UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
MEMORIA DE PROYECTOS DE INNOVACIÓN DOCENTE
CONVOCATORIA CURSO 2008/2010
DATOS DEL/LA SOLICITANTE
Nombre Juan Alberto
Apellidos Marchal Ortega
D.N.I. 77323973C E-mail [email protected]
Centro Facultad de Ciencias
Experimentales
Teléfono 953 213361
Departamento Biología Experimental
Categoría Profesor Ayudante Doctor
DATOS DEL PROYECTO
Título Elaboración de actividades académicamente dirigidas (AAD) basadas en la
investigación dirigida para el proceso de enseñanza/aprendizaje en la
asignatura Biología del primer curso del Grado de Ciencias Ambientales
Línea de actuación Proyectos para asignaturas
Departamento/s implicados Biología Experimental
MEMORIA DEL PROYECTO
Justificación
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
La idea del presente proyecto surge motivada por el proceso de cambio en que se encuentra
inmersa la Universidad debido a la adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior. Así, en
el curso académico 2009/2010 se puso en marcha en la Universidad de Jaén, entre otros, el Grado
en Ciencias Ambientales. Con la llegada de los nuevos Grados se inicia una reforma del modelo
tradicional de enseñanza/aprendizaje que implica un cambio profundo de mentalidad tanto por
parte del profesor como del alumno. Ahora, la educación se centra en el aprendizaje, que
capacitará al alumno para la adquisición de una serie de competencias determinadas. Este nuevo
marco docente conlleva la reducción de las clases presenciales y el aumento de las horas de trabajo
autónomo del alumno, por lo que es necesario desarrollar nuevas estrategias de
enseñanza/aprendizaje.
La asignatura de Biología es una de las ocho que componen el primer curso del Grado de
Ciencias Ambientales, y que conforman el módulo de materias básicas de la Titulación que serán
impartidas por primera vez durante este curso. La docencia de esta asignatura es responsabilidad de
varios profesores pertenecientes al Departamento de Biología Experimental. Los contenidos de la
misma tienen un marcado carácter interdisciplinar y están entroncados sobre la base común de la
Biología Experimental (detallados más adelante). La posición de Biología en el currículo como
asignatura con contenidos básicos en el primer curso del Grado es importante ya que supone el
primer acercamiento de los alumnos a la labor científica. De acuerdo con los nuevos modelos
didácticos de las Ciencias Experimentales, el proceso de enseñanza/aprendizaje es más efectivo si
se organiza y ejecuta en forma de “investigación dirigida”.
Debido a que se trata de una asignatura de nueva creación, para la cual hay que elaborar todos los
materiales docentes, consideramos este momento idóneo para ejecutar un proyecto de innovación
docente basado en la investigación dirigida. En este nuevo modelo de enseñanza/aprendizaje los
estudiantes adquieren una visión más real del trabajo científico como base de la generación de
conocimiento. Además, el aprendizaje de conceptos teóricos y las prácticas de laboratorio, que
también son parte imprescindible de la docencia de esta asignatura, aparecen como actividades
perfectamente necesarias e imbricadas bajo este modelo de aprendizaje. Siguiendo este modelo
pretendemos desarrollar conocimientos tanto conceptuales, procedimentales y actitudinales en el
alumnado a partir de la resolución de problemas abiertos basados en casos prácticos reales
mediante investigación dirigida.
Objetivos
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
Los objetivos desarrollados han sido:
Diseñar un modelo de enseñanza/aprendizaje de la Biología basado en la investigación
dirigida
Producir un conjunto de actividades, problemas y casos prácticos reales de aplicación a la
docencia de la Biología
Desarrollar este modelo durante los dos primeros años de implantación del grado en
Ciencias Ambientales (cursos 09/10 y 10/11)
Contenidos
El proyecto se ha centrado en el desarrollo de casos y problemas abiertos basados en la
investigación dirigida diseñados según los contenidos de la asignatura (recogidos en la
correspondiente guía docente), que se estructuran en ocho grandes bloques:
