¿Para qué sirve el ADN? (juguemos al CSI)

2014
¿Para qué sirve el ADN?
(juguemos al CSI)
Mª Elena Llano Fernández
Introducción.
Mi idea es conseguir que los alumnos de biología de 4º de ESO aprendan lo que es el
ADN pero desde un punto de vista más aplicado, habitualmente la genética molecular
no se explica en este curso y nos solemos centrar sólo en la mendeliana. A mi manera
de ver, la primera está mucho más presente en la vida actual que la segunda,
realmente los experimentos de Mendel no resultan muy motivadores, los ven como
algo antiguo de un monje con mucha paciencia. Sin embargo, observo que cada vez
más alumnos se sienten atraídos por la criminalística; en parte, creo yo, por la
abundancia de series de televisión basadas en la resolución de casos criminales por
parte de policías científicos o similares. De aquí surge mi idea de proyecto, usar esas
series para mostrarles que ellos también pueden hacer experimentos semejantes,
algunos en el laboratorio real y otros en laboratorios virtuales y que comprendan lo que
hacen y para qué sirve. También intentaré que comprueben que las series, aunque
algunas estén bien documentadas, no siempre se ajustan al proceso real del trabajo
en el laboratorio.
1. Producto final deseado.
1. Modelo tridimensional de la molécula de ADN para exponer en el instituto.
2. Presentación de power point de técnicas de biología molecular con ADN para
pruebas de paternidad, diagnóstico de enfermedades, aplicaciones en
criminalística, etc.
2. Contexto y justificación del proyecto.
Destinado a los alumnos de la asignatura de Biología y Geología de 4º de ESO
Objetivos del área relacionados
1. Iniciarse en el conocimiento y aplicación del método científico. Aplicar
estrategias personales, coherentes con los procedimientos de la ciencia, en la
resolución de problemas: identificación del problema, formulación de hipótesis,
planificación y realización de actividades para contrastarlas, sistematización y
análisis de los resultados y comunicación de los mismos.
2. Reconocer y valorar las aportaciones de la ciencia para la mejora de las
condiciones de existencia de los seres humanos, apreciar la importancia de la
formación científica, utilizar en las actividades cotidianas las actitudes y valores
propios del pensamiento científico, y adoptar una actitud crítica y
fundamentada ante los graves problemas que hoy plantean las relaciones entre
ciencia y sociedad.
3. Entender y valorar el conocimiento científico como un proceso de construcción,
en el que participan distintas disciplinas, para profundizar en los diferentes
aspectos de la realidad, ligado a las características y necesidades de la
sociedad en cada momento histórico y sometido a evolución y revisión
continua.
Objetivos específicos
1. Identificar el ADN como material hereditario y “almacén” de la información
genética.
2. Conocer en qué consisten las técnicas de ingeniería genética.
3. Describir las principales aplicaciones de la ingeniería genética
Criterios evaluación unidad genética molecular
1.
2.
3.
4.
5.
Conocer el concepto de gen.
Entender el significado biológico del código genético y explica la replicación.
Explicar la síntesis de proteínas.
Detallar las principales técnicas de ingeniería genética.
Indicar algunas de las aplicaciones de la ingeniería genética y conocer los
inconvenientes que se derivan de la manipulación genética.
Competencias Básicas
Competencia en comunicación lingüística
 Sintetizar los conceptos realizando resúmenes.
 Realizar debates sobre la ética de la ingeniería genética
 Describir los principales conceptos tratados a lo largo de la unidad.
Competencia matemática
 Realizar diagramas.
Tratamiento de la información y competencia digital
 Mostrarse competente en la gestión y el procesado de información abundante y
compleja, en la resolución de problemas reales, en la toma de decisiones y en
el trabajo en entornos colaborativos.
Competencia social y ciudadana
 Conocer la importancia de la ciencia y su desarrollo en el modo de vida de los
seres humanos.
Competencia para aprender a aprender
 Adaptar los principios o las teorías generales a las condiciones particulares de
su entorno y describir nuevas observaciones, ordenarlas, agruparlas,
clasificarlas, identificar semejanzas y diferencias, planificarlas, etc.
