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Implementación de estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de laboratorios en estudiantes de grado noveno de la Institución Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca. Martha Lucía Mosquera Lemus Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Manizales, Colombia 2017
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Implementación de estrategias didácticas para la enseñanza de la
genética a partir del uso de laboratorios en estudiantes de grado
noveno de la Institución Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca.
Martha Lucía Mosquera Lemus
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Manizales, Colombia
2017
Implementación de estrategias didácticas para la enseñanza de la
genética a partir del uso de laboratorios en estudiantes de grado
noveno de la Institución Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca.
Martha Lucía Mosquera Lemus
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Directora:
Dr. Sc. Gloria Inés Giraldo Gómez
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Manizales, Colombia
2017
Dedicatoria
A Lía, Aristides y Margarita, ejemplos de vida para mí, siempre están allí, me valoran y motivan a ser cada día mejor.
“El que no vive para servir, no sirve para vivir” Madre Teresa de Calcuta
Agradecimientos
A Dios, por la lluvia de bendiciones que derrama sobre mí para que alcance grandes
logros en lo personal y profesional
A mi madre Lía María Lemus, mi Arístides Mosquera, mi hermana Melitza Yohana
Mosquera Lemus y mi hermano Arístides Mosquera Lemus por su amor apoyo
incondicional
A Margarita Patiño por su motivación, su buena compañía y su voz aliento, en el
desarrollo de este trabajo de grado.
Agradezco a la Dra. Gloria Inés Giraldo, por su acompañamiento académico y gran
corazón, gracias por su paciencia y apoyo constante.
Al Dr. Héctor Jairo Osorio, al MSc. Jorge Eduardo Giraldo Arbeláez, el MSc. Rodrigo
Peláez y todos los docentes de la Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y
Naturales de la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales, por sus enseñanzas,
su dedicación, por el compromiso que tiene con sus estudiantes, por su labor tan valiosa.
A la Institución Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca, estudiantes, docentes, directivos
docentes y comunidad en general por el apoyo y cooperación en el desarrollo del
presente trabajo.
Resumen y Abstract IX
Resumen
El trabajo Implementación de estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a
partir del uso de laboratorios en estudiantes de grado noveno de la Institución Educativa
Instituto Agrícola Alto Cauca, presenta el diseño de una guía de prácticas de laboratorio,
la cual se realiza partiendo de la exploración de las ideas previas de los estudiantes e
identificando los obstáculos epistemológicos presentes en estos, fundamentado en una
recopilación bibliografía sobre la enseñanza de los conceptos básicos de genética, a
través de una serie de laboratorios los cuales se convierte en un aliado perfecto para
implementar la experimentación en las aulas de clases, para permitir el aprendizaje
significativo en los estudiantes desde su propia experiencia.
Palabras clave: guía práctica de laboratorios, enseñanza de la genética, obstáculos
epistemológicos.
X Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Implementation of didactic strategies for the teaching of genetics from the use of
laboratories in ninth grade students of the High Cauca Agricultural Institute.
Abstract
The work Implementation of didactic strategies for the teaching of genetics from the use
of laboratories in ninth grade students of the Educational Institution Institute Agricultural
Alto Cauca, presents the design of a guide of laboratory practices, which is done starting
from the Exploration of the students' previous ideas and identifying the epistemological
obstacles present in them, based on a bibliography collection on the teaching of the basic
concepts of genetics, through a series of laboratories which becomes a perfect ally to
implement the Experimentation in classrooms, to enable meaningful learning in students
from their own experience.
Key words: genetic laboratories, practical laboratory guide, teaching of genetics,
epistemological obstacles.
Contenido XI
Contenido
Pág
Resumen ......................................................................................................................... IX
Lista de tablas .............................................................................................................. XIII
Lista de figuras ............................................................................................................ XIV
Lista de gráficas ........................................................................................................... XV
Introducción .................................................................................................................... 1
1. Planteamiento de la propuesta ................................................................................ 3
1.1 Planteamiento del problema ............................................................................... 3
1.2 Justificación ........................................................................................................ 4
1.3 Objetivos ............................................................................................................ 6
1.3.1 General: ........................................................................................................... 6
1.3.2 Específicos: ..................................................................................................... 6
2. Marco Teórico ........................................................................................................... 7
2.1 Competencia Argumentativa .............................................................................. 7
2.2 Concepciones Alternativas ................................................................................ 9
2.3 Preconcepciones y aprendizaje significativo .................................................... 10
2.4 Secuencia Didáctica ......................................................................................... 12
2.5 Prácticas de laboratorios en la enseñanza de las ciencias ............................... 13
2.6 Obstáculos Epistemológicos ............................................................................ 16
2.7 Historia de la genética ...................................................................................... 18
2.7.1 Genética clásica: ........................................................................................... 18
2.7.2 La era del ADN .............................................................................................. 20
2.7.3 La era de la genómica: .................................................................................. 20
XII Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
3. Metodología .............................................................................................................22
3.1 Enfoque de investigación .................................................................................. 22
3.2 Contextualización del trabajo ............................................................................ 23
3.3 Etapas para la elaboración del trabajo .............................................................. 23
3.3.1 Primera etapa .................................................................................................23
3.3.2 Segunda etapa ...............................................................................................25
3.3.3 Tercera etapa .................................................................................................28
4. Análisis de resultados ............................................................................................30
4.1 Primera etapa ................................................................................................... 30
4.1.1 Análisis cualitativo del pretest (Aplicación 1) ..................................................31
4.1.2 Análisis por tema ............................................................................................36
4.1.3 Obstáculos epistemológicos encontrados a partir del análisis del pretest. ......36
4.2 Segunda etapa ................................................................................................. 37
4.2.1 Aplicación de las guías de laboratorio: ...........................................................37
4.3 Tercera etapa ................................................................................................... 43
4.3.1 Resultados del pretest (Aplicación 2) .............................................................43
4.3.2 Análisis comparativo del pretest aplicaciones 1 y 2 ........................................45
4.3.3 Análisis del postest .........................................................................................47
5. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................54
5.1 Conclusiones .................................................................................................... 54
5.2 Recomendaciones ............................................................................................ 55
A. Anexo: Pretest.........................................................................................................57
B. Anexo guías de laboratorio ....................................................................................63
C. Anexo: Postest ..........................................................................................................94
6. Bibliografía ..............................................................................................................99
6.1 Bibliografía de las prácticas ........................................................................... 105
6.2 Bibliografía de las imágenes .......................................................................... 106
Contenido XIII
Lista de tablas
Pág. Tabla 1. Preguntas del pretest con la intención. ............................................................. 24
Tabla 2. Preguntas del postest con la intención.............................................................. 29
Tabla 3. Resultados del pretest. Aplicación 1. ................................................................ 31
Tabla 4. Resultado del pretest por estudiante y por pregunta. Aplicación ...................... 34
Tabla 5. Porcentaje de respuestas de cada opción. Postest........................................... 47
Tabla 6.Resultado del postest por estudiante y por pregunta. ........................................ 48
XIV Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Lista de figuras
Pág. Ilustración 1. Estudiantes desarrollando el pretest. ........................................................ 30
Ilustración 2. (2a y 2b) Aplicación y desarrollos de la guía de laboratorio genética y
herencia. ......................................................................................................................... 38
Ilustración 3. (3a y 3b) Aplicación y desarrollo de la guía de laboratorio de cromosomas
humanos. ........................................................................................................................ 39
Ilustración 4. (4a, 4b y 4c) Manejo del microscopio, focalización y observación de
imágenes. ....................................................................................................................... 39
Ilustración 5. (5a, 5b y 5c) Extracción de ADN, Observación de fibras de ADN. ............. 40
Ilustración 6. (6a y 6b) Desnaturalización de las proteínas de la leche y filtración de la
caseína. .......................................................................................................................... 41
Contenido XV
Lista de gráficas
Pág. Gráfica 1. Análisis por temas. Aplicación 1. .................................................................... 36
Gráfica 2 Análisis por temas. Aplicación 2. ..................................................................... 44
Gráfica 3. Análisis cuantitativo comparativo de la aplicación del pretest 1 y 2 ................ 45
Gráfica 4. Comparación por temas de las dos aplicaciones del pretest .......................... 46
Gráfica 5. Resultados por temas del postest .................................................................. 51
Gráfica 6.Comparación de las preguntas repetidas en los test ....................................... 52
Introducción
En estos últimos años se han venido incrementando grandes cambios a nivel tecnológico
con importantes implicaciones en la biotecnología la cual ha permitido grandes avances
en el campo de la genética. (Braam, 2009) esta disciplina está considerada como una
ciencia altamente dinámica y el rápido crecimiento del conocimiento en la sociedad actual
exige la comprensión de los principales conceptos relacionados con la biotecnología.
(Klop y Severiens, 2007).
La juventud de ahora se encuentra permeada cada vez más por este tipo de tecnologías
que les demanda tomar decisiones personales y fundamentadas al respecto. (Dawson y
Ven-ville, 2009; Tsui y Treagust, 2010). Actualmente la enseñanza de las ciencias insiste
en la alfabetización científica, sobre la cual se formen ciudadanos que puedan participar
y dar respuestas a una sociedad con un alto grado de desarrollo científico y tecnológico.
(Eijck, 2010; Tsui y Treagust, 2010). Permitiendo así la adquisición de las competencias
básicas que se contemplan en la actual legislación.