1. Organización de la vida.
2. Organización molecular de los seres vivos
3. Metabolismo celular.
4. ADN, genes y genomas.
5. Implicaciones biológicas de la mutación.
6. Evolución.
7. Organización celular.
8. Estructura y procesos vitales de las plantas y animales.
Descripción de la experiencia
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
A principios de curso los alumnos disponían del conjunto de AADs programadas. A continuación,
cada semana se han ido trabajando algunas de estas AADs tanto en sesiones presenciales
supervisadas como en sesiones no presenciales de trabajo autónomo. Durante las sesiones
presenciales se informaba a los alumnos de los aspectos básicos de cada AADs concretándolos con
los objetivos que se pretenden alcanzar mediante su realización y contextualizando los contenidos
dentro de nuestra asignatura. También se resolvieron todas las dudas relacionadas con la ejecución
de dicha actividad, ya que se trabajó con alumnos que cursan el primer curso del grado de Ciencias
Ambientales, lo que supone su primera aproximación al mundo universitario.
Los alumnos resolvieron las diferentes AADs planteadas a lo largo del curso y las mandaban a
los correspondientes profesores, que se encargan de su análisis y evaluación. Posteriormente, tanto
en sesiones presenciales como en sesiones virtuales se realizaron debates y discusiones colectivas
encaminadas a la resolución de algunas de las actividades planteadas. Nuestro proyecto, además,
también ha implicado un proceso de mejora basado en la experiencia docente y opinión del
alumnado. De este modo existía la posibilidad de que los alumnos propusieran nuevos casos de
AAD basados en investigación dirigida y que modificaran los ya analizados para optimizar su
potencial docente. La AAD número 6, Bionformática, es un ejemplo de una nueva actividad
docente planificada según la demanda del alumnado.
Metodología
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
Las AADs basadas en la investigación dirigida han sido elaboradas por los correspondientes
profesores a través de reuniones periódicas de puestas en común de este grupo de trabajo. Estas
actividades se diseñaron utilizando diversas fuentes, como artículos originales de investigación,
artículos de divulgación, casos reales, noticias de prensa, etc. y teniendo muy en cuenta la
experiencia extraída de otras asignaturas donde los profesores han llevado a cabo de modo
satisfactorio este tipo de actividad docente. La elaboración de las correspondientes AADs ha hecho
especial hincapié en la resolución de problemas abiertos. Esta es una característica esencial de las
situaciones científicas problemáticas, de hecho el científico normalmente trabaja con problemas o
cuestiones abiertas que debe acotar y simplificar. Además, todas estas actividades han procurando
despertar la curiosidad intelectual del alumnado.
Los recursos didácticos empleados en el desarrollo de las AADs propuestas han sido bastante
variados. Así, todas las AADS estaban disponibles a través de la Plataforma Virtual ILIAS de la
asignatura a principios de curso, junto con un conjunto de materiales (artículos científicos, webs de
referencia) para su correcta realización y ejecución. En las sesiones presenciales de realización y
resolución se ha utilizado recursos como la pizarra, presentaciones ppt, recursos web, chats, tanto
en aulas “clásicas” como en aulas de informática, según requiriera la AAD planteada.
Este método de enseñanza implicará que el alumno desarrolle habilidades de interpretación de
información, reflexión, elaboración de hipótesis, análisis de resultados y discusión. De este modo
los alumnos adquieren una imagen adecuada de la labor científica y, además, se trabajan de un
modo lógico las competencias 5 (“Capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos a la
resolución de problemas según modelos previamente establecidos”) y 6 (“Capacidad de presentar,
tanto en forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia no
especializada, así como para evaluar, interpretar y sintetizar datos e información biológica”)
planteadas en esta asignatura.
Resultados obtenidos (los materiales o documentos que se hayan producido en la experiencia pueden
presentarse en forma de anexo)
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
En el anexo I puede encontrarse todas las AADs que se han realizado así como un breve
comentario sobre los objetivos docentes que se perseguían y la respuesta del alumnado. Las AADs
basadas en investigación dirigida se han introducido en sesiones presenciales y virtuales donde se
informó a los alumnos de los aspectos básicos de cada AADs concretándolos con los objetivos que
se pretenden alcanzar mediante su realización y contextualizando los contenidos dentro de nuestra
asignatura. También se resolvieron algunas dudas relacionadas con la ejecución de dicha actividad.
Hay que resaltar que al tratarse de alumnos que cursan el primer curso del grado de Ciencias
Ambientales, lo que supone su primera aproximación al mundo universitario, costó al principio
que entendieran la actividad y que era “lo que tenían que hacer”, según sus propias palabras.
