Interna'onal  Conference  for  Improving  the  Learning  of  Biology  and  Related  Experimental  Sciences  at  the  K-­‐12  School  Levels.  San'ago,  Chile,  April  14  -­‐16,  2016.  

126´  617  117  inhabitants    

4,187,528  High  School  students  

5´982  182  teenagers  between  15  to  17  years  old      30.5%  do  not  aRend  to  school  

112,576  high  school  students    

9  High  School  campus  of  Escuela  Nacional  Preparatoria  5  High  School  campis  of  Colegio  de  Ciencias  y  Humanidades  

UNAM  

2,464  teachers  at  ENPs  3,392  teachers  at  CCH  

22´000  000  inhabitants  

Area:  7854  km2  

   

Mexico  City  and  Metropolitan  Area  

Teachers  academic  background  

However,   the   vast   majority   of   pre-­‐grade  teacher´s   do   not   have   any   pedagogical  forma'on.  They  just  studied  their  careers:  they  are  Biologists,  or  ARorneys,  or  Architects…    

What  will  students  study?  (if  they  aAend  to  College)    

Bachelor´s  45.8%  

Master´s  41.4%  

PhD´s  10.4%  

Specializa'on  2.4%  

A  huge  challenge!!!!!!!!!  

Life,  chemical  and  health  sciences  29.4%  Social  sciences  38.8%    

Math  and  physical  sciences,  engineering  21.5%  Arts  &  humani'es  10.3%    

Teaching  at  high  school  level  is  usually  hierarchical,  the  teacher  as  a  transmiRer  of  knowledge.      How  to  teach  the  scien'fic  method  to  teenagers,  since  they  will  be  cha`ng  with  friends  rather  than  si`ng  in  a  boring  class  taught  by  the  teacher?      How  to  get  students  interested  on  understanding  their  surroundings,  using  the  scien'fic  method?    How  to  excite  them?  

In  the  Inquiry-­‐based  learning,  teachers  become  facilitators.  Their  role  is  to  encourage  youth  to:  v  Create  ques'ons  of  their  own  v  Obtain  suppor'ng  evidence  to  answer  the  

ques'on(s)  v  Explain  the  evidence  collected  v  Connect  the  explana'on  to  the  knowledge  

obtained  from  the  inves'ga've  process  v  Create  an  argument  and  jus'fica'on  for  the  

explana'on  

The  scien'fic  method!!!!!  

ENP8,  2012  

CCH-­‐Sur,  2015  

Guatemala,  2015  

The  UNAM  has  a  great  responsibility  with  its  own  high  school;  in  the  last  20  years  the  prepara'on  and  academic  quality  of  their  students  has  deteriorated  to  alarming  levels,  due  in  part  to  the  weariness  and  apathy  of  their  teachers.  

Late  in  2011,  we  had  the  fortune  of  being  invited  to  work  with  the  Bolivarian  dream  of  Dr.  Allende:  implemen'ng  in  La'n  America  a  new  way  of  transmi`ng  knowledge,  teaching  inquiry-­‐based  sciences  upda'ng  secondary  teachers  to  become  facilitators.  

Thanks  to  the  project  that  Dr.  Allende  submiRed  to  the  Welcome  Trust,  we  acquired  a  portable  laboratory  of  Molecular  Biology  for  teachers,  now  facilitators,  to  share  with  their  students  real  experiments  with  highly  specialized  equipment.  

The  portable  laboratory  includes  the  complete  equipment  required  for  30  students,  grouped  in  6  worksta'ons    

micropipeRes,    'ps  and  chronometers  

balance  and  vortex  

power  supply  

PAGE  chamber  agarose  chambers  

microcentrifuges  

UV  transilluminator  

thermocycler  

We  actualize  the  docent´s  knowledge  based  on  the  four  fundamental  concepts  of  molecular  biology:  

1.  The  gene'c  iden'ty  of  species  and  of  individuals  is  defined  by  the  informa'on  

contained  in  the  DNA  of  each  cell.  

 

2.    All  cells  of  a  mul'cellular  organism  contain  the  total  gene'c  informa'on  of  the  organism  and  yet  its  cells  are  different  in  morphology  and  func'on  and  express  different  set  of  proteins.  