El conocimiento real que tiene los estudiantes sobre las concepciones que forman parte
de la enseñanza sobre la herencia biológica en básica secundaria no se acercan al
conocimiento científicamente aprobado, además no se puede desconocer que el tema de
la genética plantea dificultades a la hora de llevarlo a las aulas. (Yilmaz et al 2011, Tsui y
Treagust 2010). La genética es uno de los temas de la biología más difícil de entender
por el alumnado y de los que reúne más dificultad conceptual. (Johnstone y Mahmoud,
1980; Smith, 1988). Pero, es una de las temáticas que puede llegar a motivar al
alumnado mediante el uso de laboratorios, ya que éstos encuentran fácilmente
aplicaciones en la vida real.
En este sentido, en este trabajo propone la realización de prácticas de laboratorio como
estrategia didáctica para la enseñanza de la genética en grado noveno y para desarrollar
dicha propuesta se inició con una indagación de las preconcepciones que tienen los
2 Introducción
estudiantes de básica secundaria sobre la naturaleza, localización, ubicación,
componentes y estructuras del material hereditario y sobre los diferentes mecanismos de
transmisión de la herencia biológica, mediante la aplicación de un instrumento de ideas
previas tomadas de las pruebas saber. Las preguntas se presentaron en un cuestionario
(pretest) con la intensión de explorar las preconcepciones y dificultades que presentaban
los estudiantes en sus conocimientos en los temas previos en genética. Igualmente se
diseñaron y aplicaron prácticas de laboratorio las cuales permitieron la integración entre
lo teórico y lo práctico en las clases de ciencia haciendo que estas fueran más dinámicas
y participativas, y permitiendo un mayor aprendizaje y comprensión de los temas,
además posibilitaron la transformación de los conceptos. La aplicación de estas prácticas
también permitió evaluar el cambio conceptual que presentaron los estudiantes mediante
la aplicación de un postest luego de realizadas las prácticas de laboratorio.
Por lo anterior descrito el propósito de esta investigación es presentar una herramienta
didáctica de apoyo para aportar estrategias que posibiliten la reflexión sobre el saber a
profundidad conceptual que se tiene en torno a la genética, accionando un mejor
aprendizaje significativo, el cual es valedero para la vida cotidiana y para el desarrollo
intelectual de los alumnos, promoviendo el desarrollo de la competencia científica
argumentativa y cambiando la antigua forma de enseñanza basada en la transmisión y
recepción de contenidos y mejorando el proceso de enseñanza y aprendizaje de la
asignatura biología.
1. Planteamiento de la propuesta
1.1 Planteamiento del problema
Los conceptos básicos en genética, de cómo se trasmiten los caracteres de padres a
hijos es un tema que se encuentra inmerso dentro de las competencias básicas de
aprendizaje para los estudiantes de básica secundaria en el sistema educativo
colombiano, es un contenido obligatorio en el área de ciencias naturales y resulta ser uno
de los temas de la biología más conflictivos para su comprensión, la manera como se
enseña tradicionalmente no permite que los estudiantes obtengan un verdadero
aprendizaje significativo sobre los mecanismos que tiene los seres vivos para la
transmisión de los caracteres hereditarios.
Una de las causas más importantes que inciden en el alumnado para solucionar
adecuadamente los problemas propuestos en genética, es el poder que existe entre sus
propias ideas o sus ideas previas y el contenido. En los estudiantes de la Institución
Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca, donde se realiza esta investigación son notables
los obstáculos epistemológicos debido a estas ideas alternas y que se aleja de los reales
conocimientos fundamentales que se deben tener; el desconocimiento de las diferentes
leyes que rigen algunos procesos biológicos, la falta de comprensión y de interpretación
de textos de ciencia y de situaciones de la vida cotidiana, el uso inadecuado de los
conceptos y terminología propia de las ciencias, el desconocimiento de los procesos de
la síntesis de proteínas al igual que las estructuras que conforman los diferentes ácidos
nucleicos; hacen que los procesos de enseñanza y aprendizaje sean más difíciles ya que
los conceptos son intangibles y son concepciones un poco abstractas para el nivel de los
estudiantes.
Para cubrir estos vacíos conceptuales es necesario plantear estrategias que se aparten
de las formas tradicionales de enseñanza y aprendizaje, que partan del reconocimiento
de las diferentes concepciones que se presentan en los estudiantes, que potencien la
4 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
transformación de estas ideas previas, permitan la participación activa dentro de las
clases y que no solamente se reduzcan a los contenidos estipulados en los libros o en los
planes escolares.
En este sentido surge la inquietud de saber sí ¿es posible generar un cambio conceptual
mediante la implementación de estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a
partir del uso de laboratorios en grado noveno?
Lo anteriormente descrito hace factible la realización de una guía de laboratorio la cual
permite la organización de los contenidos y direccionarlos a las competencias básicas
estipuladas por el Ministerio de Educación Nacional (MEN) en los estándares básicos de
competencia de ciencias y facilita la comprensión de los conceptos básicos de herencia
biológica de los estudiantes de grado 9º de la Institución Educativa. Igualmente posibilita
la formación de estudiantes capaces, emprendedores, activos y útiles a una sociedad
competente.
1.2 Justificación
Existe una preocupación por la dificultad que se presenta habitualmente en los
estudiantes a la hora de tratar los contenidos conceptuales sobre la herencia biológica,
los caracteres hereditarios y su transmisión, y es aún más preocupante la forma poco
significativa como estos aprenden. Las causas de esta situación que llaman mucho la
atención son: Las falencias en el razonamiento científico lógico; es decir, la falta de
argumentación que estos tienen sobre los fenómenos físicos y biológicos que observan
en su medio y las concepciones alternativas que presentan resistencia a ser sustituidas y
que de alguna manera son erróneas, las cuales se presentan en los estudiantes sobre
algunos temas en particular y condicionan la enseñanza de las ciencias, permitiendo el
conocimiento de forma confusa y desconociendo los conceptos, que han aparecido a
través del tiempo al igual que las necesidades sociales y culturales del medio. Esta
inapropiada formación conceptual genera en los estudiantes explicaciones poco precisas,
y distintas de las que proporcionan las ciencias, en relación con algunos fenómenos
5
cotidianos y dificulta la interpretación de las repercusiones biotecnológicas y sociales de
los conocimientos en el campo de la genética.
Los problemas de aprendizaje sobre el contenido conceptual de genética que tienen los
estudiantes va en incremento y es un reto garantizar que se haga uso adecuado de estos
conceptos, éstos a su vez, son ideas seguras y arraigadas que presentan una resistencia
a ser sustituidas por los conocimientos de genética y que algunos profesores utilizan con
la finalidad específica de mejorar el aprendizaje de los estudiantes. (Banet y Ayuso,
1995; Caballero, 2008).
El tema de la genética en la enseñanza secundaria resulta un poco complejo ya que
depende en gran medida, de la naturaleza de sus conceptos, y se observa la necesidad
de aplicar estrategias de aprendizajes como por ejemplo la resolución de problemas,
argumentación de textos o la aplicación de laboratorios los cuales pueden servir para
comprender mejor la estructura conceptual de la genética y la naturaleza de la ciencia
como actividad intelectual.
Se toma la genética como eje central de la propuesta ya que se observa la importancia
de enseñanza de la misma, por las repercusiones que tiene este conocimiento sobre la
sociedad. Además hoy en día se ha producido un notable incremento en las
investigaciones que han analizado las dificultades que tienen los estudiantes para
aprender en relación con estos contenidos. Se pretende conocer y analizar los
obstáculos en el aprendizaje que poseen los estudiantes sobre conceptos de genética y
aplicar estrategias que permitan la trasformación de su conocimiento a un verdadero
aprendizaje significativo y que puedan aplicarlos en la cotidianidad.
De igual forma se busca mejorar la enseñanza en la conceptualización del tema de la
genética con actividades que le permitan al docente indagar sobre las ideas previas con
las que llegan los estudiantes a las aulas de clase, identificar las diferentes concepciones
alternativas que poseen los estudiantes y conocer el discurso argumentativo con el cual
dan explicación a sus conceptos, mediante la implementación y aplicación de estrategias
que apunten hacia la eficacia del aprendizaje, donde los estudiantes dominen lo básico
de las aéreas de conocimiento que le ayudarán a aportar o solucionar los problemas del
entorno. (Banet y Ayuso, 1995; Caballero, 2008).
6 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
1.3 Objetivos
1.3.1 General:
• Implementar prácticas de laboratorios como estrategia didáctica para la
enseñanza de la genética en estudiantes de grado noveno de la Institución
Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca.
1.3.2 Específicos:
▪ Identificar los obstáculos epistemológicos que tienen los alumnos mediante la
aplicación de un instrumento de preconcepciones en el tema de la genética.
▪ Diseñar y aplicar las guías de laboratorio para la enseñanza de la genética a partir
del análisis de las preconcepciones que contribuyan al desarrollo de la
competencia argumentativa.
▪ Evaluar la evolución conceptual de genética en los alumnos de grado noveno.
7
2. Marco Teórico
Este escrito muestra una descripción sobre varios aspectos en los cuales se enfoca el
desarrollo de esta propuesta y secuencia didáctica, los cuales han servido de referencia
para la elaboración de esta investigación como son: competencias argumentativas,
concepciones alternativas, preconcepciones y aprendizaje significativo, secuencia
didáctica, importancia de los laboratorios en la enseñanza de las ciencias, obstáculos
epistemológicos, enseñanza de la genética en la educación básica y media.
