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1 TEXTO PRESENTACION CONGRESO DEL FUTURO PARA JÓVENES (FUTURISTAS) 1 Para aprender Ciencias hay que hacer Ciencias Jorge E. Allende Profesor Facultad de Medicina, Universidad de Chile CoPresidente de la Corporación de la Red Latinoamericana de Ciencias Biológicas (RELAB) Presidente de la Fundación Allende Connelly CONGRESODEL FUTURO PARA JÓVENES (FUTURISTAS) 17 Y 18 de Noviembre, 2016 Santiago Chile Para aprender Ciencias hay que hacer ciencias, para las ciencias experimentales esto significa que los estudiantes deben hacer experimentos que demuestren algún Concepto Fundamental que se está enseñando. En la educación media en Chile, y en otros países de América Latina, se hacen muy pocos trabajos experimentales. Relato sobre una innovación en la Enseñanza de la Biología en Educación Secundaria que se está probando en Chile y otros 5 países latinoamericanos y que permite que estudiantes hagan experimentos de la Biología del Siglo XXI en sus Liceos. 2

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TEXTO  PRESENTACION  CONGRESO  DEL  FUTURO  PARA  JÓVENES  (FUTURISTAS)  

1

Para  aprender  Ciencias  hay  que  hacer  Ciencias

Jorge  E.  AllendeProfesor  Facultad  de  Medicina,  Universidad  de  Chile

Co-­‐Presidente  de  la  Corporación  de  la  Red  Latinoamericana  de  Ciencias  Biológicas  (RELAB)Presidente  de  la  Fundación  Allende  Connelly

CONGRESO  DEL  FUTURO  PARA  JÓVENES  (FUTURISTAS)

17  Y  18  de  Noviembre,  2016Santiago  -­‐ Chile

           

• Para aprender Ciencias hay que hacer ciencias, para lasciencias experimentales esto significa que los estudiantesdeben hacer experimentos que demuestren algúnConcepto Fundamental que se está enseñando.

• En la educación media en Chile, y en otros países deAmérica Latina, se hacen muy pocos trabajosexperimentales.

• Relato sobre una innovación en la Enseñanza de laBiología en Educación Secundaria que se está probandoen Chile y otros 5 países latinoamericanos y que permiteque estudiantes hagan experimentos de la Biología delSiglo XXI en sus Liceos.

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Durante   los   últimos   72   años   la   Biología   ha   tenido   una   verdadera  Edad   de   Oro   que   ha   causado   una   explosiva   Revolución   en   las  ciencias  biológicas  

En  1944  cuando  estaba   terminando   la  Segunda  Guerra  Mundial  el  Dr.  Oswald  Avery  publicó  uno  de   los   grandes  descubrimientos  del  Siglo   XX   que   el   ADN   es   la   molécula   que   contiene   la   información  genética   –   ese   fue   el   nacimiento   de   la   biología  molecular   y   de   la  Edad  de  Oro  de  la  Biología.  

No   puedo   en   mis   15   minutos   contar   cada   uno   de   los   enormes  descubrimientos  que  han  ocurrido  en  esos  72  años  pero  copias  de  mi  presentación  y  de   las  diapositivas  están  disponibles  en   la  Feria  en   el   Stand   que   tiene   el   mismo   título   que   esta   charla.   En   la  diapositiva   2   se   muestran   los   que   según   opinión   personal   son  grandes  hitos  de  esta  Edad  de  Oro.  

El  año  1988  se  inició  el  proyecto  del  genoma  humano  que  terminó  el   año   2002   con   el   desciframiento   de   los   3000  millones   de   letras  que  definen  la  información  genética  que  puede  generar  la  maravilla  que  es  un  ser  humano.    Para  escribir  este  mensaje  se  necesitaría  un  libro  de  1  millón  de  páginas.    No  hay  duda  que  este  es  uno  de   los  más  relevantes  avance  científicos  de  toda  la  historia  

Pero  esta   revolución   sigue  avanzando  hasta  ahora  en  el  año  2016  en  que  se  está  empezando  a  usar  la  técnica  nueva  CRISPR-­‐Cas9  que  permite   cambiar   al   mismo   tiempo   varios   genes   presentes   en   un  genoma,   con   posibilidades   de   hacer   grandes   cambios   en   las  propiedades   de   los   seres   vivos   –   Esta   revolución   hace   que   las  ciencias   biológicas   sean   fundamentales   para   enfrentar  muchos   de  los  grandes  desafíos  que  ahora  amenazan  a  nuestro  planeta  como  

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el   daño   al   medio   ambiente,   la   pérdida   de   la   biodiversidad   y   la  necesidad   de   producir   suficiente   alimento   y   bebida   para   los   3000  millones  de  nuevas  bocas  de  seres  humanos  que  vivirán  en  la  tierra  el  año  2050.  

