantes
de medicina (BF3, X
= 2.80) (Cuadro 4).
El sexo femenino reportó mayores puntuaciones en
cambios de ánimos, presencia de ansiedad y somatización
(E1, X
= 2.75, p < 0.001), en comparación con el
masculino (E1, X
= 2.14). Además, en el estrés inducido
por carga de trabajo, se observó mayores puntuaciones en
el sexo femenino (E2, X
= 3.63, p < 0.020), comparado con
el masculino (E2, X
= 3.29). De manera general, el sexo
femenino reportó mayores puntuaciones de estrés
académico (EA, X
= 70.89, p < 0.05), comparado con el
sexo masculino (X
= 64.28) (Cuadro 4).
Se observó diferencias significativas en la percepción
total de estrés académico entre los estudiantes que
reportaron dormir igual o menos de 7 horas (X= 71.42, p
< 0.001), comparado con aquellos que reportaron dormir
más de 7 horas (X
= 57.00). Por tanto, los estudiantes que
duermen pocas horas reportaron más estrés (Cuadro 4).
4. Discusión
Un aspecto interesante en esta población, que se repite
dentro de todas las universidades panameñas, es el alto
porcentaje de estudiantes del sexo femenino. Panamá
reporta desde hace más de una década una proporción del
60% estudiantes femeninas (Rodríguez-Blanco et al.,
2020). La Facultad de Medicina ha indicado que el 63%
de los estudiantes son del sexo femenino (Mariscal-Davy,
2020). Esto se refleja en nuestros resultados, con el 66%
de participantes del sexo femenino.
Los principales factores que causaron estrés en el
grupo de estudiantes fueron: 1) Estrés inducido por carga
de trabajo y 2) Presión por mejorar el nivel académico.
Esto se ha reportado en varios estudios que sugieren que
la carga académica excesiva causa estrés y se asocia
negativamente con la satisfacción académica (Cheung et
al., 2020; Kausar, 2010). Por otro lado, la expectativa
académica es un tipo de estresor que los estudiantes
experimentan cuando no pueden hacer frente a las
demandas académicas (Asgarabad et al., 2021; Kiang et
al., 2015). Cuando las predicciones o pronósticos que
fueron creados a priori por los estudiantes antes de
ingresar a la universidad son contrastados con la realidad
que están viviendo luego de presentar algunos exámenes
y de evaluar sus calificaciones durante el curso, suelen
generar más estrés en el estudiantado. Sin embargo,
nuestro estudio no cuenta con los elementos para abordar
este apartado. Por tanto, en estudios posteriores sería
importante incorporar variables sobre la expectativa
académica en conjunto con diseños longitudinales.
Los estudiantes indicaron que el módulo que perciben
como más difícil es aquel que aborda los temas
correspondientes a la biofísica de la membrana celular.
Este módulo se caracteriza por el estudio de las
propiedades eléctricas de las células, cambios de voltaje,
estructura, función y permeabilidad de la membrana
celular.
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E. Romero-Romero, et al.
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Cuadro 2
Estadísticas descriptivas de estrés y dificultad de estudiantes por curso de biofísica.
E1
E2
E3
E4
E5
E6
PEA
BF1
BF2
BF3
PBF
Media (X
)
2.55
3.53
1.79
1.23
2.82
2
68.63
3.39
3.17
2.86
27.98
Error de
estándar
(SE)
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
1.59
0.05
0.05
0.06
0.33
Mediana
(Mdn)
2.5
3.6
1.5
1.25
3
2
68
3.5
3.25
3
28
Desviación
de estándar
(S)
1.02
0.98
1.11
0.97
1.06
0.97
23.4
0.81
0.71
0.96
4.91
E1: Cambios de ánimos, presencia de ansiedad y somatización, E2: Estrés inducido por carga de trabajo, E3: Comparación con terceros,
E4: Estrés inducido por eventos de vida, E5: Presión por mejorar el nivel académico, E6: Exigencia por parte de la institución, PEA:
Puntaje estrés académico, BF1: Biofísica de la membrana celular, BF2: Aplicación y/o fundamentos de biofísica de sistemas, BF3:
Aplicación de conceptos básicos de fisicoquímica, PBF: Puntaje percepción de dificultad.