3.  The  gene'c  code  that  translates  the  gene'c  informa'on  to  generate  proteins  with  a  special  amino  acid  sequence  is  nearly  universal  for  all  living  organisms.    The  transla'on  mechanism  based  on  the  ribosomes  is  also  very  similar.  These  two  facts  are  the  basis  for  gene'c  engineering  through  which  the  gene'c  material  from  a  different  species  can  be  expressed  correctly  in  a  cell  that  receives  this  material.  

4.  Darwinian  evolu'on  can  be  observed  at  the  molecular  level  by  looking  at  gene  sequences  and  at  their  protein  products  in  different  species.    The  evolu'on  genealogy  and  the  'ming  that  separates  the  different  branches  of  living  beings  can  be  studied  by  looking  at  differences  in  sequences  of  genes  and  proteins.  

Un'l  now,  we  have  taught  five  courses  for  High  School  teachers,  and  implemented  various  courses  to  High  School  students;  some  of  them  have  par'cipated,  and  won,  in  Sciences  Fairs  

DNA  footprin'ng  analysis  

The  facilitator  invites  the  students  to  iden'fy  the  suspect  guilty  of  a  homicide,  conduc'ng  the  discussion.  Then,  using  the  DNA  “isolated”    from  5  suspects  and  from  the  crime  scene,  they  perform  a  restric'on  analysis  and  discover  the  criminal.    

MW  S1  

S2  S3  

S4  S5   CS  

Every  human  being  has  unique  characteris'cs.  Using  this  experience,  students  can  detect  the  variability  of  one  character,  among  their  classmates.  Students  isolate  their  own  DNA  from  cheek  cells,  perform  a  PCR  reac'on  and  compare  sequence  varia'ons.    

Human  DNA  isola'on  and  Alu  amplifica'on   +/+   +/-­‐   -­‐/-­‐  

 Gene'c  modifica'on  of  bacteria  using  green  fluorescent  protein  from  a  jellyfish      

In  this  experience,  alumni  perform  a  bacterial  transforma'on,  make  them  fluorescent,  using  DNA  from  a  jellyfish.  

Protein  electrophoresis  Students  obtain  a  protein  extract  from  transgenic  bacteria  and  observe  the  foreign  proteins  

expression,  by  polyacrylamide  gel  electrophoresis  

Currently  we  have  a  grant  of    $11000/year  for  three  years  from  our  University.  

We  will  buy  some  equipment  (an  incubator,  more  microfuges…)  and  we  will  have  enough  money  to  buy  the  kits  for  our  courses.  But  most  important  for  the  facilitators,  they  will  be  capable  to  share  the  experiences  with  their  students.  

Our  current  project  includes  6  teacher´s  actualiza'on  courses,  selec'on  of  6  teachers  to  repeat  the  experiences  at  their  High  School,  a  professor  lab  manual,  a  student  lab  manual.  The  experiences  will  be  shared  on  a  web  page  and  an  evalua'on  mee'ng  will  be  held  at  Facultad  de  Ciencias,  UNAM,  by  the  end  of  2019.      We  will  be  grateful  to  have  Dr.  Allende´s  presence.    

Issis Yolotzin Alvarado Sánchez, Andrea Ramírez Salcedo, Mariela Rosales Peña y Esperanza Ruiz VelascoCCH Vallejo

Contacto: issis.alvarado@gmail.com, ramrezsalcedo@yahoo.com.mx

EL INICIO DEL SUEÑOPrimer curso latinoamericano teórico-práctico de Biología. Molecular y. Genómica para profesores de bachillerato.Julio-agosto 2012

Enero 2013.Proyecto INFOCAB PB 201413 “Caminata sobre la doble hélice”

XXIII Concurso Universitario de Ciencias, Tecnología e Innovación de la UNAM.

Estudiantes monitores

• Crear en los laboratorios SILADIN, un espacioacadémico enfocado en la enseñanza-aprendizaje de laGenética Molecular en el CCH Vallejo.

• Elaborar una propuesta didáctica que permita a losestudiantes conocer algunos procedimientos de usobásicos de Biología Molecular.

• Elaborar un manual de prácticas y la propuesta de unpaquete didáctico.

• Constituir una vía académica que pueda entusiasmar alos estudiantes a conocer este campo de conocimiento ysu importante repercusión en distintas esferas de lavida.