 Plantear preguntas, identificar y manejar la diversidad de respuestas posibles
ante una misma situación o problema utilizando diversas estrategias y
metodologías que permitan afrontar la toma de decisiones, racional y
críticamente, con la información disponible.
Autonomía e iniciativa personal
 Elegir con criterio propio, imaginar proyectos y llevar adelante acciones
necesarias para desarrollar las opciones y planes personales.
 Reelaborar los planteamientos previos o elaborar nuevas ideas, buscar
soluciones y llevarlas a la práctica.
Fase de diseño/Investigación
ACTIVIDAD
ASPECTOS
A EVALUAR
INSTRUMENTO
DE
EVALUACIÓN
MOMENTO
COMPETENCIAS
Búsqueda de Calidad
y
información
adecuación
de
la
información
-Diario
de Durante la Tratamiento de la
aprendizaje
tarea y al información
y
-Observación
final
digital
(plantilla)
Aprender
a
aprender
Entrevistas a -Preguntas
expertos
que se hacen
(Policía
al experto
científica)
-Resumen de
la entrevista
-Diario
de Durante la Comunicación
aprendizaje
tarea y al lingüística
-Observación
final
(plantilla)
Competencia
matemática
Visita
a Informe sobre -Diario
laboratorio
la visita
aprendizaje
de análisis
de A la entrega Conocimiento
e
del producto interacción con el
mundo físico
Fase de desarrollo
ACTIVIDAD
ASPECTOS A INSTRUMENTO
EVALUAR
DE
EVALUACIÓN
Elaboración
-Adecuación
de maqueta de materiales
de ADN
-Corrección
del modelo
-Resultado
final
-Rúbrica
MOMENTO
COMPETENCIAS
Finalización
de
elaboración
de
la
maqueta
Tratamiento de la
información
Autonomía
e
iniciativa personal
Competencia para
aprender a aprender
Extracción
Conocimiento
de ADN en el material
de
laboratorio
laboratorio.
Seguimiento
de
procedimiento
aportado
en
un guión.
Conocimiento
medidas
de
seguridad.
Respuesta a
Rúbrica
Informe
de
práctica
con
cuestiones sobre
la misma.
Observación
directa de los
procedimientos
de laboratorio
A
la Tratamiento de la
siguiente
información
sesión
de
clase
Autonomía
e
Durante la iniciativa personal
clase
Competencia para
aprender a aprender
cuestionario
sobre
los
fundamentos
de la práctica.
Elaboración
folleto/Power
point
-Contenido
-Originalidad
-Calidad
información
-Rúbrica
Finalización
de
elaboración
del trabajo
Comunicación
lingüística
Tratamiento de la
información
y
competencia
digital
Autonomía
e
iniciativa personal
Fase de difusión
ACTIVIDAD
Puesta en
común de las
distintas
técnicas
estudiadas
por cada
grupo
mediante una
exposición en
clase.
ASPECTOS A INSTRUMENTO
EVALUAR
DE
EVALUACIÓN
Información
que se
proporciona
-Capacidad
para
transmitirla
-Coevaluación
(que sean sus
propios
compañeros los
encargados de
evaluar este
apartado) a
partir de una
rúbrica
MOMENTO
COMPETENCIAS
Posteriorment
e a la
publicación
Comunicación
lingüística.
Heteroevaluació
n: llevada a
cabo por otros
docentes del
área Mediante
cuestionarios.
Exposición
Resultado
del
Modelo final
tridimensional
en el instituto
Heteroevaluació Posteriorment
n: llevada a e
a
la
cabo por otros realización.
alumnos
del
centro, votarán
el que más les
guste..