2.1 Competencia Argumentativa
La competencia se entiende como una suma de conocimientos, habilidades y cualidades
debidamente relacionadas entre sí, que permiten al individuo desenvolverse e interactuar
eficientemente en un contexto determinado, de forma correcta, responsable y viable. Se
relaciona con el potencial que desarrollan los estudiantes para saber hacer algo con los
aprendizajes obtenidos en su formación. Elemento que puede ser aceptado,
especialmente cuando hay resistencia por parte de las prácticas educativas tradicionales
donde prevalecen las acciones memorísticas en la aplicación del conocimiento.
La competencia argumentativa examina la manera de hacer un ejercicio reflexivo
científico lógico, es decir, como expresar, comprender y entender el porqué de las cosas
con pruebas que corroboren o rechacen las ideas de un texto, igualmente permite dar
explicaciones, crear convenios, sustentar diferentes perspectivas, aclarar discrepancias,
realizar análisis razonable o criticas reflexivas.
8 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Según Giere (1999), la argumentación en ciencias implica elegir entre teorías que se
proponen y teorías que compiten, con la finalidad de escoger la que, en su momento
muestra la explicación más contundente para un fenómeno particular del mundo.
Para Kuhn (1970), los cambios en las nuevas teorías, no se dan de manera radical sino
paulatinamente, a través de varias reflexiones y consideraciones, ya que en ciencias
algunas cuestiones demoran años en resolverse y a veces no se les encuentra solución,
se hace necesario entonces esperar a tener evidencias suficientes para demostrar los
fenómenos y poder introducir una nueva teoría.
Dolz (1995), se refiere a la argumentación como una práctica verbal concreta en la cual
el aprendizaje está definido por el medio y las intervenciones curriculares. Es a la escuela
quien le corresponde permitir la adquisición de los saberes y habilidades para la
formación del ser en un entorno sociocultural común que posibilite un buen desarrollo de
la competencia argumentativa para todos los alumnos.
La necesidad de tener un buen discurso argumentativo ha crecido notablemente y se ha
convertido en una herramienta fundamental para la construcción de comprensiones más
significativas en los alumnos, los cambio significativo en el pensamiento de estos, no se
logra del modo tradicionalista, planeando las clases de ciencias dando a conocer los
conceptos de forma ya establecida, no es acorde con la forma en que se crea el
conocimiento científico, ni acorde con las tesis constructivistas del aprendizaje.
Autores como: Cazden (1991), Sutton (2003), Larrain (2007), Henao y Stipcich (2008),
Baker (2009), Bravo, Puig y Jiménez-Aleixandre (2009) y Schwarz (2009) han insistido en
la importancia y en el valor que tiene el lenguaje en la construcción de las ciencia, en su
labor comunicativa a través de la enseñanza y sin lugar a dudas en el proceso de
aprendizaje. Con iguales ideas de pensamiento, Izquierdo y Sanmartí (2000), opinan que
los individuos, a partir del uso que hacen del lenguaje, dan sentido a los hechos,
comparan y llegan a la aprobación o desaprobación de las explicaciones científicas.
Los métodos que se imparten en la enseñanza y aprendizaje de hoy, exigen mejorar los
procesos de interacción comunicativa. Henao y Stipcich (2008), en los cuales el
mejoramiento de la argumentación, tanto en los currículos escolares, como en su
9
concreción en el aula, es prioritario en función del logro de aprendizajes en profundidad
de los temas estudiados. (Chin y Brown, 2000).
La enseñanza de las ciencias desde una perspectiva argumentativa permite claridad del
lenguaje usado por los científicos y adecuar sus usos e interpretaciones según los
diferentes contextos de aplicación. Además, da herramientas a los estudiantes para la
comprensión del trabajo de los científicos y de los patrones temáticos propios del
conocimiento científico, asimismo, posibilita la construcción de procesos conscientes e
intencionados, mediados por los usos del lenguaje, en función de la comprensión de los
fenómenos. (Sutton, 2003).
En la línea de pensamiento anterior. Schwarz (2009), propone que los esfuerzos de la
escuela deben dirigirse hacia el diseño de contextos de argumentación y hacia el
planteamiento de escenarios dialógicos en los cuales, los estudiantes se impliquen desde
el reconocimiento no sólo de sus objetivos personales, sino también desde la
identificación de los objetivos y metas de todos los participantes en las interacciones
comunicativas.
En conclusión, se piensa que propiciar habilidades argumentativas en el aula de clase,
conlleva a reconocer que la argumentación es una actividad de tipo social en la cual el
estudiante puede acceder a mejorar el uso del lenguaje, el desarrollo de habilidades
cognitivas, sociales y emocionales, la comprensión de los conceptos y teorías estudiadas
y la formación como un ser humano crítico, capaz de tomar decisiones como ciudadano.
(Sardà y Sanmartí, 2000).
2.2 Concepciones Alternativas
La mayor dificultad que encuentran los profesores a la hora de explicar un tema, es que
existen muchas concepciones diferentes entre los alumnos. (Driver, Guesne y
Tiberguien, 1985). La genética no es extraña a esta situación ya que se nota los
diferentes modelos conceptuales adoptados por los estudiantes.
10 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Algunas concepciones con aspectos confusos que son originados por los textos. (Cho,
Kahle y Nordland, 1985) o por los esquemas o dibujos. (García, 1990) y que obstaculizan
enormemente los contenidos que se imparten en las clases son:
▪ La falta de claridad en las relaciones específicas entre los siguientes conceptos
básicos: alelo, gen, DNA, cromosoma, rasgo, gameto, zigoto. (Cho et al, 1985).
▪ No todos los seres vivos tienen genes y cromosomas. (Wood-Robinson, Lewis,
Leach y Driver, 1998).
▪ La información hereditaria sólo se encuentra en las células sexuales. (Hackling y
Treagust, 1984; Banet y Ayuso, 2000).
▪ Los cromosomas sexuales sólo se encuentran en los gametos (Longden, 1982;
Radford y Bird-Stewart, 1982; Banet, 2000).
▪ Los experimentos clásicos necesitan semanas o meses para realizarse, lo que
resulta incompatible con el ritmo escolar (Beals, 1995; Radford y Bird-Stewart,
1982)
▪ Los alumnos no identifican ni relacionan correctamente la estructura y la función
de los cromosomas (Brown, 1990; Stewart, Hafner y Dale, 1990; Kibuka-Sebitosi,
2007).
▪ No relacionan la estructura del material hereditario: genes, cromosomas y ADN
(Iñiguez y Puigcerver, 2001; Caballero, 2008).
▪ Existen dificultades en relacionar el material hereditario con la síntesis de
proteínas y con la expresión de la información genética (Rotbain, Marbach-Ad y
Stavy, 2006; Duncan y Reiser, 2007; Marbach-Ad, Rotbain y Stavy, 2008;
Duncan, Rogat y Yardner, 2009). Citado por Iñiguez y Puigcerver (2013).
Esta formación conceptual errónea produce en los alumnos explicaciones insuficiente y
diferentes de las que realmente brinda la ciencia, en relación con algunos fenómenos
cotidianos por lo tanto impiden la adquisición de un verdadero aprendizaje significativo.
2.3 Preconcepciones y aprendizaje significativo
Las ideas previas o preconcepciones son un aspecto importante en el desarrollo de la
enseñanza y aprendizaje, diferentes autores han realizado investigaciones y analizan las
11
ideas previas de los estudiantes. Bello (2004) plantea, los esquemas conceptuales
alternativos. Pozo y Gómez (1998) opinan que las concepciones alternativas son ideas
muy persistentes, generalizadas más implícitas que explicitas y en cierta medida
coherente.
Bachelard (1938) en Gil (2003), reflexionaba acerca de los conocimientos empíricos ya
constituidos en los estudiantes y los equiparó con una especie de “cultura experimental”
necesaria de cambiar para facilitar en los jóvenes la adquisición de conocimientos
científicos.
Bello (2007) define las ideas previas como: “Construcciones individuales,
representaciones mentales del mundo, que permiten entender el entorno y actuar de
manera acordes con ellas. Implican la formación de un esquema de pensamiento
diferente al esquema conceptual científico. El esquema de pensamiento alternativo se
conoce entre los investigadores educativos como esquema representacional”. Partiendo
de esta definición se hace entonces importante y necesario empezar siempre el proceso
de aprendizaje, desde las preconcepciones.
Moreira (2000) afirma que las nuevas ideas, conceptos, proposiciones pueden ser
aprendidos significativamente en la medida en que otras ideas, conceptos, proposiciones,
relevantes e inclusivos, estén adecuadamente claros y disponibles en la estructura
cognitiva del individuo y funcionen de esta forma, como punto de anclaje de los primeros.
Con base en lo anterior se puede afirmar entonces que las ideas previas son constructos
que los sujetos transforman para dar respuesta a su necesidad de interpretar fenómenos
naturales.
De igual manera Sánchez (citado por Monclus 2001) afirma que: todos construimos
conocimientos y lo construimos sobre nuestras ideas previas, en esto todos somos
iguales. Pero, las ideas previas que cada uno posee son diferentes de la de los demás.
En consecuencia el conocimiento que construimos cada uno es diferente del de los
demás. Así todos somos diferentes.
Los estudiantes llegan a la escuela con sus propias ideas las cuales se encuentran
establecidas en su vida cotidiana y en ocasiones son resistentes al cambio, están
12 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
inmersas en su pensamiento, estas se deben establecer para poder construir una
secuencia de aprendizaje que le permita tomar conciencia, revisar y comparar los nuevos
conceptos y así lograr la transformación del conocimiento a través del aprendizaje
significativo, en este sentido las ideas previas se convierten en un fundamento necesario
de cambiar para facilitar la adquisición del nuevo conocimiento, ya que lo más importante
en la relación que se establece entre lo que se enseña y lo que se aprende, es lo que ya
conoce. En consecuencia las preconcepciones tienen un rol importante que influye de
manera significativa en el replanteamiento y la comprensión del mundo que los rodea.