Trabajo con estudiantes:

• Taller extracurricular• Grupos curriculares

Cuatro prácticas implementadas:

1.Extracción de DNA de plátano y kiwi.2.Extracción de mi DNA (epitelio bucal)3.Transformación bacteriana con pGLO (Construyendo

bacterias transgénicas).4.Huella genética (¿Quién es el culpable?)

Materiales didácticos:• Genoma • Transformación de Pneumococo• Huella genética en papel.• Lecturas• Presentaciones • Material de apoyo teórico• Ejercicios estructurados• Paquete didáctico

Dos casos planteados:• La bacteria que nos enseñó Genética

Molecular• Ötzi: la historia de una crimen

Redes de apoyo:• Capacitación en laboratorios de investigación

científica.• Seguimiento, apoyo técnico del Laboratorio

de Biología Molecular y Genómica, Facultad de Ciencias UNAM

• Préstamo del laboratorio portátil de la RELAB

LOS PRIMEROS PASOS PARA LA CONSTRUCCIÓN

LOS LOGROS

OBJETIVOS

MÁS ALLÁ DE LAS AULAS

Feria SILADIN

Aprendizajes y desarrollo de actitudes positivas hacia la ciencia:

EL FUTURO

AGRADECIMIENTOSDGAPA. Iniciativa para Fortalecer la Carrera Académica en el Bachillerato de la UNAM. Proyecto PB201616 “Explorando el DNA” Equipo de trabajo de México para la implementación del proyecto “Cursos teóricos prácticos de Biología Molecular” , para profesores de enseñanza media superior en Latinoamérica, organizado por la Red Latinoamericana de Biología.Al personal del laboratorio de Biología Molecular y Genómica y la Facultad de Ciencia UNAM. Personal de SILADIN y CCH Vallejo.Estudiantes que con su apoyo y dedicación hicieron posible esta experiencia.A los estudiante-monitores por su apoyo en la implementación de la práctica

-Publicación del Manual de Técnicas de Laboratorio.-Curso especial para estudiantes.-Curso de formación para profesores

Difusión del proyecto:• Participación en congresos nacionales e

internacionales.

Objetivo:Determinar si la muestraencontrada debajo de las uñas deNancy Spungen coincide con la desu novio Sid Vicious (presuntoasesino).

• Las muestras del sospechoso 1(SidVicious) y 2 (Michelle Robinson)no coinciden con el patrónobtenido de la escena del crimen.

• El sospechoso 3 (Micheal Garrret)puede ser declarado culpable porla coincidencia exacta de losfragmentos de restricción de lamuestra con los encontrados en laescena del crimen.

• Sid Vicious es inocente ya quelas bandas formadas no coincidencon la muestra del asesino.

«COMPROBACIÓN DE LA INOCENCIA DEL FALLECIDO CANTANTE SIMON JOHN RITCHIE»

Hipótesis:Si cada individuo posee unasecuencia exclusiva de DNA queal ser sometida a la digestióncon enzimas de restricción yposteriormente visualizado conla técnica de electroforesis(Huella Genética) entonces elpatrón que coincida con el de lamuestra encontrada en la escenadel crimen será el asesino deNancy Spungen.

Desarrollo:

Resultados:

Conclusiones:

Extracción, purificación y amplificación del DNA

Digestión de las muestras de DNA con enzimas de

restricción PSTI y ECORI

Análisis

Separación de los fragmentos de restricción

por la técnica de electroforesis

Visualización

Tinción

*

1

28-7-2015

Informe de la impartición del curso teórico práctico para profesores de bachillerato: Biología Molecular y Genómica. Realizado en CCH Sur del 22-26 de junio 2015

Elaboró: Profa. Issis Yolotzin Alvarado Sánchez ESCUELA NACIONAL COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES, UNAM.

A través de sesiones teórico prácticas y con el objetivo de explorar cuatro grandes principios de la Biología Molecular, se llevó a cabo en la semana del 30 de julio al 3 de agosto, la primera edición del Curso latinoamericano teórico-práctico de Biología Molecular y Genómica para profesores de enseñanza media superior en México.

Los docentes participantes procedían de Panamá y de México (ENP, UNAM; CCH, UNAM; incorporadas DGIRE, UNAM; Edo. de México; Sinaloa; Jalisco; y Tabasco)

Durante el curso, los docentes participaron en sesiones teóricas como conferencias con investigadores del área y sesiones de laboratorio, en donde desarrollaron demostraciones experimentales desde un enfoque basado en la indagación, actividades con las cuales actualizaron sus conocimientos en el campo de la Biología Molecular y la Genómica. A su vez, a lo largo del curso los docentes se capacitaron en el uso de nuevos equipos adquiridos con el apoyo financiero de la Fundación Wellcome Trust.