¿Por  qué  es  especialmente  importante  la  Biología?  Una  razón  es  que  estamos  en  una  Revolución  Biológica  debido  a  una  Edad  de  

Oro  de  la  Biología  Molecular1944 Elmaterial Genéticoes el ADN en los seres vivos -­‐ 1944

Las proteínas están genéticamentedeterminadas– 1949La estructura del ADN es una doble hélice – 1953El Código Genético que traduce el idioma de los nucléotidos al idioma delas proteínas (1961-­‐1965).El Código Genético es universal – la ingeniería genética es posible 1973 –1975.Es posible hacer bacterias, animales y plantas transgénicas 1975 – 1980. ElPCR para amplificar genes -­‐ 1983.Métodospara secuencia ADN – 1986 (Sanger)El clonamiento de animales incluyendomamíferos 1994El secuenciamientodel Genoma Humano 1988 -­‐ 2002 (ADN Basura)Gran parte del Genoma Humano codifica elementos regulatorios 2005 –2012

2016 Ahora es posible intervenir los genomas de los seres vivos y sacar, agregary modificar la información genética de los seres vivos – CRISPR – Cas 92014-­‐2016 – Llamado a una moratoria de experimentos con LíneaGerminal Humana.

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Por  eso  Chile  y  el  mundo  necesitan  más  biólogos  que  generen   los  conocimientos  que  necesitamos.  

Esta  revolución  biológica    hizo  también  necesario  que  la  educación  en   biología   se   actualizara   para   introducir   todos   estos   enormes  avances  que  aparecerán  año  a  año  en  la  educación  media.  

Nosotros  en  Chile  con  apoyo  de  la  RELAB  y  de  la  UNESCO  iniciamos  la   capacitación   de   profesores   de   biología   de   educación   media   a  fines   del   siglo   XX,   el   año   1998   con   cursos   teórico   prácticos   para  profesores   de   biología   que   se   hicieran   en   Chile   y   después   en  Argentina,  en  Costa  Rica,  y  en  México.  

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Los  profesores  valoraron  mucho  esos  cursos  pero  nos  comunicaron  su  frustración  de  no  poder  llevar  a  sus  aulas  la  parte  más  didáctica  y  entretenida  –  la  parte  experimental.  

Hay   dos   razones   para   eso   1)   los   liceos   no   contaban   con   los  instrumentos   científicos   necesarios   y   2)   la   mayoría   de   los  profesores   de   ciencias   son   formados   en   universidades   u   otras  instituciones  que  hacen  muy  limitada  investigación  científica.    Esto  significa  que  en  su  formación  la  mayoría  de  los  profesores  incluyen  poco  trabajo  experimental  y  no  tienen  experiencia  en  el  diseño  de  rigurosos  protocolos  experimentales.  

Por   esa   razón,   10   años  más   tarde   la   RELAB   presentó   una   posible  solución  a  la  Fundación  The  Wellcome  Trust  del  Reino  Unido.  

 

Proyecto  Wellcome  Trust  para  “Difundir  las  Ciencias  de  la  Vida  en  la  Sociedad”

2011

2012

RELAB  presentó  proyecto  en  el  año 2011  con  3  países  participantes  con  una  Universidad  de  cada  país:México  – UNAMCosta  Rica  – Universidad  de  Costa  RicaChile  – Universidad  de  ChileSe  aprueba proyecto  con  USD$  48.000

Actividades:1.-­‐ Organización de Cursos Teórico-­‐Prácticos en Biología Molecular y Genómica para Profesores deBiología en Educación SecundariaCada país se organizaron cursos con similares contenidos que capacitaban y actualizaban a losprofesores en 4 conceptos fundamentales de la Biología Molecular y Genómica. Estos cursos son decarácter intensivo y tenían 40 horas de clases, experimentos y discusiones que se dictan de lunes aviernes.

2.-­‐ Visita a los LiceosLos profesores que aprueben los cursos pueden solicitar la visita del laboratorio portátil al liceo dondeellos trabajan. Los profesores dictan las clases teóricas a sus alumnos y participan en la organización delos experimentos que usando el “laboratorio portátil” hacen sus alumnos con la asesoría técnica de losestudiantes de postgrado de la Universidad que acompañan al laboratorio portátil.Esto último es clave porque permite el contacto entre los estudiantes de media con los estudiantes depostgrado de las Universidades y este diálogo es tremendamente beneficioso para los dos tipos deestudiantes. Los liceanos ven que hay jóvenes chilenos que se han embarcado en una vida dedicada a laciencia y los de postgrado adquieren una experiencia clave en transmitirle a la sociedad el porqué esimportante que se cultive las ciencias. 4

 

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Una  parte  importante  de  esta  iniciativa  se  centra  en  la  elección  de  un  número  limitado  de  conceptos  fundamentales  que  es  necesario  enseñar  a  los  estudiantes  de  media.      