2.4 Secuencia Didáctica
Una (S.D.) secuencia didáctica es la planificación de una serie de elementos, hechos o
estrategias de actividades a desarrollar y enlazadas entre sí, para alcanzar objetivos y
propósitos muy concretos de manera que el docente apoye y guie a los alumnos para
formar su carácter autónomo y creativo y para que construyan su propio conocimiento. La
secuencia didáctica hace referencia al conjunto de acciones pedagógicas que,
correlacionadas, posibilitan el abordaje de un tema de diferentes maneras. Todas las
actividades deben seguir una secuencia que posibilite a los alumnos mejorar su
aprendizaje de forma articulada y coherente. Perez y Gardey (2014).
Esta secuencia didáctica está orientada al desarrollo de competencias de argumentación,
discusión y socialización de diversos textos de biología, especialmente los relacionados
con el tema de la genética. En este ejercicio investigativo se propone y retoma como una
de las posturas más importantes, la planteada por Camps (2003) quien la define en el
libro Secuencias Didácticas para aprender a escribir de la siguiente manera:
“La secuencia didáctica está referida a la organización de acciones de enseñanza
orientadas al aprendizaje, a las características de la interacción, los materiales de
soporte (mediaciones). Una SD debe permitir identificar sus propósitos, sus condiciones
de inicio, desarrollo y cierre, los procesos y resultados involucrados. De otro lado, una SD
no es necesariamente una secuencia lineal ni es de carácter rígido. Debe comprenderse
como una hipótesis de trabajo”
13
Lo anterior sugiere que se trata de una secuencia de acciones organizadas, planeadas
en el contexto educativo con unos objetivos orientados a ordenar procesos de enseñanza
y aprendizaje, y que los estudiantes aprendan conocimientos pertinentes y auténticos
que les permita enfrentar los retos de su generación.
Complementaria a las ideas de acción conjunta para aprender el supuesto socio-
constructivista planteado por Vygotsky (1998), Camps (2003) y Lerner (2003)
contribuyen con la idea de que los aprendizajes y conocimientos no son copias de
realidades, son construcciones mentales y psíquicas construidas en interacción, dichas
construcciones se realizan con lo que todos los constructivistas definen como esquemas
mentales que las personas tienen, denominados como conocimientos previos, esto
significa que son las elaboraciones psíquicas que han adquirido las personas mediante
sus relaciones con las demás personas y su entorno. Las determinaciones mentales se
producen: “cuando el sujeto interactúa con el objeto del conocimiento, cuando esto lo
realiza en interacción con otros, y, cuando es significativo para la persona”.
2.5 Prácticas de laboratorios en la enseñanza de las ciencias
Un laboratorio es un lugar equipado con diversos instrumentos de medición, donde se
realizan experimentos o investigaciones diversas; se utilizan como herramientas de
enseñanza para afirmar los conocimientos adquiridos en el proceso enseñanza y
aprendizaje. La experiencia en la elaboración de laboratorio brinda una valiosa
oportunidad para que los estudiantes desarrollen, habilidades de comunicación, tanto oral
como escrita, liderazgo y cooperación. Las tareas rutinarias y las pruebas que sólo se
limitan a resolver problemas aportan pocas posibilidades para desarrollar este tipo
habilidades.
Los escenarios donde se desarrollan las práctica experimentales, son de muchísima
importancia, como lo dice LaCueva (2007), cuando destaca los ambientes de los
laboratorios de enseñanza, como parte de los indicadores necesarios para evaluar la
calidad de la educación, ya que tales ambientes ofrecen una serie de recursos
importantes no presentes en un aula regular.
14 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Los laboratorio cumplen con una función esencial como ambiente de aprendizaje para la
ejecución de trabajos prácticos, en el que el estudiante puede integrar el conocimiento
teórico-conceptual al trabajo práctico el cual proporciona la experimentación y el
descubrimiento y evita el concepto de “resultado correcto” que se tiene cuando se
aprenden de manera teórica, es decir, sólo con los datos procedentes de los libros.
García y Martínez (2003) opinan que los docentes usan los trabajos prácticos como un
manual de instrucciones o de recetas, ya que la mayor parte de las respuestas correctas
aparecen en los libros o son las esperadas por el docente, no dan cabida al error, y en
ocasiones presentan una visión distorsionada sobre las metodologías que se utiliza en
las ciencias naturales las cuales acaban alejando las posibilidades para el buen
desarrollo de las competencias y capacidades científicas en los alumnos. Muchos
estudiantes también piensan que el propósito del trabajo de laboratorio es seguir
instrucciones y obtener la respuesta correcta, por lo que se concentran en la idea de
manipular instrumentos más que manejar ideas. Hofstein y Lunetta (2004).
Andrés (2001) manifiesta que, las prácticas de laboratorio están pensadas en el ámbito
educativo, como las actividades llevadas a cabo por los alumnos en un espacio y tiempo
determinado, que implican el contacto con objetos y fenómenos de una ciencia, a través
de los experimentos, con el propósito de ilustrar y comprender los modelos teóricos que
explican ciertos procesos o manifestaciones que ocurren en las ciencias. Mientras las
competencias, como lo plantea. Castro (2008), integran una estructura compleja de
distintas capacidades:
a) Intelectuales, se refieren a habilidades analíticas, creativas y metacognitivas.
b) Prácticas, asociadas a destrezas comunicativas, tecnológicas y organizativas.
c) Sociales, se refiere a las facultades de participación que tiene toda persona
como miembro de un grupo para realizar una tarea.
El trabajo práctico de laboratorios se ha usado en la enseñanza y aprendizaje de las
ciencias justificando algunas razones o creencias con relación a los objetivos que
cumple. Kirschner (1992) las resume en tres motivos, los cuales él mismo cuestiona:
15
1. La práctica sirve a la teoría científica, por lo que se centra en actividades
verificativas, experimentos a prueba de errores y manipulación de aparatos, lo
cual no contribuye a comprender la naturaleza sintáctica de las disciplinas
científicas, es decir, los hábitos y destrezas de quienes la practican.
2. Se le ha atribuido al descubrimiento una asociación con el aprendizaje
significativo, lo cual no tiene fundamento filosófico ni pedagógico.
3. El trabajo empírico con el mundo de los fenómenos brinda insight y
comprensión; esto se cuestiona por el hecho de que la observación requiere
de una estructura conceptual del observador; en otras palabras, como lo
plantea Theobald en 1986 (citado en Kirschner, 1992), el significado de los
conceptos no está en la experiencia sino viceversa, el significado de la
experiencia está en los conceptos que tiene el individuo. Esto permite
comprender, en cierto modo, el hecho de que la explicación que los
estudiantes dan a fenómenos observados en su vida cotidiana no coincide con
las explicaciones científicas construidas sobre la base de conceptos y teorías
abstractas.
En las ciencias, la realización de prácticas de laboratorio no es un tema nuevo ni
innovador, pero se convierten en una herramienta importante para las investigaciones de
estudios de caso. Algunos autores como Hackling (1984) y otros admiten la importancia
de lo experimental sobre la teoría, de la necesidad de avanzar hacia una nueva imagen
de ciencia, de la reflexión crítica sobre lo teórico- conceptual y se concluye que la teoría
tiene el poder de reducir la riqueza y la complejidad del proceder científico a un asunto
de mera elaboración conceptual (Ordoñez, 2002), abandonando la importancia de la
adquisición de los conocimiento que guardan las prácticas de laboratorio, las cuales
resultan ser un instrumento didáctico invaluable, necesario y complementario en el aula
para alcanzar los aprendizaje, teniendo en cuenta el contexto, las necesidades
socioculturales y las preconcepciones que los estudiantes tienen sobre determinados
conceptos.
16 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Se plantea entonces la idea de realizar las prácticas de laboratorio como estrategia para
la resolución de problemas, de manera que se conviertan en una tarea investigativa más
que en un manual de instrucciones, que le sirva al alumno tanto para la transformación
de su propio conocimiento, como comparar sus resultados con los obtenidos por la
comunidad científica. Finalmente se debe entender que más allá de las prácticas de
laboratorio, se pretende es familiarizar los estudiantes con la metodología científica como
un objetivo profundamente unido a la construcción de conocimiento.
2.6 Obstáculos Epistemológicos
Detrás de las ideas previas de los estudiantes existen una serie de barreras que impiden
la apropiación y por ende la construcción de conceptos científicos a los cuales se les
puede considerar como obstáculos epistemológicos; estos se pueden explicar desde las
ideas propuestas por Bachelard (1976) el cual considera que: " La noción del obstáculo
epistemológico puede ser estudiada en el desarrollo histórico del pensamiento científico
y en la práctica de la educación". Entendiendo como obstáculos epistemológicos las
barreas, limitaciones, dificultades o impedimentos que afectan la capacidad de los
individuos para construir el conocimiento real o empírico.
Saltiel y Viennot (1985) plantean que las ideas intuitivas de los estudiantes están
fuertemente arraigadas y son resistentes al cambio incluso luego del proceso educativo.
De acuerdo con Bachelard (1976), se dan cinco obstáculos principales a saber:
1. La experiencia básica o conocimientos previos: Al tratar de comprender un
concepto y explicarlo, los estudiantes elaboran construcciones personales con
base en lo que han observado a su alrededor y en su interacción cotidiana con
las personas que les rodean y con los medios de comunicación, como la
televisión. Se forman así conocimientos que aunque no son correctos desde el
punto de vista científico, le sirven para comprender los conceptos
estudiados. Estos conocimientos se evidencian a través del lenguaje cuando se
le pide al alumno que exprese una definición sobre un determinado concepto.
