SIMPOSIO UN ENFOQUE REGIONAL PARA LA EDUCACIÓN EN CIENCIAS, INGENIERÍA Y MATEMÁTICAS POR INDAGACIÓN Experiencia de RELAB en México, Costa Rica, Chile y.

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1 SIMPOSIO UN ENFOQUE REGIONAL PARA LA EDUCACIÓN EN CIENCIAS, INGENIERÍA Y MATEMÁTICAS POR INDAGACIÓN Experiencia de RELAB en México, Costa Rica, Chile y Uruguay En la Enseñanza de Biología Molecular a Alumnos de Secundaria Jorge E. Allende, Ana Victoria Lizano, Alicia González y Juan Cristina Buenos Aires, 13 Nov. 2014

2 La Ciencia se aprende Haciendo Ciencias: Por muchos años RELAB se dedicó a organizar cursos de técnicas de Biología Molecular a Estudiantes de Postgrado de América Latina. En el siglo 21 – Iniciamos cursos teórico-prácticos para profesores de Educación Secundaria organizando cursos en Chile, Argentina y Costa Rica. Pero la parte práctica, que es esencial, no podía ser transferida a estudiantes secundarios debido a: 1.Falta de equipamiento en los liceos 2.Profesores secundarios reciben poca capacitación en prácticas de laboratorio.

3 En el año 2011, el Consejo Directivo Regional de RELAB, decidió hacer una innovación importante para resolver este problema y tratar de implementar la idea de generar laboratorios portátiles que pudieran visitar los establecimientos secundarios para permitir que los estudiantes tuvieran la oportunidad de hacer experimentos de biología molecular moderna y así mejorar su aprendizaje. Postulamos a un Programa de la Wellcome Trust del Reino Unido que apoyaba la difusión de las ciencias de la vida a la Sociedad y presentamos un proyecto que se inició con tres países: México,Costa Rica y Chile con la participación de tres Universidades de esos países: la UNAM de México, la Universidad de Costa Rica y la Universidad de Chile. El proyecto se aprobó por un total de USD$ 48.000 el año 2012.

4 Se compraron 3 laboratorios portátiles o sea 1 para cada universidad. En base a ese proyecto, biólogos moleculares de los 3 países acordaron como primera etapa organizar cursos para profesores secundarios de biología en las 3 Universidades con similar contenido constituyendo un módulo que enseñaba 4 conceptos fundamentales. Posteriormente con un proyecto regional apoyado por la UNESCO, se pudo apoyar la compra de un cuarto laboratorio portátil para Uruguay y la Universidad de la República. En este Simposio hay posters que muestran el avance de estos proyectos en México, Costa Rica y Chile.

5 CONCEPTOS DE CURSO TEÓRICO-PRÁCTICO Concepto Fundamental 1. La identidad genética de especies e individuos se define por la información contenida en el ADN de cada célula. Concepto Fundamental 2. Todas la células de un organismo multicelular tienen la misma información genética total del organismo y aun así, sus células son diferentes en morfología y función pues expresan diferentes tipos de proteínas. Esto nos indica que hay regulación en la expresión de los genes.

6 Concepto Fundamental 3. El código genético con el que se traduce la información genética para generar proteínas con secuencias de aminoácidos especiales, es prácticamente universal para todos los organismos vivos. La maquinaria de traducción basada en los ribosomas también es muy similar. Estos dos hechos son la base para la ingeniería genética, por medio de cual el material genético de una especie puede ser expresado correctamente en una célula de otra especie que lo recibe. Concepto Fundamental 4. Se puede observar la evolución darwiniana a nivel molecular mediante el estudio de las secuencias de genes y de sus productos proteicos en diferentes especies. La evolución molecular y su ocurrencia en el tiempo permiten estimar cuando se separaron las diferentes ramas de los seres vivos y es posible construir un árbol filogenético de las especies basado en las diferencias en las secuencias de sus genes y proteínas.

7 El curso contiene una parte teórica que presenta la historia y los personajes que fueron responsables de generar estos 4 conceptos. También se contemplan experimentos que sirven para validar cada concepto. En el caso del 4to. Concepto se hace una búsqueda de las secuencias de genes relacionados entrando a los bancos de genomas por medio de computadores conectados a internet. Los 4 experimentos demoran entre 3 y 4 horas cada uno. Total de duración de parte experimental en liceos secundarios 16 horas repartidas en 2 semanas.

8 Los profesores que aprueban el curso pueden solicitar la visita del laboratorio portátil, asumiendo ellos (los profesores) de hacerse cargo de las clases teóricas y preparar el terreno para la realización de los experimentos. En Chile los laboratorios portátiles visitan los liceos acompañados de estudiantes de doctorado en biología molecular que apoyan al profesor en el montaje de los experimentos. La solicitud de visita debe ir firmada por el Director del Liceo y debe: 1.Asegurar el acceso a los estudiantes secundarios durante 16 horas en períodos de 3 o 4 horas en dos semanas. 2.Disponibilidad de infraestructura mínima 3.Cobertura de costos de materiales fungibles de experimentos.

9 Curso en Costa Rica

10 Curso en México

11 Curso en Chile Noviembre 2012 Observadores de Uruguay

12 Visitas a los Liceos Algunos ejemplos de las visitas del laboratorio portátil en Costa Rica

13 El laboratorio portátil se puede acarrear en unas maletas con ruedas especialmente adaptadas por Dr. Raúl Aguirre. Todo el material puede trasladarse en el porta equipaje de un automóvil corriente.

14 El laboratorio portátil

15 Los experimentos incluyeron electroforesis en geles de agarosa para separar fragmentos de DNA generados por enzimas de restricción y también el aislamiento del DNA de cada estudiante seguido de amplificación del gen que codifica para un receptor gustativo que detecta el sabor amargo de la feniltiocarbamida (PTC) por medio de la reacción en cadena de la polimerasa. Este experimento ilustra el concepto fundamental 1 y explica el por qué aproximadamente el 20- 25% de los estudiantes no pueden detectar el gusto amargo de este compuesto

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17 También como demostración de los conceptos 2 y 3 se transformaron bacterias E. coli con el gen de la proteína fluorescente verde de medusa de mar que es inducido por arabinosa. Se puede observar que las colonias de bacterias transformadas son fluorescentes pues expresan el transgen de la proteína fluorescente verde.

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19 Ver (www.laboratoriosportatiles.cl)www.laboratoriosportatiles.cl Para detalle sobre esta iniciativa

20 CONCLUSIONES: RELAB esta llevando a cabo el piloto de los laboratorios portátiles de Biología Molecular y Genómica en 4 países de América Latina y ahora tenemos compromisos de ampliarlo a Brasil y Panamá Siempre es útil tener proyectos similares en países vecinos porque podemos aprender mucho de los aciertos y los errores de los vecinos y nos podemos ayudar mutuamente. Nos parece importante incentivar la generación de proyectos que amplien la cobertura a otros capítulos de las ciencias biológicas y a otras ciencias experimentales para impactar la educación en ciencias en la secundaria en forma más general. Evidentemente nuestra meta es pasar de esta etapa piloto a una etapa de escalamiento que nos lleve a proyectos de cobertura nacional y también regional.