Revolución biotecnológica desarrollado por



Descargar 425.85 Kb.
Página1/6
Fecha de conversión26.06.2018
Tamaño425.85 Kb.
  1   2   3   4   5   6



rectángulo 12
La

revolución biotecnológica



DESARROLLADO POR:

GUÍA DIDÁCTICA PARA EL PROFESORADO

www.xplorehealth.eu


ESCENARIO DE TRABAJO

Mediante este módulo se pretende que los alumnos se conviertan en expertos en biotecnología y que, después de llevar a cabo una serie de actividades, puedan desarrollar como producto final una campaña de comunicación para explicar qué son las biotecnologías centrándose en el campo de la biomedicina.

Con este fin, pues, se trabajan diferentes aspectos de la biotecnología: en qué consiste, aplicaciones, ventajas y desventajas, etc. Aunque el enfoque de trabajo es principalmente científico, no se dejan de lado los aspectos legales y sociales que a menudo obstaculizan el avance de determinadas líneas de investigación en este ámbito.

Las actividades propuestas en este módulo tratan temas de investigación actuales y son de carácter dinámico, práctico y experimental. Es así como se pretende que el alumno aprenda de manera competencial y significativa, regulando su propio proceso de aprendizaje y construyendo unos cimientos sólidos que le permitan aplicar los conocimientos aprendidos en múltiples ámbitos de su vida y convertirse, por tanto, en un ciudadano con opinión basada en evidencia científica y en razonamiento crítico.

CONTENIDOS

Los contenidos que se trabajan en este módulo pueden ir dirigidos tanto a alumnos de 4.º de ESO como de 1.º o 2.º de bachillerato. Aunque al material del alumnado que se especifica en este módulo va dirigido únicamente a alumnos de 4.º de ESO, sus contenidos también son adecuados para bachillerato. Es por este motivo que a lo largo de la guía didáctica se hace referencia a estos dos niveles.



Contenidos específicos del módulo:

Los contenidos que se trabajan a lo largo de las diferentes actividades que conforman el módulo son los siguientes:



  1. Concepto de biotecnología.

  2. Campos de aplicación de la biotecnología.

  3. Estructura del ADN.

  4. Composición del ADN.

  5. Almacenamiento de información en el ADN.

  6. Funciones biológicas del ADN:

  • La replicación.

  • La transcripción.

  • La traducción.

  1. Concepto de expresión del ADN.

  2. Concepto y utilización del código genético.

  3. Concepto de gen.

  4. Conceptos de ingeniería genética (gen, ADN, enzima de restricción, PCR, amplificación, duplicación, proteínas, traducción, ADN recombinante, gen de interés especial).

  5. Caracterización del proceso de transgénesis

  6. Proceso de extracción del ADN.

  7. Técnicas de ingeniería genética: introducción de material genético en un organismo.

  8. Uso de organismos en procesos industriales.

  9. Tipos de fármacos y terapias aportadas por la biotecnología.

  10. Cáncer:

  • Caracterización de las células cancerosas.

  • Disfunción de la división celular de las células cancerosas.

  • Tratamientos.

  1. Diabetes tipo I:

  • Caracterización de la enfermedad.

  • Tratamientos.

  1. Sida:

  • Caracterización de la enfermedad y del VIH.

  • Tratamientos.

  1. Caracterización del proceso de división celular por mitosis.

  2. Caracterización del proceso de división celular por meiosis.

  3. Diferenciación celular.

  4. Células madre (concepto y aplicación).

  5. Aplicación de las células madre en técnicas de ingeniería tisular.

  6. Implicaciones éticas y sociales de la biotecnología.

  7. Valoración crítica de las implicaciones sociales y éticas del uso de células madre.

  8. Valoración crítica de los avances de la biomedicina en el tratamiento de enfermedades.

  9. Valoración argumentada de algunas aportaciones de la genética a la salud humana: dilemas éticos con la detección precoz de enfermedades genéticas y la terapia génica.

A lo largo de este módulo se trabajan los siguientes contenidos curriculares:

Los contenidos curriculares correspondientes a Biología y Geología de 4.º de ESO son:

  • Investigación y experimentación. Posibles estrategias para afrontar la búsqueda de respuestas a una pregunta en el ámbito científico escolar: formulación de preguntas investigables, hipótesis, diseño experimental, obtención de datos, resultados y conclusiones.

