High-throughput phenotyping and improvements in breeding cassava for increased carotenoids in the roots

Past research developed reliable equations to base selections for high β-carotene on near-infrared spectroscopy (NIR) predictions (100 genotypes d−1) rather than with high-performance liquid chromatography (HPLC) (<10 samples d−1). During recent harvest, CIAT made selections based on NIR predictions for the first time. This innovation produced valuable information that will help other cassava (Manihot esculenta Crantz) breeding programs. A total of 284 samples were analyzed with NIR and HPLC for total β-carotene (TBC) and by the oven method for dry matter content (DMC). Results indicated that NIR reliably predicted TBC and DMC. In addition, 232 genotypes grown in preliminary yield trials (PYTs) were harvested at 8.5 and 10.5 mo after planting (one plant per genotype and age) and root quality traits analyzed (by NIR only). Repeatability of results at the two ages was excellent, suggesting reliable results from NIR. In contrast to previous reports, age of the plant did not influence carotenoids content in the roots. The availability of a high-throughput NIR protocol allowed comparing results (for the first time) from seedling and cloned plants from the same genotype. Results showed very little relationship for DMC between seedling and cloned plants (R2 = 0.09). There was a much better association for TBC (R2 = 0.48) between seedling and cloned plants. It is postulated that variation in the environmental conditions when seedling and cloned plants (from the same genotype) may be responsible for these weak associations. Important changes in selection strategies have been implemented to overcome problems related to a lengthy harvesting season. (Résumé d'auteur

Children Consuming Cassava as a Staple Food are at Risk for Inadequate Zinc, Iron, and Vitamin A Intake

Cassava contains little zinc, iron, and β-carotene, yet it is the primary staple crop of over 250 million Africans. This study used a 24-hour dietary recall to test the hypothesis that among healthy children aged 2–5 years in Nigeria and Kenya, cassava’s contribution to the childrens’ daily diets is inversely related to intakes of zinc, iron, and vitamin A. Dietary and demographic data and anthropometric measurements were collected from 449 Kenyan and 793 Nigerian children. Among Kenyan children 89% derived at least 25% of their dietary energy from cassava, while among the Nigerian children 31% derived at least 25% of energy from cassava. Spearman’s correlation coefficient between the fraction of dietary energy obtained from cassava and vitamin A intake was r = −0.15, P < 0.0001, zinc intake was r = −0.11, P < 0.0001 and iron intake was r = −0.36, P < 0.0001. In Kenya, 59% of children consumed adequate vitamin A, 22% iron, and 31% zinc. In Nigeria, 17% of children had adequate intake of vitamin A, 57% iron, and 41% zinc. Consumption of cassava is a risk factor for inadequate vitamin A, zinc and/or iron intake

Διερεύνηση της Κατανόησης Θεμάτων Χημικής Κινητικής από Μαθητές της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης

Στην παρούσα έρευνα διερευνήθηκαν ποσοτικά και ποιοτικά οι δυσκολίες που αντιμετωπίζουν στη «Χημική Κινητική» οι μαθητές Λυκείου. Για την ποιοτική φάση της διερεύνησης σχεδιάστηκε ένα ερωτηματολόγιο αποτελούμενο από ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεις σύντομης απάντησης αντικειμενικού τύπου, το οποίο αφού αξιολογήθηκε, διακινήθηκε σε 619 μαθητές, 27 Γενικών Λυκείων της χώρας. Η ποιοτική φάση της διερεύνησης είχε τη μορφή προσωπικής ημιδομημένης συνέντευξης και πραγματοποιήθηκε με 15 μαθητές. Επιπλέον αναλύθηκε και εξετάσθηκε με συγκεκριμένα κριτήρια ο τρόπος με τον οποίο η δομή και το περιεχόμενο του σχολικού βιβλίου προσεγγίζει τα γεγονότα και τις έννοιες της Χημικής Κινητικής. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι αρκετοί μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες να: • αναγνωρίσουν τις συμβάσεις των συμβολικών αναπαραστάσεων • εκτελέσουν τις μαθηματικές πράξεις που απαιτούνται • αναγνωρίσουν ή/και να κατανοήσουν το πλήθος των πληροφοριών που μεταφέρουν τα διαγράμματα και τις αφαιρέσεις τους • διακρίνουν κινητικές και θερμοδυναμικές έννοιες • περιγράψουν λεκτικά και να εξηγήσουν φαινόμενα, χρησιμοποιώντας κατάλληλους χημικούς όρους. Η εξέταση του σχολικού βιβλίου έδειξε ότι σε αρκετά σημεία η παρουσίαση του περιεχομένου από το κείμενο και τις εικόνες, δεν διευκολύνει την εννοιολογική κατανόηση και μπορεί να συμβάλει σε μηχανική μάθηση αντί μάθηση με κατανόηση, στην ανάπτυξη εναλλακτικών ιδεών και στην αποθάρρυνση των μαθητών να εκτιμήσουν, να αγαπήσουν και να αφιερώσουν χρόνο στη μελέτη της Χημείας, λόγω της ελλιπούς κατανόησης του περιεχομένου της.In this study we quantitatively and qualitatively investigated the learning difficulties that 11th grade Greek students encounter with &quot;Chemical Kinetics&quot;. For the qualitative phase of the research a questionnaire consisting of multiple choice questions and short answer objective type questions was developed, following its evaluation, it was administered to 619 students, in 27 General high schools across the country. The qualitative phase of the research had the form of a personal semi-structured interview and was conducted with 15 students. Moreover, the way in which the structure and content of the textbook approach the facts and concepts of Chemical Kinetics were analyzed with specific criteria. Research results show that students face difficulties in: • recognizing the conventions of symbolic representations • performing the mathematical operations required • recognizing and / or understanding the plethora of information conveyed in diagrams as well as their abstractions • distinguishing between kinetic and thermodynamic concepts • verbally describing and explaining phenomena using appropriate chemical terms. Textbook analysis indicated that its presentation at several points does not facilitate the conceptual understanding of the subject matter, and can contribute, to rote instead of meaningful learning, development of alternative conceptions, and a lack of student motivation to appreciate, enjoy and devote time to the study of Chemistry, resulting from an incomplete understanding of its content

