El Centro Edgerton del MIT ha llevado un currículo práctico de biología molecular a todas las aulas de biología de las Escuelas Públicas de Worcester, el segundo distrito escolar más grande de Massachusetts. El distrito ha adquirido 55 juegos para clase de modelos de ADN, ARN, proteínas y ARNt, y ha formado a todos los docentes de biología para utilizarlos, ampliando un enfoque que comienza con las proteínas antes de pasar al ADN. El cambio importa porque está diseñado para llevar la enseñanza de la biología molecular más allá de memorizar una secuencia y hacia la construcción de comprensión conceptual.
Datos clave
- Las Escuelas Públicas de Worcester obtuvieron 55 juegos para clase de materiales de modelización de biología molecular desarrollados por el MIT.
- La implementación incluye cuadernos de instrucción y desarrollo profesional para docentes de biología de todo el distrito.
- El alumnado comienza construyendo proteínas y después vuelve a recorrer la vía de ADN a ARN y a proteína.
- Los materiales fueron desarrollados durante unos 25 años por Kathy Vandiver y colaboradores del MIT.
Qué significa esto para estudiantes y docentes de biología
Para el alumnado de Worcester, las lecciones de biología molecular pueden comenzar construyendo estructuras de proteínas en parejas, en lugar de empezar con una secuencia genética abstracta. Después pueden usar los genes que codifican esas estructuras para explorar cómo se conectan el ADN, el ARN y la síntesis de proteínas. Para el profesorado, la formación en todo el distrito y los juegos para el aula permiten que los materiales se usen en todo el sistema, en vez de quedar limitados a educadores formados individualmente.
El enfoque busca ayudar a quienes aprenden a ver qué produce finalmente el ADN y por qué importan la estructura y la función de las proteínas. Los modelos son modulares y táctiles: el alumnado puede construir y plegar proteínas, explorar interacciones hidrofóbicas e hidrofílicas, modelar niveles de estructura proteica y simular la síntesis de ADN.
¿Por qué enseñar proteínas antes que ADN?
La secuencia que empieza por las proteínas da al alumnado un punto de llegada antes de seguir la ruta hasta él. Primero ensamblan y examinan proteínas y luego regresan a la conocida vía de ADN a ARN y a proteína mediante genes que codifican proteínas que ya han construido. La premisa del currículo es que este orden hace más concretos el orden de los aminoácidos, la función proteica y la expresión génica.
Kathy Vandiver, líder del proyecto de ciencias de la vida del Centro Edgerton y directora de educación y participación de extensión comunitaria en el Departamento de Ingeniería Biológica del MIT, desarrolló el enfoque durante aproximadamente 25 años. Sostiene que el alumnado suele encontrarse con el dogma central de la biología como una secuencia que debe recordar sin tener antes una imagen clara de las proteínas o de su importancia.
Las proteínas son fundamentales para muchas funciones biológicas: construyen tejido, transportan oxígeno, combaten infecciones y realizan gran parte del trabajo del organismo. Sin embargo, la enseñanza en el aula suele introducirlas después del ADN y el ARN. Los materiales del MIT sitúan los modelos de proteínas al inicio de la lección, con componentes que el alumnado puede desmontar y volver a construir.
Cómo Worcester amplió el programa práctico de educación en biología
La relación de Worcester con el Centro Edgerton comenzó cuando David Mangus conoció los juegos de biología molecular en un taller de la conferencia de la Asociación de Docentes de Ciencias de Massachusetts. Tras convertirse en especialista del currículo de ciencias de las Escuelas Públicas de Worcester, vio una oportunidad para implementar los materiales en todo el distrito.
Una subvención del Centro de Ciencias de la Vida de Massachusetts financió los 55 juegos para clase, los cuadernos de instrucción complementarios y el programa de desarrollo profesional. Todos los docentes de biología participaron en un taller de formación. Esta preparación colectiva aborda una barrera encontrada en esfuerzos de divulgación anteriores, en los que formar a docentes de uno en uno limitaba el alcance del currículo.
Por tanto, la implementación de Worcester combina equipamiento con aprendizaje profesional. En vez de depender de un pequeño número de docentes que adopten los materiales de manera independiente, el distrito preparó a un grupo de educadores para utilizar el enfoque en las aulas año tras año.
De un laboratorio de aprendizaje del Museo del MIT a las aulas del distrito
El currículo se perfeccionó en parte a través de «Learning Lab: The Cell», una galería y espacio de aula del Museo del MIT inaugurado en 2005 y respaldado por la Fundación Arthur Vining Davis. Vandiver trabajó con el personal del museo para desarrollar el espacio y los talleres, mientras que Amanda Gruhl Mayer contribuyó a los talleres, al diseño gráfico de materiales complementarios y, más tarde, a la investigación para lecciones más avanzadas.
Durante varios años, Vandiver y Gruhl Mayer enseñaron a más de 1.000 estudiantes en el laboratorio de aprendizaje, incluidos grupos de secundaria, bachillerato y biología de nivel avanzado. Su experiencia con una amplia variedad de participantes sirvió para dar forma a un formato en el que el alumnado trabaja por parejas con juegos de construcción molecular y utiliza demostraciones participativas para representar procesos celulares complejos antes de debatir el lenguaje científico que los explica.
El Centro Edgerton también lleva los materiales a una audiencia nacional. Tiene previsto presentar sus juegos de biología molecular en la conferencia de la Asociación Nacional de Docentes de Biología, en Dallas, en octubre.
Preguntas frecuentes
¿Qué materiales recibirán las aulas de biología de Worcester?
Las Escuelas Públicas de Worcester han adquirido 55 juegos para clase de modelos de ADN, ARN, proteínas y ARNt desarrollados por el MIT. La implementación también incluye cuadernos de instrucción y un programa de desarrollo profesional para docentes de biología de todo el distrito.
¿Cómo funciona el currículo que comienza con las proteínas?
El alumnado comienza construyendo y comprendiendo estructuras de proteínas en parejas. Después vuelve a recorrer la vía de ADN a ARN y a proteína mediante genes que codifican las estructuras proteicas que ha construido, vinculando la información genética con el orden de los aminoácidos y la función proteica.