  • Mitosis y meiosis.

  • El ADN. Composición, estructura y funciones biológicas.

  • Concepto de gen.

  • Técnicas y aplicaciones de la ingeniería genética en diferentes campos (alimentos transgénicos, clonación, genoma humano) y las repercusiones en los seres humanos y en los ecosistemas.

Los contenidos curriculares correspondientes a Biología de 1.º de bachillerato son:

Bloque de contenidos: Del genotipo al fenotipo

  • Definición del concepto de gen.

  • Reconocimiento de los ácidos nucleicos como portadores de las características hereditarias.

  • Análisis de la composición y estructura de los ácidos nucleicos.

  • Explicación y localización de los procesos de duplicación del ADN, transcripción y traducción. Uso de animaciones y simulaciones por ordenador y resolución de problemas en el estudio de estos procesos.

  • Evidenciación de la universalidad y significado del código genético.

  • Valoración argumentada de algunas aportaciones de la genética a la salud humana: dilemas éticos con la detección precoz de enfermedades genéticas y la terapia génica.

Bloque de contenidos: De la célula al organismo

  • Identificación de las fases del ciclo celular y disfunción en las células cancerosas.

  • Reconocimientos de las fases de la mitosis en preparaciones microscópicas y/o microfotografías y/o esquemas y animaciones.

  • Diferenciación celular: totipotencia y especialización.

  • Explicación de la meiosis. Reconocimiento de las fases de la meiosis en preparaciones microscópicas y/o microfotografías y/o esquemas y animaciones.

  • Aplicación de las células madre en biomedicina. Distinción entre células madre embrionarias y adultas. Valoración crítica de las implicaciones sociales y éticas de su uso.

Los contenidos curriculares correspondientes a Biología de 2.º de bachillerato son:

  • Composición, morfología y estructura bacteriana. Reconocimiento de la presencia de bacterias en la vida cotidiana y sus aplicaciones.

  • Uso de los microorganismos en procesos industriales: agricultura, farmacia, alimentación y bioremediación. Caracterización del proceso de transgénesis.

  • Reconocimientos de los avances de la biomedicina en el tratamiento de enfermedades infecciosas y valoración crítica del acceso a estos recursos.

Los contenidos curriculares correspondientes a Ciencias para el Mundo Contemporáneo son:

Bloque de contenidos: Biotecnología y sociedad

  • Sinopsis de las bases moleculares y funcionales de la genética: ácidos nucleicos, estructura de los genes, codificación y expresión de la información genética.

  • Descripción de las principales técnicas y aplicaciones de la ingeniería genética. Valoración del interés social y económico de los organismos transgénicos y de las técnicas de clonación y valoración de los riesgos asociados.

  • Identificación de algunas aplicaciones de la biotecnología en la medicina y de sus implicaciones sociales, éticas y jurídicas. Argumentación sobre las controversias relacionadas con la terapia génica y el uso de células madre.

OBJETIVOS DIDÁCTICOS

Se detalla a continuación un listado de los objetivos de aprendizaje que el alumnado debería alcanzar trabajando este módulo. Los objetivos se desglosan en las tres categorías habituales (conceptuales, procedimentales y actitudinales). En el caso de los objetivos que corresponden a un determinado nivel educativo y/o a alguna actividad concreta, estos se especifican entre paréntesis a continuación del objetivo. Aquellos objetivos que son transversales, es decir, que se logran a lo largo de diversas actividades del módulo, no incluyen ninguna referencia complementaria.



Objetivos conceptuales:

Ser especialistas en biotecnología:

  • Explicitar las ideas iniciales sobre biotecnología (Actividad 1: ¿Qué es la biotecnología?).

  • Conocer los campos de aplicación de la biotecnología.

Caracterizar el ADN a nivel estructural y funcional:

  • Describir cómo es la molécula de ADN en cuanto a componentes y estructura (Actividad 5: El ADN, la esencia de la biotecnología).

  • Construir un modelo tridimensional de molécula de ADN (Actividad 6: El ADN, la esencia de la biotecnología).

  • Deducir cómo se almacena la información en el ADN (Actividad 7: El ADN, la esencia de la biotecnología).

  • Explicar en qué consiste la replicación, la transcripción o la traducción (Actividades 8, 9 y 10: Las funciones biológicas del ADN).