El   gran   pecado   de   los   currícula   en   nuestro   país   y   también   de   la  mayoría   de   los   países   es   que   tienen   una   enorme   cantidad   de   los  llamados  “contenidos  mínimos“  que  son  realmente  imposibles  para  los   profesores   cubrir   con   la   necesaria   profundidad.     Nosotros  pensamos   que   cada   gran   capítulo   de   la   biología   no   debería   tener  más   de   4   conceptos   fundamentales.     La   siguiente   diapositiva  muestra  los  3  primeros  conceptos  de  la  Biología  Molecular.  

Conceptos  Fundamentales  Cubiertos  en  este  curso  con  Clases  Teóricas  y  Experimentales

• Concepto Fundamental 1• La identidad genética de las especies y de los individuos esta determinada por la información genética

contenida en la estructura del ADN de esas especies e individuos• El Fenotipo depende del Genotipo

• Experimento de Gustadores y No Gustadores de PTC – Demostración en FeriaAlumnos de los Liceos usan técnica de PCR que ganó Premio Nobel de Medicina el año1993 para amplificar el gen TAS 2R 38 que está en el cromosoma 7.

• Concepto Fundamental 2• La mayoría de las células de los organismos multicelulares contienen la misma información genética que el

total del organismo pero esas células presentan diferencias en morfología y expresan proteínas diferentesque les permiten cumplir diferentes funciones fisiológicas. Esto está mediado por la regulación de laexpresión genética.

• Concepto Fundamental 3• El Código Genético que se usa para traducir la información genética para generar proteínas es

prácticamente universal en todos los seres vivos que habitan o habitaron en nuestro planeta y lamaquinaria usada para lograr la traducción es también muy similar en diferentes seres vivos. Estos doshechos son la base para poder hacer ingeniería genética permitiendo que el material genético que esintroducido en células vivas de otra especie pueda ser correctamente expresada en la célula receptora.

• Experimento de Transgénesis con gen de proteína fluorescente verde en bacterias – Plasmidio y foto debacterias fluorescentes. Alumnos usan la proteína cuyo descubrimiento ganó el Premio Nobel deQuímica el 2008. DETALLES EN LA FERIA  

Es   importante  que  en   las  clases   teóricas  se  haga   la   relación  de   las  ideas  y  descubrimientos  que  llevaron  a  proponer  cada  uno  de  esos  conceptos  y  que  en  cada  uno  de  ellos  encontremos  experimentos  que  puedan  ser  hechos  con  instrumentos  pequeños  y  no  muy  caros  en  una  sala  que  tenga  solo  electricidad,  agua  y  mesones.  

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El   primer   concepto   nos   dice   que   las   características   de   cada  individuo  y  cada  especie  está  codificado  en  el  material  genético  que  está  en  el  núcleo  de   sus   células.     En   la   jerga   científica  diríamos  el  Fenotipo  es  definido  por  el  Genotipo.  

Para  demostrar  esto  el  experimento  que  hacemos  es  muy  sencillo  les  pedimos  a  los  estudiantes  que  toquen  su  lengua  con  un  papelillo  impregnado   en   un   compuesto   químico   llamado   PTC   (feniltio  carbamida).     Se   sabe   que   alrededor   del   75%   por   ciento   de   las  personas   contestan   que   les   sabe   muy   amargo,   pero   el   otro   25%  dice  que  no  sabe  a  nada.  

Después  de  que  ellos  anotaban  el  resultado  de  su  prueba  que  cada  uno  obtuvo,  les  pedimos  que  se  enjuaguen  la  boca  con  una  solución  salina  que  es   recogida  en  un   tubo  de  ensayo  para  proceder  a  que  los   alumnos   preparen   su   propio   ADN   donde   se   va   a   analizar   su  genotipo.  