También se les tutorizó sobre como encontrar la información necesaria para poder desarrollarlas
correctamente (biblioteca, bases de datos, revistas especializadas o incluso prensa). Los alumnos
resolvieron las actividades y mandaron sus resultados a los profesores vía telemática, para su
evaluación. Finalmente se realizó una puesta en común colectiva en sesiones presenciales donde se
resolvieron dichas actividades. La actitud de los alumnos, tras un primer rechazo por
desconocimiento, ha sido bastante positiva, y según sus propias palabras, les ha servido para
entender mejor muchos de los conceptos teóricos de la asignatura explicados durante el curso.
Proyección y utilidad de la experiencia
Este proyecto puede resultar de gran utilidad para analizar y evaluar el impacto de un modelo de
enseñanza/aprendizaje basado en investigación dirigida sobre estudiantes que inician su andadura
Universitaria según el nuevo modelo de EEES. Los resultados del mismo pueden ayudar a mejorar
la docencia Universitaria de otras asignaturas con contenido experimental. Está previsto que
próximamente los resultados se presenten en forma de comunicaciones y ponencias a Congresos de
Innovación Docente Universitaria.
Evaluación y Autoevaluación
La evaluación del proyecto se ha llevado a cabo:
1) a través de los informes y los resultados de encuestas propias que hemos hecho a los alumnos
que han cursado la asignatura.
2) resultados de las encuestas de evaluación de la calidad docente del profesorado realizados
anualmente por la Universidad de Jaén.
En relación con la evaluación dentro de la asignatura, el correcto desarrollo por parte de los
alumnos de las AADs planteadas se considerará parte fundamental de su evaluación.
Otras consideraciones
Gastos generados en el segundo año
Fungibles 400 euros
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
Inventariables
Viajes/Actividades
Otros
Justificación
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Juan Alberto
Apellidos Marchal Ortega
D.N.I. 77323973C E-mail [email protected]
Centro Facultad Ciencias Experimentales Teléfono 953213361
Departamento Biología Experimental
Categoría Profesor Ayudante Doctor Firma
(Añadir tantas tablas como participantes en el Proyecto)
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Francisco Jose
Apellidos Esteban Ruiz
D.N.I. 26001134W E-mail [email protected]
Centro Facultad Ciencias Experimentales Teléfono 953212760
Departamento Biología Experimental
Categoría Profesor Titular
Universidad
Firma
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Juan Bautista
Apellidos Barroso Albarracín
D.N.I. 24182415P E-mail [email protected]
Centro Facultad Ciencias Experimentales Teléfono 953212760
Departamento Biología Experimental
Categoría Profesor Titular
Universidad
Firma
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Raquel
Apellidos Valderrama Rodríguez
D.N.I. 26032381S E-mail [email protected]
Centro Facultad Ciencias Experimentales Teléfono 953 212768
Departamento Biología Experimental
Categoría Profesor Contratado
Doctor
Firma
VºBº de Coordinador/a
Fdo.:
Jaén, a 27 de Agosto de 2011
EXCMO. VICERRECTOR DE ORDENACIÓN ACADÉMICA, INNOVACIÓN DOCENTE Y FORMACIÓN DEL
PROFESORADO DE LA UNIVERSIDAD DE JAÉN
1
Anexo I: actividades basadas en investigación dirigida desarrolladas dentro del
Proyecto de Innovación Docente “Elaboración de actividades académicamente
dirigidas (AAD) basadas en la investigación dirigida para el proceso de
enseñanza/aprendizaje en la asignatura Biología del primer curso del Grado de
Ciencias Ambientales”
AAD1 Biología (Grado CC ambientales): Las características de la vida
Se creó un foro en el que se discutió y se llevó a cabo una puesta en común sobre las
características que diferencian a los seres vivos de la materia inanimada. Como punto de
partida se utilizó la metáfora “La llama de la vida” como una interesante analogía.
El profesor inició el foro con el siguiente planteamiento:
“En la literatura no científica se utiliza a menudo la frase "la llama de la vida". Desde
un punto de vista científico, esta analogía no es tan descabellada como podría parecer,
puesto que a una llama se le pueden atribuir muchas de las características de los seres
vivos. Indicad en este foro aquellas características que pensáis que son propias de la
materia viva y discutiremos si estos criterios son aplicables también a la materia
inanimada.”