  • Utilizar el código genético para expresar un fragmento de ADN (Actividad 10: Las funciones biológicas del ADN).

Relacionar la biotecnología con el ADN:

  • Inventar un gen y la función que desempeña en el organismo (Actividad 11: ¿Cómo se puede manipular el ADN?).

  • Comprender los pasos del proceso de manipulación del ADN (Actividades 12 y 14: ¿Cómo se puede manipular el ADN?).

  • Diseñar el protocolo de la práctica de laboratorio que permita la visualización del propio ADN (Actividad: Práctica de laboratorio: extracción de ADN).

  • Extraer y visualizar el propio ADN (Actividad: Práctica de laboratorio: extracción de ADN).

  • Justificar con argumentos científicos lo que se observa después de mezclar las células de la boca con cloruro de sodio y con jabón y después de mezclar el ADN con alcohol etílico (Actividad: Práctica de laboratorio: extracción de ADN).

  • Relacionar el ADN con la biotecnología a partir de la producción virtual de un fármaco utilizando diferentes organismos (Actividad 19: ¡Utiliza organismos para desarrollar un fármaco!).

Relacionar la biotecnología con la síntesis de fármacos y con el desarrollo de terapias que permiten curar enfermedades.

  • Decidir cuál es el mejor tratamiento para cada paciente de un hospital virtual según su enfermedad y los síntomas que presenta (solo bachillerato; Actividad 21: ¡Conviértete en médico!).

  • Describir el mecanismo de actuación de un tratamiento (solo bachillerato; Actividad 21: ¡Conviértete en médico!).

  • Caracterizar el cáncer, la diabetes de tipo I y el sida y sus tratamientos (solo bachillerato; Actividad 21: ¡Conviértete en médico!).

  • Identificar los tipos básicos de fármacos y terapias que ha aportado la biotecnología (Actividad 22: ¡Ayúdame a curar el cáncer de Nadia!).

  • Explicar en qué consiste el proceso de división celular por mitosis (Actividad 22: ¡Ayúdame a curar el cáncer de Nadia!).

  • Explicar en qué consiste el proceso de división celular por meiosis (Actividad 22: ¡Ayúdame a curar el cáncer de Nadia!).

  • Diferenciar la división celular de la diferenciación celular (Actividad 22: ¡Ayúdame a curar el cáncer de Nadia!).

  • Argumentar los cambios que ha sufrido la medicina desde el s. XIX hasta el s. XXI (Actividad 22: ¡Ayúdame a curar el cáncer de Nadia!).

  • Ilustrar a través de un póster el proceso de obtención de células madre (solo bachillerato; Actividad 23: Podemos curar con células).

  • Conocer algunas líneas de investigación actuales sobre la obtención y la especialización de células madre (solo bachillerato; Actividad 23: Podemos curar con células).

  • Utilizar células madre, en un laboratorio virtual, para producir piel (solo bachillerato; Actividad 23: Produce piel).

Discutir las ventajas e inconvenientes de la biotecnología en cuanto a aspectos científicos, éticos y sociales.

  • Tener una actitud crítica con respecto a aspectos controvertidos del ámbito de la biotecnología (como la transgénesis, la clonación, la terapia génica y el uso de células madre) y valorar las implicaciones éticas, jurídicas y socioeconómicas.

Desarrollar una acción comunicativa que ofrezca una imagen objetiva de las biotecnologías.

Objetivos procedimentales:



  • Trabajar de manera colaborativa, compartiendo y construyendo los conocimientos con el resto de miembros del grupo.

  • Regular los propios conocimientos y tomar conciencia del proceso de aprendizaje.

  • Autoevaluar el propio aprendizaje y coevaluar el de los compañeros.

  • Extraer información de diferentes fuentes (explicaciones del docente o de otros compañeros, esquemas, vídeos, animaciones, simulaciones, juegos de ordenador, prácticas de laboratorio, etc.).

  • Esquematizar los conceptos básicos de biotecnología en un mapa conceptual.

  • Utilizar las aplicaciones de edición de textos (para la elaboración del informe de prácticas) y presentaciones multimedia (para la elaboración de los pósteres).

  • Utilizar laboratorios virtuales para tomar contacto con el mundo de la investigación y para conocer algunos de los aparatos necesarios para llevarla a cabo.