Además, este módulo interrelaciona varios
conocimientos previos de biología (membrana,
citoplasma y receptores celulares), física (voltaje y
potenciales eléctricos) y química (gradientes iónicos),
asignaturas que suelen generar dificultad en el
estudiantado (Etobro & Fabinu, 2017; O’Dwyer & Childs,
2017; Ornek et al., 2008).
El estudiante debe tener una base sólida de los
conceptos de biología celular y conocer las estructuras de
la célula, en especial, su membrana celular, así como la
composición de los fluidos intra y extracelular. Además,
debe dominar el concepto de gradiente de concentración y
cómo este gradiente afecta el flujo de iones hacia y desde
la célula. Por otro lado, debe relacionar el efecto de las
membranas semipermeables en el flujo iónico. El
estudiante debe conocer los conceptos fundamentales de
corrientes eléctricas, diferencia de potencial y cómo el
flujo de iones afecta los valores de potenciales de la
membrana y las posibles respuestas típicas de las células.
La integración de todos estos conceptos permitirá que el
estudiante comprenda la forma en que se genera la
comunicación entre las células excitables y cómo éstas
responden antes diversos estímulos de diferentes indoles
como mecánicos, lumínicos, químicos o térmicos.
La forma de abordar estos temas y hacerlos más fáciles
y amigables a los estudiantes radica en el aprendizaje
basado en problemas y en la explicación de ecuaciones
con ejemplos prácticos. Algunos estudios sugieren que
asignar a los estudiantes problemas hipotéticos que
aborden los diferentes conceptos del módulo fomenta un
aprendizaje holístico. Además, los estudiantes al tratar de
resolver ejemplos específicos trabajan paso a paso en la
adquisición de conocimientos, así como los aspectos
interdisciplinarios (Neuhaus et al., 2008; Nyathi, 2017).
Otra estrategia que sugerimos es la incorporación de
ecuaciones con aplicaciones prácticas (Tanaka &
Gladney, 1993), es decir utilizar ejemplos concretos y
resolverlos con ecuaciones y así explicar el impacto de la
afectación de ecuaciones concretas (e.g., ley de Fick,
ecuación de Starling, ecuación de Nerst en parámetros
biofísicos). Próximamente, estaremos diseñando un
estudio de intervención tomando como referencia el
estudio de seis pasos lógicos para la aplicación clínica de
la ecuación de Nerst (Ngo et al., 2022).
Las dimensiones de estrés académico se asociaron
entre sí, destacando la asociación entre E5 (“Presión por
mejorar el nivel académico”) y E1 (“Cambios de ánimos,
presencia de ansiedad y somatización”) (r= 0.710, p <
0.01), la asociación entre E2 (“Estrés inducido por carga
de trabajo”) y E1 (“Cambios de ánimos, presencia de
ansiedad y somatización”) (r=0.652, p< 0.01) y la
asociación entre E2 (“Estrés inducido por carga de
trabajo”) y E5 (“Presión por mejorar el nivel académico”)
(r=0.621, p< 0.01). Consecuentemente, la presión por
mejorar el nivel académico, los cambios de ánimos y la
carga de trabajo académico fueron moderadamente
relacionadas. Esto sugiere, que los estudiantes al percibir
mayor presión por mejorar sus calificaciones académicas,
en conjunto con la carga académica excesiva, generaron
estrés, el cual se refleja con cambios en los estados de
ánimo, aparición de comportamientos ansiosos y
trastornos de sueño en el estudiantado (Cheung et al.,
2020; Kausar, 2010; Kember, 2004). Además, este estudio
reportó que los estudiantes percibieron menos estrés
generado por presiones familiares o por factores que
involucraron la institución universitaria, administración o
la relación con los docentes.
No obstante, ninguna de las dimensiones de estrés
académico se asoció con la percepción de dificultad del
curso de biofísica. Esto se debe a que la escala de
percepción de dificultad se centra en conocer la dificultad
intrínseca de los diferentes módulos que se abordan en el
curso. Sin embargo, no aborda dificultades que pueden
aparecer en la comunicación con el docente, prácticas de
laboratorio, cantidad de actividades evaluativas
presentadas y técnicas de estudio.