Tratamiento de la
información
y
competencia
digital
Autonomía
e
iniciativa personal
Aprender
aprender
Competencia
social
ciudadana
a
y
Autonomía
e
iniciativa personal
Aprender
aprender
Competencia
social
ciudadana
a
y
3. Secuencia detallada de actividades.
1ª- Motivación/descripción del proyecto:
a) Cuestionario sobre la pregunta ¿Para qué sirve el ADN? Lluvia de ideas a partir
del cuestionario y visionado de un fragmento de un capítulo de serie basada en
investigación policial con técnicas de biología molecular.
b) Descripción del proyecto y formación de grupos de cómo máximo 5 miembros,
con reparto de las funciones dentro de cada grupo.
Agrupamiento: cuestionario individual, el resto en gran grupo.
Materiales y recursos: aula, reproductor de DVD.
Temporalización: 1 sesión
2º- Búsqueda de información sobre la estructura del ADN: a través de un
cuestionario que les guiará, deberán descubrir la estructura de la molécula con la cuál
luego trabajarán en el laboratorio, construirán una maqueta y sobre la que
investigarán.
Agrupamiento: pequeño grupo.
Temporalización: 2 sesiones.
Recursos necesarios: ordenadores, internet, libros, revistas.
3º- Realización de modelo tridimensional a gran escala del ADN para exponerlo
en el instituto.
Agrupamiento: cada grupo realizará su maqueta
Temporalización: una sesión de clase para elegir los materiales con ayuda y
realización de la maqueta como trabajo fuera del aula. El número de sesiones
dependerá de su organización y habilidad para buscar materiales, montaje, etc. La
entrega será en la fase final del proyecto.
Materiales: ordenadores, internet, libros, revistas, para buscar información y el resto
de materiales será los que usen para construir la propia estructura. Por ejemplo:
alambre, papel, bolas de poliestireno, etc.
4º- Realización de práctica de laboratorio para extraer ADN de distintos
especímenes: cebolla, cebolla, tomate, plátano o guisantes
Agrupamiento: por parejas
Temporalización: una sesión
Materiales: • Agua destilada (en su defecto podremos utilizar agua mineral)
lavavajillas, hielo, sal, alcohol de 96º (debe estar muy frío), pipeta, tubo de ensayo,
vaso de precipitados de 250 y 500 ml, cristalizador, varilla de vidrio, cuchillo y cuchara,
batidora, cebolla, tomate, plátano o guisantes.
5º- Movimiento de salida: consistiría en la visita a un laboratorio donde realicen
pruebas de paternidad o también al laboratorio del hospital más cercano donde haya
un departamento de genética que estudie enfermedades y busque anomalías para que
los alumnos vean "in situ" cómo se realizan las técnicas de PCR, hibridaciones, etc.
Agrupamiento: todos los alumnos juntos más uno o dos profesores acompañantes.
Temporalización: una mañana de una jornada escolar o media, según la localización
del laboratorio.
Recursos: medio de transporte al destino, cuaderno de notas, cámaras de fotos y/o
video para elaborar informe de la visita.
6º- Movimiento de entrada: la visita de un miembro de la policía científica para que
les explique su carrera profesional y los entresijos de su profesión.
Temporalización: 1 sesión de más de una hora entre exposición y coloquio posterior
Recursos: cámara de vídeo y grabadora. Se puede utilizar para tomar notas;
Evernote, Penultime, libreta...
7ª- Visionado de distintas series, o fragmentos de ellas donde se realicen
experimentos con ácidos nucleicos: se trata de que se localicen las técnicas
empleadas, por ejemplo una PCR, y después se busque información sobre una de
ellas y su aplicación en el caso y elaboren una presentación para exponer la técnica a
sus compañeros en clase.
Agrupamiento: por grupos de trabajo, los mismos que elaboran cada maqueta y que
se establecieron en la primera sesión.
Temporalización: dos sesiones de visionado para elegir/repartir las técnicas a
estudiar. Para la realización de la presentación se les dará una semana de margen.
Recursos: reproductor DVD, material para tomar notas. Ordenador con conexión a
internet para realizar la presentación.
8ª- Exposición de las distintas técnicas estudiadas por cada grupo.
Agrupamientos: por grupo.
Temporalización: según número de grupos, no más de tres exposiciones por sesión.