Para   eso   los   estudiantes   hacen   un   experimento   llamado   PCR   (la  reacción  en  cadena  de  la  polimerasa)  que  es  capaz  de  amplificar  un  trozo  de  ADN  que  forma  parte  del  Receptor  gustativo  TAS2R  38  que  es   un   gen   que   está   en   el   cromosoma   7   y   que   es   responsable   de  unirse   al   PTC   y   detectar   su   sabor.     Esta   metódica   de   PCR   que  amplifica   millones   de   veces   un   gen   o   un   trozo   de   un   gen   fue  inventada   por   Kary   Mullis   en   1983   lo   que   le   mereció   ganar   el  Premio   Nobel   de   Medicina   el   año   1993   y   ahora   es   usado   en   la  medicina   forense   para   los   estudios   de   paternidad   y   de  identificación  de  restos  humanos.    Así  es  que  nuestros  estudiantes  hacen   en   sus   liceos   un   experimento   que   ganó   un   Premio   Nobel.    Desgraciadamente   no   tengo   el   tiempo   para   explicar   bien   el  

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experimento,   pero   afuera   en   la   Feria   hay   un   stand   en   que  estudiantes   de   doctorado   tienen   una   demostración   del  experimento   y   los   resultados   que   explican   por   qué   algunos  detectan   el   sabor   amargo   de   PTC   y   otros   no.     Los   invito   a   visitar  nuestro  stand.      

Repite  diapo  4.  

Conceptos  Fundamentales  Cubiertos  en  este  curso  con  Clases  Teóricas  y  Experimentales

• Concepto Fundamental 1• La identidad genética de las especies y de los individuos esta determinada por la información genética

contenida en la estructura del ADN de esas especies e individuos• El Fenotipo depende del Genotipo

• Experimento de Gustadores y No Gustadores de PTC – Demostración en FeriaAlumnos de los Liceos usan técnica de PCR que ganó Premio Nobel de Medicina el año1993 para amplificar el gen TAS 2R 38 que está en el cromosoma 7.

• Concepto Fundamental 2• La mayoría de las células de los organismos multicelulares contienen la misma información genética que el

total del organismo pero esas células presentan diferencias en morfología y expresan proteínas diferentesque les permiten cumplir diferentes funciones fisiológicas. Esto está mediado por la regulación de laexpresión genética.

• Concepto Fundamental 3• El Código Genético que se usa para traducir la información genética para generar proteínas es

prácticamente universal en todos los seres vivos que habitan o habitaron en nuestro planeta y lamaquinaria usada para lograr la traducción es también muy similar en diferentes seres vivos. Estos doshechos son la base para poder hacer ingeniería genética permitiendo que el material genético que esintroducido en células vivas de otra especie pueda ser correctamente expresada en la célula receptora.

• Experimento de Transgénesis con gen de proteína fluorescente verde en bacterias – Plasmidio y foto debacterias fluorescentes. Alumnos usan la proteína cuyo descubrimiento ganó el Premio Nobel de Químicael 2008. DETALLES EN LA FERIA  

El   siguiente   concepto   fundamental   nos   dice   que   los   genes   son  regulados   por   interruptores   que   los   encienden   o   los   apagan  mediante  señales  que   llegan  a   las  células  y  el   tercer  concepto  nos  dice   que   como   el   código   genético   es   universal   y   los   mecanismos  para  leerlo  son  muy  similares  entre  todos  los  seres  vivos,  las  células  a   las   que   se   les   introduce   un   mensaje   genético   de   otra   especie  mediante   la   llamada   ingeniería   genética   son   capaces   de   leer  correctamente  ese  transgene.  

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Esos  2  conceptos  pueden  ser  demostrados  por  un  solo  experimento  que  los  alumnos  hacen  y  que  consiste  en  introducir  a  una  bacteria  E.   coli   un   circulito   de   ADN   llamado   plasmidio   para   convertir   esa  bacteria  en  una  bacteria  transgénica.    

Diapo  5  pGLO    

Se  trasnsforma a  E.  coli con  este  ADN  circular  que  contiene  varios  genes

PlasmidiopGLO

Transfecciónen  E.  coli

Apaga  expresión

 

que   tiene   varios   genes.     Uno   de   ellos   codifica   para   una   proteína  fluorescente  verde  que  se  ha  encontrado  en  las  medusas  de  mar  (el  descubrimiento   de   esos   genes   y   su   utilidad   en   múltiples  aplicaciones  le  mereció  el  Premio  Nobel  de  Química  del  2008  al  Dr.  Osamu  Shimomura.    Así  que  nuestros  alumnos  en  los  liceos  de  Chile    nuevamente  están  repitiendo  experimentos  de  Premio  Nobel.  

El   gen   de   esa   proteína   fluorescente   verde   está   con   su   promotor  apagado    por  el  producto  del  gen  ARAC  que  se  une  al  promotor  de  GFP   y   bloquea   la   expresión,   pero   sí   a   las   bacterias   le   agregamos  arabinosa,  un  azúcar,  esta  se  une  al  producto  de  ARAC  y  lo  inactiva  

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–   sacamos   el   dedo   que   mantiene   apagado   el   interruptor   de   ese  gen-­‐  

Se  trasnsforma a  E.  coli con  este  ADN  circular  que  contiene  varios  genes

PlasmidiopGLO

Transfecciónen  E.  coli

Apaga  expresión

 

Entonces   podemos   ver   que   sin   arabinosa   las   placas   no   son  fluorescentes   pero   con   un  medio   de   cultivo   con   arabinosa   si   son    bellas  placas  fluorescentes  verdes.  