17
2. El obstáculo verbal: se presenta cuando mediante una sola palabra o una sola
imagen se quiere explicar un concepto. Así es como hábitos puramente
verbales, se convierten en obstáculos del pensamiento científico.
3. El peligro de la explicación por la utilidad: El utilitarismo plantea una serie de
problemas a la hora de definir un término, pues existe la tendencia de reducirlo
y sintetizarlo de tal manera que se pretende explicar o definir un concepto
solamente mediante la idea de utilidad o beneficio. Para Bachelard: "En todos
los fenómenos se busca la utilidad humana, no sólo por la ventaja positiva
que pueda procurar sino como principio de explicación".
4. EI conocimiento general: Al explicar mediante el uso de generalizaciones un
concepto, se cae, en la mayoría de las veces, en equivocaciones, porque los
conceptos se vuelven vagos, e indefinidos, ya que se dan definiciones
demasiado amplias para describir un hecho o fenómeno y se deja de lado
aspectos esenciales, los detalles que son los que realmente permiten exponer
con claridad y exactitud los caracteres que permiten distinguirlos y
conceptuarlos correctamente. Muchas veces se dan falsas definiciones, que
lejos de construir un concepto científico, se vuelven como hipótesis erróneas,
que se construyen con base en las observaciones directas realizadas
mediante los sentidos.
5. El obstáculo animista: los estudiantes tienen la tendencia de explicar ciertos
fenómenos o definir ciertos conceptos haciendo analogías con la naturaleza
animada. Según Bachelard: "Los fenómenos biológicos son los que sirven de
medios de explicación de los fenómenos físicos. Esta característica de
valorizar el carácter biológico en la descripción de hechos, fenómenos u
objetos, representan claramente el carácter del obstáculo animista".
En este sentido se puede decir que no se puede realizar ningún tipo de intervención
conceptual en los alumnos sin antes tener claras sus ideas previas y las barreras
cognitivas que estos presentan. Antes se deben resolver los problemas que acarrean los
obstáculos epistemológicos, lo cual hace necesario ir más allá, y no sólo quedarse en la
descripción de las limitaciones, es pensar en la posibilidad de buscar soluciones
potenciales, para que los estudiantes puedan superar estas dificultades, para que así el
proceso de aprendizaje les resulte más atractivo, convincente y significativo. Numerosos
estudios han mostrado que los docentes que conocen las ideas previas de los alumnos
18 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
consiguen que los alumnos obtengan mejores resultados y un mejor aprendizaje (Jones,
Carter y Rúa, 1999). Para lograr esto el docente debe:
1. Conocer los obstáculos: y hacérselos saber a los estudiantes, ya que de ellos
parte el desarraigo y la transformación de las diferentes ideas erróneas que se
tienen sobre los conceptos.
2. Producir la fractura del obstáculo: es decir, procurar la desestabilización
conceptual para que pueda haber un proceso de confrontación de ideas y se
pueda producir el cambio en la adquisición del conocimiento verdadero.
3. Transponer el concepto a partir del obstáculo: en el cual el estudiante produce su
propia alternativa conceptual. Esto es esencial ya que se dispone de un nuevo
lenguaje para definir los conceptos teóricos, con el cual el alumno debe dar
explicaciones cercanas a las definiciones que están en los textos empleando un
léxico sencillo, semejante al que ellos utilizan cotidianamente, de manera que
puedan ser fácilmente comprensibles e interiorizadas y así utilizarlo con más
frecuencia.
2.7 Historia de la genética
Se realizó una revisión y análisis histórico sobre la genética, la cual se divide en tres
etapas: genética clásica, la era del ADN y la era de la genómica que muestran los
descubrimientos realizados por algunos científicos y que contribuyen al conocimiento de
esta ciencia. Se tuvieron en cuenta algunos autores como Karp (1998), García (2003),
Purroy (2009), Córdoba (2010) y otros; quienes con sus trabajos permiten realizar de un
resumen de la historia de la genética.
2.7.1 Genética clásica:
Gregory Mendel formuló las leyes básicas de la herencia, en 1886 publica sus trabajos
con guisantes donde describe lo que más tarde se conociera como las leyes de Mendel y
por ello es considerado el padre de la genética. Demostró que los caracteres hereditarios
se encuentran en los factores, hoy conocidos como genes; lo que establece la primera
ley de Mendel o ley de la segregación. Los estudios de Mendel fueron retomados por
Hugo de Vries, Carl Correns y Eric Von Tschermak; años después, Walter Sutton
19
descubre la importancia de los cromosomas en la herencia. También en este período
Haeckel pronosticó acertadamente que el material de la herencia estaba situado en el
núcleo.
En 1869 Miescher mostró que el material en el núcleo era un ácido nucleico lo que hoy
se conoce como ADN.
En 1882 Whalter Flemming comprueba la división longitudinal de los cromosomas
durante la mitosis celular. Los Cromosomas como entidades que llevaban la información
genética también fueron descubiertos alrededor de este tiempo.
Entre 1905 y 1906 el biólogo británico William Bateson propone y acuña el término
"Genética" para denominar a la nueva ciencia que nacía dedicada al estudio de la
herencia.
En 1909 Wilhelm Johannsen introduce el término gen como expresión para los factores
hereditarios y de los cuales se conoce hoy que están en los gametos masculinos y
femeninos.
En 1910 Thomas Hunt Morgan comprueba que los genes están en los cromosomas.
Más adelante en 1913 Alfred Sturtevant realiza el primer mapa genético de un
cromosoma.
En 1914 el químico alemán Robert Feulgen descubrió un método para teñir el ADN por
medio de un colorante llamado fucsina.
Luego en 1923, se descubre la disposición lineal de los mismos gracias a los mapas
genéticos.
En 1928 Frederick Griffith demuestra que las bacterias son capaces de trasferir
información genética mediante un proceso llamado transformación y descubre que el
material hereditario de las bacterias muertas puede ser incorporado en bacterias vivas
En 1930 Levene y su maestro Albrecht Kossel probaron que la nucleína de Miescher es
un ácido desoxirribonucleico formado por cuatro bases nitrogenadas, el azúcar
desoxirribosa y un grupo fosfato.
En 1931 comienza con la identificación del sobrecruzamiento como la causa de la
recombinación génica.
En 1933 Jean Brachet demuestra que el ADN se encuentra en los cromosomas y que el
ARN está presente en el citoplasma de todas las células.
En 1937 William Astbury produjo el primer patrón de difracción de rayos X que mostraba
que el ADN tenía una estructura regular.
20 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
En 1940 Chargaff realizó algunos experimentos que le sirvieron para establecer las
proporciones e las bases nitrogenadas en el ADN.
En 1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes
codifican las proteínas.
2.7.2 La era del ADN
En 1944 Oswald Theodore Avery, Colin Maclyn MaCarty aíslan ADN como material
genético.
En 1950 Erwin Chargaff muestra que los cuatro nucleótidos no están presentes en los
ácidos nucleicos en proporciones estables.
En 1952 el experimento Hershey – Chase prueba que la información genética de todos
los organismos es ADN
En 1953 James Watson y Francis Crick proponen la estructura en doble hélice de la
molécula del ADN.
En 1956 Joe Hin y Albert Levan establecen en 46 el número de cromosomas en
humanos, en la mismo año Vernon Ingram descubre que la anemia falciforme es
causada por un cambio en un aminoácido en la hemoglobina.
En 1958 el experimento Meselson- Stahl demuestra que el ADN se replica de modo
semiconservador.
En 1961 el código genético se ordena en tripletes.
En 1964 Howard Temin muestra, utilizando virus de ARN, que la transcripción de ADN-
ARN puede revertirse.
En 1966 Marshall W, Nirenberg, Severo Ochoa, Har Gobind Khorana Y Sydney Brenner y
sus equipos de trabajo descifran el código genético.
En 1970 se descubren las enzimas de restricción, lo que permite a los científicos cortar y
pegar segmentos de ADN
2.7.3 La era de la genómica:
En 1972 se construye el primer ADN recombinante in vitro por Paul Berg, en el que
genes de una especie son introducidas en otras especies y funcionan correctamente, en
21
la misma época Walter Fiers y su equipo fueron los primeros en determinar la secuencia
de un gen: el gen para la proteína del pelo del bacteriófago MS2.
En 1975 se proponen pautas para el trabajo con ADN recombinante en el laboratorio, en
el mismo año Cesar Milstein y George Kolher descubrieron los anticuerpo.
En 1976 Walter Fiers y su equipo determinan la secuencia completa del bacteriófago
MS2. En 1977 se realiza la primera secuenciación del ADN por Fred Sanger, Walter
Gilbert y Allan Maxam.
En 1978 nace en Alemania el primer bebe probeta engendrado mediante fertilización in
vitro.
En 1982 la empresa Ely Lilly produjo insulina utilizando técnicas de ADN recombinante.
En 1983 Kary Mullis describe el método de la PCR (reacción en cadena de la
polimerasa), la cual permite realizar copias de un gen con rapidez. Igualmente se crean
las primeras plantas transgénicas.
En 1984 Alec Jeffrey desarrolla la huella genética (ADN fingerprinting) un método que
permite la identificación de las personas a partir de su huella digital.
En 1985 se obtiene el primer animal transgénico (un ratón), al cual se le insertó el gen de
la hormona del crecimiento de una rata en óvulos de una ratona fecundados.