11
E. Romero-Romero, et al.
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Cuadro 3
Coeficientes de correlación entre estrés y dificultad.
E1
E2
E3
E4
E5
E6
BF1
BF2
BF3
E1
.652**
.591**
.560**
.710**
.457**
.043
.068
.088
E2
.542**
.380**
.621**
.615**
.001
.026
.107
E3
.436**
.566**
.461**
.072
.091
.056
E4
.519**
.344**
.037
-.060
-.030
E5
.501**
.031
.024
-.040
E6
.122
.051
-.011
BF1
-.090
.102
BF2
.162
** La correlación es significativa a nivel de <0.01.
E1: Cambios de ánimos, presencia de ansiedad y somatización, E2: Estrés inducido por carga de trabajo, E3: Comparación con terceros,
E4: Estrés inducido por eventos de vida, E5: Presión por mejorar el nivel académico, E6: Exigencia por parte de la institución, PEA:
Puntaje estrés académico, BF1: Biofísica de la membrana celular, BF2: Aplicación y/o fundamentos de biofísica de sistemas, BF3:
Aplicación de conceptos básicos de fisicoquímica.
Por tanto, ante esta limitación, sugerimos que próximos
estudios incorporen la evaluación de técnicas de estudio,
así como la relación docente-estudiante. Esto permitirá
conocer con mayor profundidad otros factores que
impacten en la percepción de estrés académico.
En nuestro estudio, el sexo femenino indicó más estrés
percibido en comparación con el sexo masculino.
Resultados similares se han reportado en diversos estudios
en los cuales las mujeres perciben más estrés académico
(Beall et al., 2015; Opoku-Acheampong et al., 2017). Este
hallazgo aporta evidencia a que la percepción y reacción
ante el estrés varía entre el sexo masculino y femenino. La
diferencia en la respuesta al estrés es un fenómeno que se
ha abordado de manera extensa en diferentes artículos.
Por ejemplo, se ha evidenciado que el sexo femenino
experimenta el estrés y los eventos de la vida con
respuestas más negativas en comparación con el sexo
masculino (Nolen-Hoeksema et al., 1999; Thomsen et al.,
2005).
Esto proporciona las condiciones para que el sexo
femenino sea más propenso a expresar síntomas de
ansiedad y depresión que están relacionadas con
variaciones en las presiones evolutivas de los roles
sexuales (Handa & McGivern, 2016). Por otro lado, el
sexo masculino percibe el estrés como posibles problemas
que debe solucionar a través de enfoques centrados en
emociones (Sigmon et al., 1995), así como una mayor
tendencia a sentir despersonalización (Costa et al., 2021).
Con respecto a las diferencias entre las carreras, se
observó que los estudiantes de nutrición percibieron con
mayor dificultad el curso de biofísica que los estudiantes
de medicina. Estas diferencias pueden abordarse desde
varias perspectivas. Una de ellas es evaluar su
rendimiento previo al ingreso de la carrera. En el caso de
la Universidad de Panamá, se utiliza la prueba de
conocimientos generales (PCG) de la Universidad de
Panamá. De manera general, el 59% de los estudiantes que
intentan ingresar a la Universidad de Panamá obtienen un
índice predictivo mayor a 1.00 (en escala de 0 a 3), en
cambio el 74% de los estudiantes que aplican para
ingresar a la carrera de Medicina poseen un índice
predictivo por encima de 1.00 (Bula & Larriva, 2019).
El PCG brinda una idea de la proporción de estudiantes
que obtendrá un índice académico de 1 (índice mínimo
para permanecer en la Universidad de Panamá sin ser
penalizado) que se traduce en que, de manera
proporcional, los estudiantes de primer ingreso de
medicina cuentan con las herramientas académicas para
afrontar su primer año universitario. Por otro lado, existen
factores que no se cuantifican directamente como:
motivación, acompañamiento del docente, docencia,
presión docente, entre otros que pueden modificar la
percepción de dificultad de una asignatura en específico.