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Este   experimento   también   nos   demuestra   el   3er   concepto  fundamental   ya   que   una   pequeñísima   bacteria   pudo   leer   el  mensaje  escrito  por  una  medusa  de  mar.  Este  experimento  inspiró  a   las  alumnas  del  Liceo  7  de  Providencia  que  tuvieron   la  visita  del  laboratorio  portátil  y  el  año  pasado  un  curso  diseñó  un  Poleron  que  tiene   un   corazón   con   una   parte   verde   y   un   escrito   que   dice   “…a  nuestros   conocimientos   le   agregamos   un   plasmidio   y   arabinosa   y  ahora  se  ilumina  la  oscuridad  de  la  ignorancia..”.  Diapo  del  poleron  

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Poleron de  Alumnas  Liceo  7

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La   Diapo   8   muestra   el   4to   concepto   fundamental   nos   dice   que  podemos   estudiar   la   evolución   de   los   seres   vivos   sin   mirar  detalladamente  animales  o  plantas  pero  a  cambio  de  esto  mirar  la  secuencia  de  un  gen  o  de  su  producto  la  proteína  que  es  codificada  por  ese  gen.  

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Conceptos  Fundamentales  Cubiertos  en  este  curso

• ConceptoFundamental 4• La evolución Darwiniana puede ser investigada por medio de un estudio

comparativo de las secuencias nucleótidicas de los genes o de lassecuencias de aminoácidos presentes en las proteínas codificadas por esosmismos genes presentes en especies relacionadas. La genómicamolecular nos aporta información sobre la escala de tiempo en la cuál lasdiferentes ramas filogenéticas fueron emergiendo en el proceso evolutivo.

• Experimento computacional entrando a banco de datos (NCBI) que tienenla estructura de millones de genes y de las proteínas que estos genescodifican.

• Uno introduce la información de un gen y usa un software llamado BLASTque busca todos los genes similares al humano.

 

Esto   se  puede  hacer   en  un   computador   conectado  a   internet  que  nos  permite  entrar  al  National  Center  of  Biotechnology  Information  (NCBI)   de   Estados   Unidos   que   tiene   la   secuencia   de   millones   de  genes   y   sus   respectivas  proteínas   y   con  un   software  muy  especial  llamado  BLAST  preguntamos  a  ese  banco  de  datos  que  nos  dé   las  secuencias  de  todas   las  proteínas  codificadas  por  ese  gen  en  otras  especies  y  en  segundos  nos  entrega  esa  información    

 

 

 

 

 

 

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Diapo  9  tabla  de  secuencia  

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Secuencia  de  amino  ácido  de  sub-­‐unidad  catalítica  de  enzima  CK2α en  varias  especies:  humana,  rata,  pollo,  rana,  (Xenopus laevis),  pez  cebra  y  levadura  (S.  serviciae)

Equivalencia  de  Amino  Ácidos

A=  AlaninaC=CisteniaD=  Ácido  asparticoE=  Ácido  glutámicoF=  FenilalaninaG=GlicinaH=HistidinaI=IsoleucinaK=LisinaL=LeucinaM=MetioninaN=AsparaginaP=ProlinaQ=GlutaminaR=ArgininaS=SerinaT=  TreoninaV=ValinaW=TriptofanoY=Tirosina

 

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Uds.  ven  que  en  la  tabla  de  la  siguiente  diapositiva  arriba  tenemos  la  secuencia  de  una  proteína  enzima  –   llamada  CK2  en  humanos  y  debajo   tenemos   las   secuencias   de   la  misma   proteína   en   rata   (un  mamífero),   y   otros   vertebrados   como   el   pollo,   la   rana   (Xenopus  laevis)  un  pez  (pez  cebra)  y  finalmente  la  levadura.    (S.  cervisae)  

Cuando   en   la   secuencia   de   abajo   de   la   humana,   hay   un   punto  quiere  decir  que  en  esa  posición  el  amino  ácido  es  el  mismo  que  en  los   humanos   cuando   hay   una   letra   eso   nos   dice   que   ese   amino  ácido  cambio  por  mutación  –  cuando  hay  una  raya  es  que  hay  una  deleción.  

En  esta  tabla  es  fácil  ver  es  que  los  humanos  somos  muy  parecidos  a  las  ratas  y  también  a  los  otros  vertebrados  estamos  en  la  misma  rama   del   árbol   de   la   evolución   pero   somos   muy   diferentes   a   las  levaduras  en  la  escala  evolutiva.      