En 1989 Francis Collins y Lap- Chee Tsui secuencian el gen humano codificador de la
proteína CFTR.
En 1995 se completan las primeras secuencias de genoma de un organismo vivo
(Haemophilus influenzae).
En 1996 Ian Wilmut produce la primera oveja clonada llamada “Dolly” a partir de una
célula adulta en el instituto Roslin en Escocia, también se realiza la primera
secuenciación del genoma de un eucariota multicelular.
En 2001 se publica el primer borrador del genoma humano por el Proyecto Genoma
Humano y Celera Genomic.
En 2002 nace en Argentina Pampa Mansa la primera ternera clonada y transgénica que
produce la hormona del crecimiento humano en su leche.
En 2003 el Proyecto Genoma Humano publica la primera secuenciación completa del
genoma humano con un 99.99% de fidelidad.
En 2007 James Thompson y Shinya Yamanaka transforman células de la piel humana en
células madres embrionarias.
En 2010 Craig Venter y su equipo anuncian la creación de la primera célula sintética.
22 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
3. Metodología
Denzin y Lincoln (2002) conciben que se deban realizar revisiones exhaustivas acerca de los
procesos de triangulación, lo cual hace contribuciones importantes en la comunidad científica,
en especial en el ámbito cualitativo, con elementos significativos que impactan de manera
positiva las propuestas de investigación denominadas como mixtas.
Hernández, Fernández y Baptista (2003) plantean que los diseños mixtos muestran una
profunda integración o combinación entre los enfoques cualitativo y cuantitativo. Ambos se
enlazan o combinan en todo el proceso de investigación, o, al menos, en la mayoría de sus
etapas, agregan complejidad al diseño de estudio; pero contempla todas las ventajas de cada
uno de los enfoques”.
Christ (2007) razona sobre la investigación mediante métodos mixtos y argumenta que esta se
ha fortalecido en los últimos veinte años, y los estudios exploratorios cualitativos, seguidos de
estudios confirmatorios, han vuelto comunes y periódicos.
Creswell (2008) realiza un análisis sobre la investigación mixta y expone que esta permite
integrar, en un mismo estudio, metodologías cuantitativas y cualitativas, con la intención de que
haya mayor conocimiento acerca del objeto de estudio.
3.1 Enfoque de investigación
El enfoque metodológico de este trabajo tiene un carácter mixto; incluye una revisión
conceptual acerca de la genética, la elaboración e implementación de un test que se utilizará
como instrumento para la recolección de las preconcepciones, el cual servirá para indagar las
ideas previas que poseen los estudiantes, y permitirá reconocer algunos obstáculos presentes
en la comprensión del tema en estudio. A partir del análisis en torno a las preguntas del test se
23
podrá escoger el diseño y aplicación de las guías de laboratorios para mejorar el proceso de
enseñanza y aprendizaje, posibilitar la comprensión del tema y la transformación de los
conceptos ya adquiridos.
3.2 Contextualización del trabajo
Esta investigación se aplicó a 12 estudiantes 6 mujeres y 6 hombres de grado 9º de la
Institución Educativa Agrícola Alto Cauca, ubicada en el Municipio de Marsella en el
Departamento de Risaralda, la Institución es un centro de enseñanza ubicada en el
Corregimiento Alto Cauca, la cual está situada en la zona rural del municipio de Marsella a 7
Km de la cabecera principal del municipio. La mayoría de la población pertenece al estrato
socio económico 1 y 2 cuyos ingresos provienen principalmente de la agricultura y actividades
pecuarias.
3.3 Etapas para la elaboración del trabajo
Para lograr los objetivos planteados en esta propuesta se determinaron tres etapas básicas.
3.3.1 Primera etapa
A partir de la lectura y análisis de algunas investigaciones y trabajos realizados sobre genética
se seleccionaron algunos contenidos que se consideran deben estar presentes en la
enseñanza de cómo se trasmiten las características de padres a hijos “mecanismos de la
herencia biológica”, para esto se elaboró un pretest (anexo 1) con el cual se identificaron los
obstáculos epistemológicos que tiene los alumnos de grado 9º y al cual se le hizo un análisis
cuantitativo y cualitativo de las respuestas de los estudiantes.
Los temas de genética tenidos en cuenta para la elaboración del pretest fueron:
▪ Leyes de Mendel, enfocadas en las preguntas 1, 6, 7, 8, 9, 10 y 11 y variaciones de las
leyes de Mendel observado en la pregunta 4.
▪ Genética humana analizada a través de las preguntas 2, 12, 13. 14 y 15.
▪ Las moléculas de la herencia y síntesis de proteínas examinadas a través de las
preguntas 3 y 5.
Las preguntas que se escogieron para la investigación tienen la intensión de reconocer las
dificultades que presentan los estudiantes sobre los temas previos en genética para poder
avanzar hacia los nuevos conceptos y dan una idea global sobre las concepciones de los
24 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
alumnos igualmente permiten la preparación de la propuesta de trabajo la cual consiste en la
elaboración y aplicación de guías de laboratorio para la enseñanza de la genética en grado 9º.
El test consta de quince preguntas de respuesta múltiple y con única opción, las preguntas en
su mayoría han sido tomadas de las pruebas SABER 11º y 9º, algunas preguntas han sido
elaboradas por un docente de biología con amplia experiencia y otras modificadas o
elaboradas.
Las preguntas que se incluyen en el pretest tomadas del ICFES han sido clasificadas por él y
se han dividido en dos componentes: celular y organísmico; de igual manera apuntan hacia el
desarrollo de competencias planteadas por el MEN como son: uso de conceptos, indagación,
interpretación de situaciones, plantear y argumentar hipótesis, establecer condiciones, y otras.
La tabla 1 resume tal anexo con el fin de observar la posición de las preguntas con su
respectiva intensión, la cual permitió establecer modelos explicativos y determinar los
obstáculos epistemológicos frente a los conceptos de genética.
Tabla 1. Preguntas del pretest con la intención.
Competencia Componentes Obstáculos Posición de la pregunta
Intensión de la pregunta
Uso de conceptos.
Celular y organísmico.
-Uso inapropiado de conceptos, - No identifican correctamente la estructura del ADN, - Dificultades en relacionar el material hereditario con la síntesis de proteínas. - Falta de claridad en la comprensión de las leyes o principios que rigen la genética.
1, 2, 3 y 4 Usar comprensivamente el conocimiento científico y comprender la función de la reproducción en la conservación de las especies y los mecanismos a través de los cuales se heredan algunas características y se modifican otras. Estas preguntas evalúan la capacidad del estudiante para identificar las características de algunos fenómenos de la naturaleza basándose en el análisis de la información y en el uso apropiado de los conceptos científicos.
25
Tabla 1. Continuación
Plantear y argumentar hipótesis y regularidades
Celular y organísmico
- interpretación deficiente de situaciones.
5, 6, 7 y 15
Pensar, exponer y justificar de forma coherente la resolución de problemas o condiciones propuestas para obtener conclusiones generales a partir situaciones establecidas. Estas preguntas evalúan la capacidad del estudiante para elaborar explicaciones de fenómenos que ocurren en la naturaleza, a través de una situación que requiere conceptos propios de Ciencias naturales.
Establecer condiciones
Organísmico -Falta de claridad en la comprensión de las leyes o principios que rigen la genética - Interpretación deficiente de situaciones -Uso inapropiado de conceptos
8, 9, 10, 11, 12, 13 y 14
Interpretar, analizar, y comprender, leyes o principios que rigen algunos comportamientos o fenómenos suceden, ya que estos son un conjunto de reglas básicas fundamentales para explicar situaciones o condiciones que se presentan en la naturaleza o en los organismos. Estas preguntas evalúan la capacidad del estudiante para indagar, a través de una situación que requiere la observación y relación con las leyes que rigen la genética.
3.3.2 Segunda etapa
Después de analizar el pretest y relacionar los obstáculos epistemológicos que se presentan en
los estudiantes, con los que están sustentados por algunos autores en la enseñanza de la
genética se seleccionaron algunas prácticas para realizarlas con los estudiantes con el fin de
tener un mayor aprendizaje y comprensión del tema. Para la selección de las prácticas se
tuvieron en cuenta los ejes temáticos del pretest y algunos conceptos nuevos. Los temas para
26 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
la explicación de los conceptos se dividieron en tres ejes temáticos, los cuales están
propuestos en el plan de estudio de la institución. Estos son:
1) leyes de Mendel
2) Genética humana
3) Moléculas de la herencia y síntesis de proteínas
Además de las prácticas de laboratorio se desarrollaron otras actividades para facilitar el
aprendizaje de los nuevos conceptos y la trasformación de las concepciones erróneas
detectadas en el pretest.
Paras los ejes temáticos 1 y 2 se realizó una actividad inicial que consistió en que los
estudiantes debían leer la biografía y leyes de Mendel y realizar una lluvia de ideas sobre
palabras o situaciones que les llamara la atención y sobre la cual deseaba conocer un poco
más, esto se hizo con la intención de tener una introducción y más acercamiento al tema.
Luego se hizo una explicación sobre conocimientos básicos de estos temas y otras actividades
complementarias como crucigramas, ejercicios de aplicación de las leyes de Mendel, sopas de
letra, complementar mapa conceptual, relacionadas con el tema.