Recursos: ordenador, proyector.
9ª- Reflexión sobre el proceso de enseñanza y de aprendizaje. También
evaluación final, auto evaluación y evaluación del grupo y de la actividad.
Agrupamiento: individualmente, en pequeño grupo y en gran grupo, según los tipos
de evaluación.
Temporalización: 1 sesión
Recursos: cuestionarios, rúbricas aportadas por la profesora para la evaluación.
4. Indicadores de éxito del proyecto.



Cumplimiento de objetivos: con los instrumentos de evaluación propuestos para
cada producto y actividad.
Calidad del producto final: con un buen resultado en la evaluación propuesta
del mismo.
Satisfacción de los participantes en el proyecto (alumnos, agentes externos,
profesorado): mediante respuesta a cuestionarios de satisfacción.
5. Estrategias de evaluación y mecanismos de recogida de datos.



Durante la realización del proyecto: observación directa del profesor, por las
rúbricas de cada actividad, o cuestionarios, etc.
Evaluación final mediante el portfolio del alumno donde se recogerán
evidencias de todo el proceso.
Evaluación a lo largo de las distintas fases del proyecto con los diferentes
instrumentos de evaluación propuestos en el proyecto.
Rúbrica para evaluar la actividad Modelo tridimensional de ADN
Construcción/Materiales
Calidad del trabajo
Estructura del ADN
Precisión del modelo
4 puntos
Selección adecuada
de los materiales y
modificación creativa
de los mismos. Los
estudiantes superan
los objetivos del
proyecto.
3 puntos
Selección adecuada
de materiales e
intento de
modificación creativa
de los mismos.
2 puntos
Selección adecuada
de materiales y
modificación de los
mismos para
elaborar el modelo.
Proceso cuidadoso
de construcción. La
estructura es
atractiva, claramente
definida y sigue
adecuadamente el
modelo.
Incluye todas las
características del
modelo del ADN
Construcción
cuidadosa en su
mayor parte pero
con 1 o 2 detalles
que podrían
mejorarse
La construcción
sigue el modelo
propuesto pero con
3 o 4 detalles que
deberían mejorarse
Incluye la mayoría
de las características
del modelo de ADN,
faltando sólo una
característica.
Incluye algunas de
las características
del modelo del ADN,
faltan 2 o 3 .
Incluye muy pocas
de las características
del modelo del ADN:
Modelo incompleto
con muy pocas
estructuras
reconocibles
Hay un error en el
etiquetado.
Hay dos errores en
el etiquetado.
Hay tres errores en
el etiquetado.
Todos los aspectos
del modelo están
completos y sin
errores. Las
estructuras están
etiquetadas
1 punto
Se seleccionan
algunos materiales
apropiados pero se
hacen
modificaciones
mínimas para
elaborar la
estructura.
Construcción
descuidada. Muchos
detalles necesitan
mejorarse.
0 puntos
Materiales
inadecuados
Construcción
aparentemente
inexistente. El
trabajo entregado no
cumple los
requisitos.
No incluye las
características
básicas del modelo
del ADN. Los
materiales utilizados
hacen difícil
reconocer la
estructura
tridimensional de la
molécula.
Modelo incompleto y
mal etiquetado en su
totalidad.
Colaboración y gestión
del tiempo
adecuadamente.
Uso inteligente del
tiempo cuando
trabajan en grupo.
Buen trabajo en
equipo incluso sin
supervisión del
profesor.
Uso inteligente del
tiempo cuando
trabajan en equipo.
Buen trabajo en
equipo con pequeña
supervisión por parte
del profesor.
Uso no siempre
adecuado del tiempo
cuando trabajan en
grupo. Necesitan
supervisión regular
para mantenerse en
la tarea.
Uso inadecuado del
tiempo cuando
trabajan en grupo.
Necesitan
supervisión
permanente para
mantenerse en la
tarea.
Malgastan
absolutamente el
tiempo cuando
trabajan en grupo.
Necesitan tiempo
extra para acabar la
tarea con
supervisión
constante.