Esto  es  un  ejercicio  interesante  porque  introduce  a  los  estudiantes  a   la   bio-­‐informática   que   es   una   herramienta  maravillosa   que   nos  puede   dar   información  muy   valiosa   sobre   los   genes   y   proteínas   y  nos  puede  dibujar  un  árbol  de  la  filogenia  de  las  especies  según  la  información  que  nos  entregan  los  genes.  

Paso  ahora  a  contar    Lo  realizado  durante   la  etapa  piloto  en  Chile  2013-­‐2015  (aunque  no  tengo  tiempo  para  contarlo,  en  Costa  Rica  y  en  México  se  ha  logrado  avanzar  de  igual  manera  y  este  año  se  han  incorporado  Uruguay,  Brasil  y    Panamá  con  proyectos  similares.    Así  que  ya  hay  6  países  de  América  Latina  que  están  implementando  el  mismo  proyecto).  

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• El Laboratorio portátil en Chile es realmente portátil pues cabe en unamaleta con ruedas y puede ser transportado en el portaequipaje de unvehículo normal, solo requiere fuente de electricidad y acceso a aguapotable y mesones.

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En la Feria en el Jardín del Congreso uds. pueden verlo y tener mayor detalle delos experimentos y conocer algunos de los estudiantes de doctorado que actúancomomonitores.

 

 

Lo     más   interesante   es   que   hemos   recogido   la   opinión   de   los  participantes  en  una  página  web  www.laboratoriosportatiles.cl      

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Página  web  :  www.laboratoriosportatiles.cl

2016

 

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En   la   pestaña   de   opiniones   aparecen   por   año   opiniones   de  estudiantes  de  educación  media,  profesores  de  media  y  estudiantes  de   postgrado.     Obviamente   que   los   más   numerosos   son   las  opiniones  de  los  estudiantes  de  media  (hay  como  600  opiniones)  

Todas   son  muy  positivas  que  nos  dicen  que  el  hecho  de  hacer   los  experimentos   fue   muy   clarificador,   que   les   ayudo   mucho   a  entender   los   conceptos,   que   lo   encontraron   entretenido   y  estimulante.  

Un  dato  importante  que  emerge  de  estas  encuestas  es  que  la  gran  mayoría   de   estos   alumnos   de   4to.  Medio   nunca   habían   tenido   la  oportunidad   de   conocer   en   persona   a   un   científico   o   a   un  estudiante  de  postgrado  en  ciencias.  

Diapo  11    

Labor  realizada  en  la  Etapa  Piloto  del  Proyecto  2012  – 2015  en  Chile

Patrocinio  y  financiamiento  :  Wellcome  Trust (Reino  Unido),  CONICYT    -­‐ ChileRed  Latinoamericana  de  Ciencias  Biológicas,  Universidad  de  Chile,  UNESCO,  Fundación  Allende  Connelly,  Municipalidades  de  Santiago,  Providencia,  Independencia,   Lo  Prado,  Maipú,  Puente  Alto,  Renca.

1.-­‐ Cursos  para  profesores (4)– 80  profesores  de  Biología  capacitados  con  módulo  teórico-­‐práctico  de  Biología  Molecular  y  Genómica.

2.-­‐ 26  Visitas a  liceos  de  la  R.M.  y  1  a  San  Carlos  (8ava.  Región)  aproximadamente   750  estudiantes  de  media    han  hecho  experimentos  de  la  Biología  del  Siglo  XXI  con  el  laboratorio  portátil  (30  estudiantes  de  postgrado  han  colaborado  como  monitores).

3.-­‐ Se  organizaron  2  Talleres Latinoamericanos  para  generar  módulos  de  “Proteínas  y  Enzimas”  y  “Fecundación  y  Desarrollo  Temprano  de  Embriones  Animales”.    Con  participantes  científicos  de  Argentina,  México,  Brasil,  Perú,  Uruguay  y  especialistas  en  currículum  de  Uruguay,  Costa  Rica  y  Argentina,  además  de  la  Unidad  de  Currículum  y  Evaluación  del  MINEDUC  de  Chile.

Se  presentaron  conferencias sobre  este  proyecto  en  el  Congreso  de  la  Ciencia,  Tecnología  e  Innovación  Y  Educación  de  la  Organización  de  Estados  Iberoamericanos  en  Buenos  Aires,  Argentina  2011,  en  el  Simposio  de  RELAB  en  Montevideo,  2013  en  la  Academia  Pontificia  de  Ciencias  en  el  Vaticano  2015,  Roma  y  en  la  Fundación  La  main  à  la  pâte   en  París  Francia  2015.