Para el eje temático 3 se realizó igualmente una actividad inicial la cual consistió en un juego
de construcción de palabras a partir del uso de cuatro letras, debían construir palabras con
significado, esta se hizo con la intención de contextualizar y poder entender cómo funciona el
código genético, luego se hizo una explicación de conceptos básicos, algunas actividades
complementarias como interpretación de algunos eventos de la síntesis de proteína,
palabragrama, elaboración de un modelo de la cadena de ADN, resolución de algunas
cuestiones y la visualización de un video.
Se diseñó una guía para las prácticas de laboratorio (Anexo 2), la cual tiene como objeto la
comprensión del conocimiento científico en el que el estudiante puede integrar el conocimiento
teórico-conceptual al trabajo práctico el cual proporciona la experimentación y el
descubrimiento y le permite el desarrollo de habilidades intelectuales como el conocimiento y
aplicación de conceptos, prácticas como la manipulación de instrumentos o materiales del
medio con los cuales se puede experimentar y sociales como la buena comunicación y el
trabajo en equipo
27
La guía de laboratorios consta de 6 prácticas, las cuales se describen a continuación de forma
general y muestran el objetivo y el obstáculo epistemológico
1) Genética y herencia: el cual está planteado para comprender de manera práctica la
herencia mendeliana de algunos caracteres monogénicos en los seres humanos,
igualmente para analizar algunos fenotipos entre los estudiantes de grado noveno y
traducirlos al lenguaje genético. el obstáculo epistemológico al que apunta este laboratorio
es: la carencia de conceptos básicos de genética, la localización del material genético, su
vía de transmisión o la reproducción sexual de las plantas. Caballero (2008).
2) Cromosomas humanos: planteado para aprender a reconocer los cromosomas humanos,
elaborar un cariotipo a partir de algunas imágenes de cromosomas y determinar algunas
anomalías cromosómicas frecuentes. Los obstáculos epistemológicos a los que apunta este
laboratorio son: la existencia de la creencia de que algunos organismos pueden tener
cromosomas, pero no genes, lo que evidencia la confusión y el desconocimiento de dichas
estructuras. (Pashley, 1994; Lewis, Leach y Wood-Robinson, 2000). Y a que los alumnos
no identifican ni relacionan correctamente la estructura y la función de los cromosomas.
(Brown, 1990; Stewart et al, 1990; Kibuka-Sebitos, 2007).
3) Manejo del microscopio: propuesto para conocer y manejar cuidadosamente un
microscopio haciendo reconocimiento de cada una de sus partes y aprender a realizar un
correcto montaje para observar palabras impresas, escamas de mariposas y cristales de
NaCl (sal común) a través de este instrumento
4) Observación del ADN: está planteado para observar el ADN utilizando únicamente
materiales caseros. Los obstáculos epistemológicos a los que apunta este laboratorio son:
No identifican correctamente la estructura del ADN, No relacionan la estructura del material
hereditario: genes, cromosomas y ADN. (Iñiguez y Puigcerver, 2001; Caballero, 2008).
5) Extracción de una proteína (la caseína): propuesto para conocer el proceso de extracción
de una proteína. Preconcepciones y errores en los estudiantes derivados del uso de una
terminología inadecuada y de la falta de relación entre conceptos claves. Bugallo-Rodríguez
(1995), desconocimiento de estructuras como los aminoácidos y las proteínas.
28 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
6) Identificación de las biomoléculas de la vida: sugerido para reconocer las moléculas
esenciales para la vida, los grupos funcionales que las componen y sus características y
para conocer e identificar mediante algunas pruebas las moléculas de importancia
biológica. el obstáculo epistemológico al que apunta este laboratorio es: la falta de claridad
en las relaciones específicas entre los siguientes conceptos básicos: alelo, gen, DNA,
proteína, aminoácido, cromosoma, rasgo, gameto, zigoto. (Cho et al, 1985).
3.3.3 Tercera etapa
Después de la aplicación de las guías de laboratorio se realizó un análisis y evaluación del
desarrollo conceptual y la transformación de los conocimientos que presentan los estudiantes
de grado 9º mediante la aplicación de nuevo del pretest y un postest ( Anexo 3) elaborado con
15 preguntas de respuesta múltiple y con única opción, en este se repiten algunas preguntas
del pretest con la intención de saber si los estudiantes quedan con los conceptos claros, las
preguntas se escogieron de las pruebas SABER 11º y 9º, algunas elaboradas por un profesor
experto en el tema y con amplia experiencia y otras modificadas o elaboradas. Las preguntas
tomadas del ICFES se han clasificado en dos componentes: celular y organísmico.
Estas preguntas buscan que el alumno, observe, lea, analice e intérprete de una manera
cuidadosa como están incorporados los conceptos estudiados con los conceptos hipotéticos,
para poder resolver la situación problema del enunciado. La forma más adecuada para
solucionar cada pregunta es identificar, comprender y recordar el uso de los conceptos
abordados, luego entender el concepto hipotético en el cual la significación del concepto tiene
validez y finalmente identificar la situación problema, es decir, saber qué es lo que el estudiante
debe hacer con la información.
El cuadro que aparece a continuación resume el anexo 3 con el fin de observar la posición de
las preguntas con su respectiva intensión, las cuales permitieron tener más claridad en la
comprensión de las leyes o principios que rigen la genética, aclarar y usar adecuadamente los
conceptos errados, identificar la estructura, sitio y función del ADN y relacionarlo con la
síntesis de proteínas. Los tópicos tenidos en cuenta como base para la construcción del postest
son:
▪ Leyes de Mendel, identificadas mediante las preguntas 6, 15 (del pretest).
29
▪ De los factores hereditarios al ADN observada en las preguntas 12.
▪ Las moléculas de la herencia, percibidas en las preguntas 5, 8, 9, 10, 13.
▪ Síntesis de proteínas examinadas 1, 2, 3, 4, 7, 11, 14.
Tabla 2. Preguntas del postest con la intención.
Competencia Componentes Posición de la pregunta
Intensión de la pregunta
Uso de conceptos.
Celular y organísmico.
1, 2, 7, 9, 10, 13.
Aplicar los conceptos científicos, comprender teorías o principios sobre el origen de los seres vivos, de los fenómenos de la herencia y la variación dados por el material genético. Estas preguntas valoran la capacidad del estudiante para identificar conceptos puntuales de la genética de la herencia mediante el análisis de la información y el uso apropiado de los conceptos científicos.
Plantear y argumentar hipótesis y regularidades
Celular y organísmico
3, 4, 5, 12, 14.
Proponer de manera coherente y crítica explicaciones al planteamiento de preguntas de condiciones establecidas. Estas preguntas juzgan la capacidad que tiene el estudiante para producir sus propias conclusiones y explicaciones que ocurren a nivel organísmico o celular a través de una condiciones que se le presente y que requiere conceptos propios de Ciencias naturales.
Establecer condiciones
Celular y Organísmico
6, 8, 11, 15.
Indagar, razonar, y comprender, patrones o códigos establecidos que rigen comportamientos o fenómenos suceden, estos permiten explicar situaciones o condiciones que se presentan en los seres vivos. Estas preguntas aprecian la capacidad del estudiante para investigar, buscar o explorar a través de una situación que requiere de la observación alguna relación con las leyes que rigen la genética.
30 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
4. Análisis de resultados
A continuación se muestran los resultados y los análisis de cada pregunta obtenidos a partir de
la aplicación del pretest (anexo 1).
4.1 Primera etapa
Las preguntas fueron elaboradas como instrumento de recolección de las ideas previas (figura
1) el cual tiene como objetivo, identificar los modelos explicativos y obstáculos epistemológicos
que poseen los estudiantes sobre genética.
Ilustración 1. Estudiantes desarrollando el pretest.
31
4.1.1 Análisis cualitativo del pretest (Aplicación 1)
La tabla 3 muestra en resumen los resultados del pretest con aciertos y desaciertos que
tuvieron los estudiantes al momento de responder el pretest, igualmente muestra cada una de
las preguntas con las diferentes opciones y la frecuencia de las correctas e incorrectas.
Tabla 3. Resultados del pretest. Aplicación 1.
PREGUNTA Nº
PORCENTAJE RESPUESTA CORRECTA
CORRECTAS INCORRECTAS A B C D
1 58 8 17 17 A 7 5
2 25 33 25 17 D 2 10
3 17 25 25 33 C 3 9
4 50 8 33 8 B 1 11
5 17 33 25 25 B 4 8
6 33 17 33 17 B 2 10
7 17 25 42 17 B 3 9
8 25 50 17 8 C 2 10
9 50 0 33 17 C 4 8
10 25 25 17 33 A 3 9
11 17 17 33 33 C 4 8
12 0 33 58 8 C 7 5
13 17 17 33 33 C 4 8
14 50 17 25 8 D 1 11
15 25 33 17 25 D 3 9
El análisis que se realizó de cada una de las preguntas se correlaciona con las concepciones
que obstaculizan los contenidos que se imparten en las clases.
En la pregunta 1, la respuesta correcta es la opción A Los estudiantes que contestaron la
opción B, y D, se observa el uso inapropiado de los conceptos y que no identifican
correctamente las estructuras que conforman los cromosomas. En los estudiantes que
contestaron la opción C, se nota la falta de claridad de algunos conceptos básicos como
dominancia, recesividad, homocigoto o heterocigoto.
En la pregunta 2, la respuesta correcta es la opción D. Los estudiantes que seleccionaron la
opción A, B o C, tienen confusión o desconocimiento de dichas estructuras, no identifican o no
tienen claridad sobre las características de la estructura del ADN.
32 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
En la pregunta 3, la respuesta correcta es la opción C. Los estudiantes que marcaron las
opciones A, B o D, desconocen dichas moléculas, no relacionan la estructura del material
hereditario: genes, cromosomas, ADN, proteínas y aminoácidos, se nota que existen
dificultades en relacionar el material hereditario con la síntesis de proteínas y con la expresión
de la información genética.