  • Utilizar juegos de ordenador para conocer algunas aplicaciones de la biotecnología.

  • Conocer los pros y contras de algunas líneas de investigación a través de videoreportajes.

  • Emprender una acción comunicativa para ofrecer una imagen objetiva de las biotecnologías y así acercar la ciencia a la ciudadanía.

Objetivos actitudinales:



  • Ser autónomo en cuanto a la organización del trabajo y la gestión del tiempo.

  • Mostrar una actitud participativa en el aula.

  • Ser respetuoso con los compañeros y hacer sentir a todos parte del grupo.

  • Interaccionar con los compañeros de manera adecuada siguiendo la gestión de aula correspondiente a cada momento.

  • Tener criterio para argumentar la opinión propia ante controversias científicas en relación con la biotecnología (creación de organismos transgénicos, aplicación de la terapia génica, uso de células madre, etc.).

NIVEL COMPETENCIAL TRABAJADO

Nivel ESO (4.º curso):



Aportaciones a las competencias clave transversales:

Ámbito lingüístico

La competencia lingüística y comunicativa se trabaja constantemente a lo largo del módulo, ya que en cada una de las actividades es necesario que los alumnos interpreten y/o expresen conceptos, pensamientos, hechos y opiniones tanto de forma oral como escrita.



Ámbito personal y social

Para la adquisición de un grado suficiente de conciencia sobre las propias capacidades intelectuales, emocionales y físicas, a lo largo del módulo se desarrollan actividades que permiten al alumno conducir el propio aprendizaje (Revisión de la definición de biotecnología, Tabla 13) y regularlo (elaboración del mapa conceptual, Tabla 8). De esta manera, se le ayuda a adquirir las habilidades, las estrategias y los procedimientos necesarios para continuar aprendiendo de manera cada vez más eficaz y autónoma.

A lo largo del módulo, se llevan a cabo muchas actividades en un grupo pequeño (Qué es la biotecnología, Tabla 2; El ADN, la esencia de la biotecnología, Tabla 3, etc.). Así, se permite la interacción entre los alumnos y la consiguiente adquisición de valores como el respeto, el compañerismo y la cooperación.

La mayoría de las actividades, con sus correspondientes puestas en común, permiten al alumno aprender de sus propios errores y de los ajenos, así como desarrollar actitudes y valores personales como la responsabilidad, la perseverancia y el autoconocimiento.



Ámbito digital

A lo largo de este módulo se hace un gran uso de las tecnologías digitales: prácticamente todas las actividades comienzan con la visualización de un vídeo (El ADN, la esencia de la biotecnología, Tabla 3, y ¿Cómo se puede manipular el ADN?, Tabla 5) o con un juego de ordenador (¡Ayúdame a curar el cáncer de Nadia!, Tabla 10). Otras actividades, además, utilizan laboratorios virtuales para acercar la investigación al aula (Utiliza organismos para desarrollar un fármaco, Tabla 7). De este modo, se pretende que el alumno desarrolle la capacidad de buscar y seleccionar información para luego transformarla en conocimiento.

Asimismo, se trabaja la capacidad de utilizar con autonomía y de manera eficaz y eficiente el ordenador y las aplicaciones que se puedan incorporar.

Concretamente, las competencias que se trabajan son las siguientes:



  • Competencia 2. Utilizar las aplicaciones de edición de textos, presentaciones multimedia para la producción de documentos.

    En numerosas ocasiones se pide a los alumnos que hagan uso de las tecnologías digitales para elaborar documentos, ya sea para compartir información con los compañeros o para sintetizar determinados contenidos.



  • Competencia 4. Buscar, contrastar y seleccionar información digital adecuada para el trabajo que debe realizarse, considerando diversas fuentes y medios digitales.

    A lo largo del módulo, los alumnos han de extraer información a partir de diversas fuentes digitales, como: animaciones, simulaciones, videorreportajes, juegos de ordenador y laboratorios virtuales.



  • Competencia 7. Participar en entornos de comunicación interpersonal y publicaciones virtuales para compartir información.