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Labor  realizada  en  la  etapa  piloto  en  Chile  2013  –  2014  –  2015  

1. Se   han   organizado   4   cursos   de   biología   molecular   que  capacitaron  cerca  de  80  profesores  de  biología  de  media  

2. El   laboratorio   portátil   ha   realizado   26   visitas   a   liceos   en   8  diferentes   comunas   de   la   Región  Metropolitana   y   1   al   liceo  Carrera  Pinto  de  San  Carlos  de  la  8ava.  Región  

3. Se   calcula   que   cerca   de   750   jóvenes   han   podido   hacer  experimentos   en   ese   laboratorio   en   esos   3   años.     Como   el  costo  del   laboratorio  es  de  US$  10.000.    El  costo  por  alumno  sería   de  USD$   13   dólares   o   cerca   de   $   8.500   pesos   chilenos  mucho  menos  que  el  costo  de  un  libro  de  texto.  

Para   evaluar   la   tarea   hemos   recogido   las   opiniones   de   un   gran  número   de   estudiantes   de   media   (como   600)   pero   también   de  profesores   y  de   los   alumnos  de  postgrado.     Estas  opiniones  están  recogidas  en  la  página  web  www.laboratoriosportatiles.cl    

Diapo  12  

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Página  web  :  www.laboratoriosportatiles.cl

2016

 

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Muchos   dicen   que   esta   experiencia   les   hizo   ver   que   la   ciencia   es  entretenida  y  varios  de  ellos  nos  dicen  que  les  hizo  considerar  optar  por   una   carrera   científica.   Uds.   van   a   tener   la   oportunidad   de  escuchar   “en   vivo”   a   4   estudiantes   ahora   universitarios   –   ex  alumnos   del   Instituto   Nacional   que   nos   han   dicho   que   la  experiencia  del   laboratorio  portátil   fue  muy   relevante  para  definir  la  carrera  que  ellos  querían  estudiar  y  les  van  a  hablar  brevemente  sobre  eso  y  lo  que  están  haciendo  ahora.  

Pero   también   hemos   recogido   la   opinión   de   expertos  internacionales  en  educación  en  ciencias  que  estuvieron  en  Chile  y  fueron   solicitados   por   el   Ministerio   de   Educación   de   darles   una  opinión  sobre  los  programas  de  educación  en  ciencias.  

La  siguiente  diapositiva  muestra  parte  de   los  que  ellos  expresaron  al  Ministerio  sobre  este  proyecto  (DIAPO  13).  

• “…Módulos Teóricos y Experimentales, desarrollados conjuntamente por científicos yespecialistas en currículum, son muy valiosos porque estos presentan: los tópicos científicosmás relevantes, las ideas científicas esenciales de un campo del conocimiento que son mássignificativas para una comprensión profunda, y también los experimentos másdemostrativos que son factibles a precios razonables y también señalan los senderoscognitivos que pueden ser entendidos por los estudiantes…”.

• “…Considerando la calidad y eficiencia del módulo existente para biología molecular, unodebiera rápidamente hacer esfuerzos para escalar el proyecto cubriendo otras áreas de lasciencias experimentales incluyendo la física, la química y astronomía y las ciencias de latierra. Al otorgarle a los estudiantes la experiencia de usar diferentes módulos durante sueducación secundaria los expondrá a una amplia gama de estas ciencias…”

Informe  de  Dres.  Pierre  Léna de  Francia,  AmyD’Amico de  U.S.A.    y  Anna  Pascucci de  Italia

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Diapo  14  y  15  

Escalamiento  Proyexto 2016

Esta  recomendación  ha  tenido  su  efecto  y  el  Ministerio  de  Educación  aprobó  un  Proyecto  con  fecha  10  de  Junio  entre  

el  Ministerio  y  la  Fundación  Allende  Connelly.

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2016  Convenios  entre  la  Fundación  Allende  Connelly,    RELAB  y  9  Universidades

• Instituciones  que  están  trabajando  en  el  Escalamiento  del  Proyecto

• Regiones1. Universidad  de  Antogagasta –Región  Antofagasta2. Universidad  de  La  Serena  –Región  de  Coquimbo3. Universidad  Católica  de  Valparaíso  – Región  de  Valparaíso4. Universidad  de  Talca  –Región  del  Maule5. Universidad  de  Concepción  – Región  del  Bío-­‐Bío6. Universidad  Austral  de  Chile  – Región  de  los  Ríos

• Región  Metropolitana1. Universidad  de  Chile2. Universidad  de  Santiago  de  Chile3. UMCE– Corporación  RELAB

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La  buena  noticia  es  que  el  Ministerio  escuchó  este  mensaje  y  el  10  de   Junio   se   firmó   un   convenio   con   la   Fundación  Allende   Connelly  para   escalar   este   proyecto.     A   su   vez   la   Fundación   firmo   otro  convenio   con   los   Rectores   de   9   Universidades   que   representan   7  regiones  del  país  y,   la  RELAB,  la  Fundación  y  las  Universidades  han  contribuido  con  $  60  millones  de  pesos  que  permiten  que  ahora  las  9   Universidades   tengan   un   laboratorio   portátil   de   Biología  Molecular.  