Investigation of secondary education students’ understanding of chemical kinetics concepts

In this study we quantitatively and qualitatively investigated the learning difficulties that 11th grade Greek students encounter with "Chemical Kinetics". For the qualitative phase of the research a questionnaire consisting of multiple choice questions and short answer objective type questions was developed, following its evaluation, it was administered to 619 students, in 27 General high schools across the country. The qualitative phase of the research had the form of a personal semi-structured interview and was conducted with 15 students. Moreover, the way in which the structure and content of the textbook approach the facts and concepts of Chemical Kinetics were analyzed with specific criteria. Research results show that students face difficulties in:•recognizing the conventions of symbolic representations•performing the mathematical operations required•recognizing and / or understanding the plethora of information conveyed in diagrams as well as their abstractions•distinguishing between kinetic and thermodynamic concepts•verbally describing and explaining phenomena using appropriate chemical terms.Textbook analysis indicated that its presentation at several points does not facilitate the conceptual understanding of the subject matter, and can contribute, to rote instead of meaningful learning, development of alternative conceptions, and a lack of student motivation to appreciate, enjoy and devote time to the study of Chemistry, resulting from an incomplete understanding of its content.Στην παρούσα έρευνα διερευνήθηκαν ποσοτικά και ποιοτικά οι δυσκολίες που αντιμετωπίζουν στη «Χημική Κινητική» οι μαθητές Λυκείου. Για την ποιοτική φάση της διερεύνησης σχεδιάστηκε ένα ερωτηματολόγιο αποτελούμενο από ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και ερωτήσεις σύντομης απάντησης αντικειμενικού τύπου, το οποίο αφού αξιολογήθηκε, διακινήθηκε σε 619 μαθητές, 27 Γενικών Λυκείων της χώρας. Η ποιοτική φάση της διερεύνησης είχε τη μορφή προσωπικής ημιδομημένης συνέντευξης και πραγματοποιήθηκε με 15 μαθητές. Επιπλέον αναλύθηκε και εξετάσθηκε με συγκεκριμένα κριτήρια ο τρόπος με τον οποίο η δομή και το περιεχόμενο του σχολικού βιβλίου προσεγγίζει τα γεγονότα και τις έννοιες της Χημικής Κινητικής. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι αρκετοί μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες να:•αναγνωρίσουν τις συμβάσεις των συμβολικών αναπαραστάσεων •εκτελέσουν τις μαθηματικές πράξεις που απαιτούνται •αναγνωρίσουν ή/και να κατανοήσουν το πλήθος των πληροφοριών που μεταφέρουν τα διαγράμματα και τις αφαιρέσεις τους•διακρίνουν κινητικές και θερμοδυναμικές έννοιες•περιγράψουν λεκτικά και να εξηγήσουν φαινόμενα, χρησιμοποιώντας κατάλληλους χημικούς όρους.Η εξέταση του σχολικού βιβλίου έδειξε ότι σε αρκετά σημεία η παρουσίαση του περιεχομένου από το κείμενο και τις εικόνες, δεν διευκολύνει την εννοιολογική κατανόηση και μπορεί να συμβάλει σε μηχανική μάθηση αντί μάθηση με κατανόηση, στην ανάπτυξη εναλλακτικών ιδεών και στην αποθάρρυνση των μαθητών να εκτιμήσουν, να αγαπήσουν και να αφιερώσουν χρόνο στη μελέτη της Χημείας, λόγω της ελλιπούς κατανόησης του περιεχομένου της

Investigating high-school chemical kinetics: the Greek chemistry textbook and students’ difficulties

In this study we present an analysis of how the structure and content of the Greek school textbook approach the concepts of chemical kinetics, and an investigation of the difficulties that 11th grade Greek students face regarding these concepts. Based on the structure and content of the Greek textbook, a tool was developed and applied to students in the form of test questions in order to investigate the difficulties that they encounter with concepts and facts of chemical kinetics. Our results indicate that the textbook presentation at several points does not take into consideration basic findings of chemistry education research, which could improve the understanding of the content, and that a large proportion of Greek students show low comprehension levels of the concepts and facts of chemical kinetics. Given the important role of the school textbook in the learning process, it seems that the structure and content of the textbook do not facilitate the conceptual understanding of the subject matter, and together with other factors contribute to the difficulties that students face regarding concepts in chemical kinetics