Los estudiantes participaron de modo entusiasta comentando lo que, para ellos, son las
características propias de la vida. El profesor fue centrándolos e indicando puntos de
análisis y de búsqueda de información para llegar a las conclusiones finales, lo cual
consiguieron en muy poco tiempo (5 días), sin apenas esfuerzo y con un elevado grado
de crítica y reflexión.
AAD2 Biología (Grado CC Ambientales): El origen de la vida
Se creó un foro en el que se discutió y se llevó a cabo una puesta en común sobre las
diferentes teoría o hipótesis que los estudiantes conociesen sobre el origen de la vida en
nuestro planeta.
El profesor inició el foro con el siguiente planteamiento:
“Hace 4000 millones de años…
La vida se generó en nuestro planeta hace unos 4000 millones de años en un ambiente
abiótico. Como consecuencia de su extrema antigüedad, la reconstrucción de estos
sucesos por parte de los científicos implica muchos desafíos. Pero ¿cómo se originó la
vida?”
2
Este foro creó una gran expectación. Los estudiantes también participaron de modo
entusiasta planteando diferentes hipótesis que iban encontrando mediante búsquedas en
la web. Algunos planteamientos no dejaron de ser algo “exóticos” o poco científicos, lo
cual sirvió al profesor para discutir sobre “ciencia, pseudociencia y el método
científico”. A las conclusiones finales, también se llegó en muy poco tiempo (5 días), de
un modo relajado, pero muy crítico y reflexivo.
AAD3 Biología (Grado CC ambientales): Función de los genes
Eres un investigador experto en el genoma de la mosca Drosophila. Recientemente se ha
conseguido la secuenciación completa del genoma de esta especie, que ha determinado
el número de genes, aproximadamente 16.000. Tu interés científico se encuentra
enfocado en comprender como actúan los genes y determinan el destino celular. En
concreto hay cinco tipos celulares que quieres analizar en individuos adultos de esta
especie: neurona, célula germinal, hepatocito, linfocito B y célula madre adulta.
a) Piensa razonadamente un experimento sencillo que te permita saber los genes que
están funcionando específicamente en cada uno de esos tejidos.
b) Tras ese experimento descubres que unos 500 genes funcionan en todos los tipos
celulares, y que más de 4000 no lo hacen en ninguno. Explica estos resultados. Pon
algún ejemplo de genes del primer grupo (funcionan en todos los tipos celulares) y
genes del segundo grupo (no funcionan en ningún tipo celular)
Esta actividad propició que los alumnos averiguaran por si mismos los conceptos de
función y expresión génica, claves para entender la biología molecular y celular.
AAD4 Biología (Grado CC ambientales): Telómeros.
El premio Nobel de Medicina del año 2009 ha sido concedido a tres investigadores:
Carol Greider, Elizabeth Blackburn y Jack Szostak, por sus trabajos sobre la estructura
3
y el funcionamiento de los telómeros. Los telómeros son las regiones terminales de los
cromosomas y están compuestos por multitud de repeticiones (100-1000) de una
secuencia de seis nucleótidos conservada en la mayoría de especies (TTAGGG en
vertebrados). Los telómeros son sintetizados por una enzima, la telomerasa, y su síntesis
supone una solución al problema de la replicación de los extremos del ADN lineal.
Explica cual es ese problema y como lo soluciona la telomerasa.
Los telómeros se encargan de proteger los extremos de los cromosomas (impiden la
fusión de unos con otros). Pero su función no parece ser solo esa. Así, mutaciones en la
telomerasa están asociadas con el síndrome de Werner, caracterizado por un
envejecimiento prematuro. Por otro lado alteraciones en esta enzima también se
encuentran correlacionadas con el desarrollo de tumores. Otro dato interesante proviene
de la medida de la longitud de los telómeros en diferentes poblaciones humanas,
llegándose a proponer que la mayor longevidad que presentan los franceses es debida a
la mayor longitud de sus telómeros, comparados con otros países europeos. Propón una
teoría que explique satisfactoriamente el conjunto de todas estas observaciones.