Este  año  principalmente  en  el  segundo  semestre  y  a  pesar  de  haber  tenido  un  año  académico  muy  convulsionado  por  paros  y  tomas  de  liceos   y   universidades   hemos   podido   avanzar   en   el   trabajo   en   las  regiones.  

Actividades  Realizadas  el  Año  2016• 6 cursos para profesores realizados en 5 regiones con aproximadamente 60 profesores

participantes.

• Aproximadamente 20 liceos visitados, 7 en Región Metropolitana y 13 en otras 4 Regiones porlos laboratorios portátiles con aproximadamente 400 alumnos que han usado el laboratorioportátil de biología molecular para hacer experimentos del Siglo XXI.

• Organización de Conferencia Internacional “Mejorando el Aprendizaje de la Biología y OtrasCiencias Experimentales Relacionadas en los niveles desde Parvularios hasta Educación Media”con 40 expertos internacionales de 24 países y 4 continentes. Abril 15 y 16, 2016. – ConsensoMundial de que la Indagación y la Experimentación son la mejor manera de enseñar ciencias.

• Taller Latinoamericano de Microbiología (Septiembre 1 y 2, 2016) que generó un móduloteórico-­‐práctico de Microbiología del Siglo XXI que vamos a probar en Enero 2017 en un cursopara profesores de biología de media.

• Cursos para estudiantes de pedagogía en biología de la UMCE con los módulos de BiologíaMolecular, Proteínas y Enzimas y Fecundación y Desarrollo Temprano de Embriones Animales.

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Se  han  dictado  6  cursos  para  profesores  con  el  módulo  de  Biología  Molecular  en  5  Regiones.    Hemos  visitado  con  el  laboratorio  portátil  de  Biología  Molecular  20  liceos,  7  en  la  Región  Metropolitana  y  en  

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13  en  otras  4   regiones   (Coquimbo,  Valparaíso,  Maule  y  Región  de  los  Ríos).  

Organizamos   una   Conferencia   Internacional   “Mejorando   el  Aprendizaje   de   la   Biología   y   Otras   Ciencias   Experimentales  relacionadas   en   los   niveles   desde   Parvularios   hasta   la   Educación  Media”   en   la   que   participaron   40   destacados   expertos  internacionales  de  24  países  y  4  continentes.    Esto  fue  muy  útil  para  saber  que  hay  un  amplio  consenso  sobre   la  necesidad  de  destacar  la  indagación  y  la  experimentación  en  la  enseñanza  de  las  ciencias.  

Organizamos   un   Taller   Latinoamericano   de   Microbiología   que  generó  un  módulo  teórico  –  práctico  de  Microbiología  del  Siglo  XXI  que  probaremos  en  Enero  del  2017  en  un  curso  para  profesores  de  biología.  

En   la   UMCE   se   dictaron   cursos   electivos   para   estudiantes   de  pregrado   en   pedagogía   en   biología   con   los   módulos   de   Biología  Molecular  de  “Proteínas  y  Enzimas”  y  de  “Fecundación  y  Desarrollo  Temprano  de  Embriones  Animales”    

Para  el  2017  vamos  a  dotar  a  las  9  universidades  para  que  tengan  2  laboratorios  portátiles  cada  una.  

Si  el  Ministerio  nos  aprueba,  ese  año  vamos  a  organizar  16  cursos  para  profesores   y   esperamos  poder   hacer   96   visitas   a   Liceos  para  permitirles   a   3000   alumnos   de   media   en   7   Regiones   aprender  haciendo  Ciencias.  

Nuestro   sueño   es   que   luego   estemos   usando   esta   innovación  pedagógica  para  enseñar  todas  las  ciencias  experimentales  en  todo  nuestro  país.  

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Planes  para  el  2017• Escalamiento de Módulos de Biología Molecular, Proteínas y

Enzimas y Fecundación y Desarrollo Temprano de EmbrionesAnimales en 7 Regiones.

• 16 Cursos para profesores en Enero y Julio

• 96 Visitas a liceos lo que permitiría que cerca de 3000 alumnos demedia pudieran hacer experimentos.

• Capacitación de estudiantes de pedagogía en Biología conmódulos teórico-­‐prácticos en 8 Universidades.

• Evaluación Internacional del proyecto en su impacto en elaprendizaje.

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