Los docentes mexicanos tendrán acceso a un laboratorio portátil que podrá ser utilizado en las distintas escuelas y colegios para replicar los experimentos con sus alumnos, proceso que contará con la asesoría de estudiantes de posgrado de la UNAM.

Este curso es resultado de un esfuerzo conjunto entre:

la Facultad de Ciencias de la UNAM

la Wellcome Trust, de

Inglaterra

la Sociedad Mexicana de Bioquímica (SMB)

la Academia Mexicana de

Ciencias (AMC)

la Red Latinoamericana de

Ciencias Biológicas (RELAB)

y la Unión de Academias de Ciencias (IANAS)

Primer curso latinoamericano teórico-práctico

de Biología Molecular y

Genómica para profesores de bachillerato.

MÉXICO

30 de julio al 3 de agosto de 2012 Facultad de Ciencias, UNAM Memoria

Proyecto INFOCAB PB201413 Caminata sobre la doble hélice

Los organismos genéticamente modificados (OGM) son aquellos a los

que se les han alterado su DNA. Los individuos TRANSGÉNICOS son

un tipo de OGM.

Se crean introduciendo un gen (fragmento de DNA que codifica una

proteína, la cual proporciona al organismo una determinada

característica) de un ser vivo en el DNA de otro individuo de una especie totalmente

distinta, por ejemplo se puede introducir en el DNA de una planta, un gen de una bacteria.

De esta forma se consiguen individuos con características distintas a los individuos

naturales.2

La introducción de genes se puede realizar mediante TRANSFORMACIÓN GENÉTICA

(significa cambio originado por genes) e implica la inserción de un gen en un organismo para

modificar alguna de las características del organismo.

La transformación genética ocurre cuando

una célula bacteriana se le introduce y

expresa un fragmento de material genético

o molécula de DNA. Esta nueva información

genética a menudo proporciona al

organismo un nuevo rasgo o carácter que se

puede identificar después de la transformación.

El fragmento de DNA utilizado en la transformación contiene en su secuencia al menos un

gen o un grupo de genes.

Ésta técnica se utiliza en muchas áreas de la biotecnología. En agricultura, se pueden

introducir por transformación en las plantas los genes que codifican características como la

resistencia al frío, a los pesticidas o a la sequía.

EL DNA DE LAS BACTERIAS

1 El protocolo está basado en el kit “Bacterial Transformation, The pGLO System” diseñado por Biotechnology ExplorerTM de Bio

Rad, No. Catalogo 166-0003EDU. Consultado desde: http://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lse/literature/4006097ES.pdf

2 Instituto Nacional de tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado. Ingeniería Genética. Ministerio de Educación Cultura

y Deporte. Gobierno de España. Consultado desde:

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/4quincena5_contenidos_2c.htm

Curso teórico-práctico

Curso teórico-práctico

para profesores de bachillerato

para profesores de bachillerato

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA

DE MÉXICO

COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL SUR

Duración: Duración: 25 hrs 25 hrs

Inscripciones en http://www.cch-sur.unam.mx/cursos/

Inscripciones en http://www.cch-sur.unam.mx/cursos/

Lugar: laboratorio de Química y Biología SILADIN, CCH sur

Lugar: laboratorio de Química y Biología SILADIN, CCH sur..

IMPARTE:IMPARTE:

Dra. Claudia Andrea Segal Kischinevzky

Dra. Claudia Andrea Segal Kischinevzky

Dra. Beatriz Mónica Pérez Ibarra

Dra. Beatriz Mónica Pérez Ibarra

Q. Viviana Escobar Sánchez

Q. Viviana Escobar Sánchez

M. en D. Issis Yolotzin Alvarado Sánchez

M. en D. Issis Yolotzin Alvarado Sánchez

Fecha: del 22 al 26 de

Fecha: del 22 al 26 de

junio de 2015junio de 2015

Horario: lunes a Horario: lunes a

viernes de 10 am viernes de 10 am

a 15 pma 15 pm

Thank  you!!!!!!!