Esta actividad suscitó una gran curiosidad entre el alumnado al tratarse de un tema de
gran repercusión social por la concesión del Premio Nobel de Medicina a investigadores
que han trabajado en la biología de los telómeros. Mediante esta actividad además los
alumnos aprendieron a relacionar diferentes observaciones, a priori no conectadas, y
elaborar una teoría común que las incluya a todas.
AAD5: Mutaciones
Un investigador amigo tuyo está tratando de caracterizar la función de un gen en el
ratón que contiene 10 exones. Para ello está introduciendo mediante mutagénesis
dirigida mutaciones en la secuencia de ADN del gen y en su región reguladora y a
continuación trata de averiguar que consecuencias tiene esa mutación a través del
análisis del tamaño del ARN mensajero, de la proteína y análisis de la funcionalidad de
la misma. Ayuda a tu amigo a determinar que tipo de mutación ha ocurrido en cada caso
4
y que consecuencias ha tenido sobre la expresión del gen. Los resultados de los
experimentos son los siguientes.
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
+
- ta
mañ
o
Proteina no funcional
ARNm Proteina
MUTACION 1
+
-
tam
año
Proteina no funcional
Proteina ARNm
MUTACION 2
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
5
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
+
-
tam
año
Proteina no funcional
Proteina ARNm
MUTACION 4
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
+
-
tam
año
Proteina no funcional
Proteina ARNm
MUTACION 5
+
-
tam
año
Proteina ARNm
MUTACION 3
Proteina funcional
6
Esta actividad ha permitido correlacionar la base molecular de la mutación con los
cambios que las mismas producen sobre las células u organismos. Esta correlación es de
vital importancia para poder evaluar el potencial mutagénico de diferentes sustancias
que pueden encontrarse en el medio ambiente.
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
+
-
tam
año
Proteina no funcional
Proteina ARNm
MUTACION 6
+
-
tam
año
Proteina funcional
ARNm Proteina
NORMAL
+
-
tam
año
Proteina funcional
Proteina ARNm
MUTACION 7
7
AAD6: Bioinformática
Gran parte de la investigación biológica actual recae en el uso de herramientas
informáticas que permiten extraer información sobre procesos biológicos a partir de una
compleja red de datos. El manejo básico de algunos de estos programas y bases de
datos, la mayoría públicos y disponibles “on-line”, es de gran importancia para la
correcta formación científica del alumno. Esta actividad ha estado centrada en los
análisis de genómica estructural y funcional. Los alumnos recibieron una lección
introductoria acerca de los programas (Bioedit, Blast, Clustal, Genescan, etc.) y bases
de datos (NCBI, EBI, ENSEMBL, USCS, PUBMED) de uso más común. A
continuación, cada uno de ellos tiene que buscar toda la información biológica relevante
de un determinado gen o secuencia de ADN.
AAD7: Estrés oxidativo y medio ambiente
El estrés oxidativo es un estado de la célula en la cual se encuentra alterada la
homeostasis óxido-reducción intracelular, es decir el balance entre pro oxidantes y
antioxidantes, el tipo de radicales libres que pueden alterar el estado redox celular, y
como por su toxicidad pueden dañar lípidos, proteínas e incluso el ADN. El objetivo era
que los alumnos investigasen los factores que originan el proceso de estrés oxidativo y
daño celular en células de organismos vegetales y que afectan de forma notable a la
estabilidad del medio ambiente, como la alta intensidad luminosa, heridas, herbicidas,
envejecimiento, ozono, sequía, patógenos, exceso de calor o frío, metales pesados
(cadmio, mercurio,..), formación de nódulos en la raíz, etc… Esta actividad era de gran
interés para estos futuros profesionales ya que la contaminación medio ambiental es un
campo de trabajo muy importante en la actualidad dentro de la biología medio
ambiental.
De este modo se investigaron los sistemas de defensa antioxidante en vegetales y como
este tipo de organismos elimina el exceso de radicales libres en situaciones de estrés que
afectan al medio ambiente, como por ejemplo la aplicación de herbicidas, compuestos
triazólicos y otros tóxicos, así como la contaminación ambiental, la radiación UV, y la
8
salinización de los suelos. A partir de los resultados de estas actividades se llegaron a
unas conclusiones comunes, que son las siguientes:
9
Top Related