    A través del propio blog de Xplore Health, o de otras plataformas digitales que puede escoger el docente, se invita a los alumnos a compartir sus producciones de manera virtual. Además, el objetivo final del módulo de llevar a cabo una campaña sobre las biotecnologías contribuye a que los alumnos emprendan una acción comunicativa hacia la sociedad (sea cual sea la vía de comunicación que elijan para hacerlo: exposición al propio instituto, carta del lector en un periódico, blog, etc.)



Aportaciones a las competencias del ámbito científico-tecnológico:

Las competencias de este ámbito pretenden, por una parte, utilizar los conocimientos y una cierta metodología para explicar la naturaleza y, por otra parte, aplicar estos conocimientos y esta metodología en respuesta a necesidades humanas.

Concretamente, las competencias que se trabajan en este módulo son las siguientes:


  • Competencia 2. Identificar y caracterizar los sistemas biológicos desde la perspectiva de los modelos para comunicar y predecir el comportamiento de los fenómenos naturales.

    La utilización de modelos es necesaria y fundamental para comprender cómo es y cómo funciona el ADN (Tabla 3 y Tabla 4); cómo se puede manipular el ADN (Tabla 5); cómo es la bicapa lipídica de una célula y qué le pasa cuando se mezcla con jabón (Práctica de laboratorio, Tabla 6); cómo es el ciclo celular y qué etapas conforman los procesos de división celular por mitosis y por meiosis (Ayúdame a curar el cáncer de Nadia, Tabla 10), etc. Sin embargo, se puede hacer referencia al modelo de ser vivo, uno de los modelos clave de la biología, para recordar que las células son las unidades fundamentales de la vida.



  • Competencia 4. Identificar y resolver problemas científicos susceptibles de ser investigados en el ámbito escolar, que impliquen el diseño, la realización y la comunicación de investigaciones experimentales.

    Esta competencia se trabaja en la práctica de laboratorio (Tabla 6), en la que los alumnos llevan a cabo un proceso experimental que les permite extraer su propio ADN.

    Con un nivel de indagación bajo, la práctica puede desarrollarse haciendo que los alumnos únicamente deban seguir el protocolo para observar un determinado fenómeno. Si se quiere aumentar el nivel de indagación de la práctica (y hacer más significativo el trabajo de esta competencia), se puede hacer que los alumnos planteen una pregunta de investigación (como por ejemplo: “¿cómo se puede extraer ADN de las células de la boca?”) y diseñen el protocolo más adecuado para hacerlo.

    A través del laboratorio virtual, en la actividad Utiliza organismos para desarrollar un fármaco (Tabla 7) también se trabaja esta competencia.



  • Competencia 5. Resolver problemas de la vida cotidiana aplicando el razonamiento científico.

    A través del juego de ordenador Ayúdame a curar el cáncer de Nadia (Tabla 10) se consigue que el alumno tenga que aplicar diferentes tratamientos contra el cáncer que ayuden a curar la leucemia de Nadia. Aunque no se trabaja en un entorno cercano a la vida del alumno, se le hace adoptar un rol a través del cual tiene que solucionar un problema de la vida real aplicando el razonamiento científico.



  • Competencia 6. Reconocer y aplicar los procesos implicados en la elaboración y validación del conocimiento científico.

    La práctica de laboratorio (Tabla 6) permite el espacio para que el docente incida en aspectos sobre la naturaleza de la ciencia: equipos multidisciplinares, trabajo en grupo, presencia de mujeres en el mundo de la investigación, etc. También se puede reconocer que el conocimiento científico establecido, las creencias, las expectativas, los valores, las condiciones y las circunstancias del contexto sociocultural en que se desarrolla influyen a la hora de planificar los experimentos, recopilar los datos e interpretarlos.

    En el caso de la actividad Ayúdame a curar el cáncer de Nadia (Tabla 10) se observa que aún no hay un tratamiento 100 % efectivo para curar el cáncer, por lo que se puede hacer referencia a las limitaciones que actualmente presenta la ciencia o al carácter evolutivo de la ciencia.

    También durante el debate (Tabla 14) sobre aspectos controvertidos en torno a la biotecnología (terapia génica, clonación, células madre, etc.) se pueden valorar las interpretaciones y afirmaciones relacionadas con la ciencia que se publican en los medios de comunicación.



Nivel bachillerato (1.º y 2.º curso):


Compartir con tus amigos:
  1   2   3   4   5   6


La base de datos está protegida por derechos de autor ©composi.info 2017
enviar mensaje

    Página principal