En la pregunta 4, la respuesta correcta es la opción B. Los estudiantes que señalaron las
opciones A, C, o D, se perciben dificultades para comprender los distintos modelos de
herencia, por consiguiente tienen una interpretación incorrecta de los conceptos de
dominancia, recesividad, codominancia o dominancia incompleta.
En la pregunta 5, la respuesta correcta es la opción B. Los estudiantes que escogieron en sus
respuestas las opciones A, C o D, se puede pensar que la mayoría tienen confusión entre las
células sexuales y cromosomas sexuales, debido a que entienden los términos como una
misma cosa e ignoran que los gametos son portadores de cromosomas o genes y piensan que
la información hereditaria sólo se encuentra en las células sexuales.
En la pregunta 6, la respuesta correcta es la opción B. Los estudiantes que optaron por las
opciones A, C o D, se puede creer que piensan que el ambiente puede influir en la aparición de
un determinado carácter hasta el punto de considerar que los factores ambientales tienen más
influencia que los hereditarios, además no relacionan los conceptos de genética aprendidos en
el aula de clases con las situaciones o problemas que se le presenta en su cotidianidad, debido
a que no los integran con los conocimientos ya adquiridos para que les ayude a solucionar los
problemas que se les propone.
En la pregunta 7, la respuesta correcta es la opción B. Los estudiantes que seleccionaron las
opciones A, C o D, los estudiantes no memorizan, no aplican correctamente el conocimiento, ni
relacionan los conceptos aprendido en las clases sobre las distintas leyes expuestas por
Mendel y sobre las variaciones de los modelos mendelianos, no utilizan los modelos
explicativos.
En la pregunta 8, la respuesta correcta es la opción C. para quienes contestaron A, B o D, se
deduce que no reconocen los distintos modelos de herencia ni las distintas leyes que la rigen,
33
igualmente no refieren los conceptos de genética aprendidos en clases con los contextos o
problemas que se le presenta en su cotidianidad.
En la pregunta 9, la respuesta correcta opción C. para quienes eligieron las opciones A, B o D,
se observa que no interpretan ni comprenden las leyes o principios que rigen algunos
comportamientos o fenómenos genéticos, además no tienen conceptos claros propios de
herencia y genética.
En la pregunta 10, la respuesta correcta opción A. Los estudiantes que eligieron las opciones
B, C o D, se observa que no comprenden, las leyes enunciadas por Mendel además de la falta
de interpretación de ciertas situaciones propias que ocurren en la genética.
En la pregunta 11, la respuesta correcta opción C. Los estudiantes que optaron por las
opciones A, B o D, se puede deducir les falta comprensión de algunos conceptos sobre las
distintas leyes expuestas por Mendel.
En la pregunta 12, la respuesta correcta opción C. Los estudiantes que contestaron A, B o D,
se puede predecir que no conocen las diferentes teorías cromosómicas que existen y que rigen
los comportamientos de la herencia biológica.
En la pregunta 13, la respuesta correcta opción C. Los estudiantes que escogieron las
respuestas A, B o D, estos resultados muestran la falta de conceptualización sobre
probabilidad, las distintas leyes expuestas por Mendel y sobre las variaciones de los modelos
mendelianos.
En la pregunta 14 la respuesta correcta opción D. Los estudiantes que eligieron las respuestas
A, B o C, se puede intuir que no conocen las teorías cromosómicas que existen sobre la
herencia, no relacionan los conceptos de genética aprendidos en el aula de clases con las
situaciones o problemas que se le presenta en su cotidianidad
En la pregunta 15, la respuesta correcta opción D. Los estudiantes que contestaron A, B o C,
se puede concluir es que no conocen las teorías cromosómicas que existen sobre la herencia.
34 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
La tabla 4 muestra en resumen los resultados del análisis cuantitativo del pretest, en esta se
muestras a cada estudiante con aciertos y desaciertos que tuvieron a la hora de resolver el
pretest, igualmente se puede ver la frecuencia de las preguntas correctas e incorrectas con sus
respectivos porcentajes, a cada estudiante le correspondió un número del 1 al 12 por orden de
lista al igual que un código de verificación.
El análisis de la información, se hizo por cada pregunta y por cada estudiante, y se clasificaron
las respuestas en correctas e incorrectas con un valor para cada una de ellas, 0 si eran
incorrectas y de 1 si eran correctas. Se establecieron porcentajes según el número de
respuestas correctas, los cuales se realizaron sobre el total de alumnos a quienes se les aplicó
el pretest que para este caso fueron 12.
Tabla 4. Resultado del pretest por estudiante y por pregunta. Aplicación
PREGUNTAS
ESTUDIANTES
CORRECTAS % INCORRECTAS % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Y E B A K J AK S G YA M BV
1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 7 58 5 42
2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 2 17 10 83
3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 3 25 9 75
4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 8 11 92
5 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 4 33 8 67
6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 2 17 10 83
7 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 3 25 9 75
8 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 17 10 83
9 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 4 33 8 67
10 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 3 25 9 75
11 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 4 33 8 67
12 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 7 58 5 42
13 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 4 33 8 67
14 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 8 11 92
15 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 3 25 9 75
ACIERTOS 4 3 2 3 4 6 1 7 6 5 5 4
PORCENTAJE 27 20 13 20 27 40 7 47 40 33 33 27
DESACIERTOS 11 12 13 12 11 9 14 8 9 10 10 11
PORCENTAJE 73 80 87 80 73 60 93 53 60 67 67 73
Al observar a cada uno de los estudiantes se puede analizar que la cantidad de preguntas
incorrectas es mayor al de las preguntas correctas, ninguno superó el promedio de preguntas.
El porcentaje de estudiantes según el número de respuestas acertadas es: uno solo logró el
35
47% de aciertos en sus respuestas, dos obtuvieron el 40%, dos obtuvieron el 33%, tres el
27%, dos el 20%, uno el 13% y uno el 7%, ninguno de los estudiantes estuvo por encima de la
media en sus respuestas.
De lo anterior se puede deducir que los estudiantes evidentemente no tiene el conocimiento
claro de las temáticas abordadas en el pretest sobre los aspectos generales de la genética, no
aplican ni usan adecuadamente los conceptos científicos como proteínas, aminoácidos,
cromosomas, genes, cruces, factor o carácter y no correlacionan estas palabras con las
estructuras de las cuales se compone el ADN o ARN, no interpretan diferentes mecanismos de
reproducción ni los diferentes modelos de herencia de los organismos los cuales son los que
permiten la conservación de las especies y son los métodos por los cuales se adquieren las
características que se heredan de los padres, se nota que no comprenden las leyes o principios
que rigen la genética y su importancia en la trasmisión de la información hereditaria y falta
mucha comprensión en temas como la probabilidad y la proporción.
Las preguntas 1 y 12 fueron las que presentaron el mayor número de acierto, les correspondes
el 13% en cuanto al número total de preguntas, aunque no están por encima de la media,
tienen un resultado relevante ya que el 58% de los estudiantes las contestaron, lo que lleva a
pensar que la mayoría de tiene algo de idea o conocen los concepto implícitos que se les
pregunto, saben que es un alelo “diversas variantes de un gen” comprenden que se presentan
en los grupos diferentes sanguíneos y son capaces de predecir y determinar el carácter
sanguíneo de un individuo a partir de los caracteres que se heredan de los padres.
De las preguntas que están por debajo del 50% de los aciertos se puede pensar que las
preconcepciones que los estudiantes tienen sobre algunos temas en genética son vagas, de
escaso significado y comprensión para ellos, no encuentran semejanzas o diferencias entre
algunas relaciones especificas en temas como: célula- núcleo celular- cromosomas- genes-
ADN- proteínas o material hereditario con la síntesis de proteínas y con la expresión de la
información genética. Se puede analizar también que esta inadecuada formación conceptual
genera en ellos explicaciones poco precisas, y distintas de las que se esperan que los alumnos
desarrollen en las ciencias, las cuales no proporcionan bases sólidas para la adquisición y
transformación de sus conocimientos ni permiten un verdadero aprendizaje significativo.
36 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
4.1.2 Análisis por tema
Se realizó un análisis de las preguntas de acuerdo al núcleo común de los temas, el cual se
puede apreciar en el gráfico1.
Gráfica 1. Análisis por temas. Aplicación 1.
Se puede apreciar en el grafico que todos los temas estuvieron por debajo de la media, las
respuestas incorrectas en todos los temas no superan el 50% y el desconocimiento que se
tiene es bastante alto, con esta grafica también se puede corroborar la carencia de conceptos
que presentan las estudiantes en el tema de la genética.
4.1.3 Obstáculos epistemológicos encontrados a partir del análisis del pretest.
En el análisis de resultados del pretest se encontraron algunos obstáculos epistemológicos que
se presentan en los estudiantes de grado noveno. En la enseñanza de la genética se han
detectados diferentes esquemas conceptuales alternativos, algunos son aspectos confusos y
algunas de las principales concepciones de los alumnos son derivados de los libros de texto,
tanto por el texto. (Cho, Kahle y Nordland, 1985) como por los esquemas y dibujos. (García
Cruz, 1990), y que entorpecen gravemente los contenidos que se ofrecen en las clases;
además se han realizado algunas investigaciones en las que se ha puesto de manifiesto que
37
los estudiantes tienen dificultades para entender muchos conceptos sobre genética y los
mecanismos relacionados con la transmisión de la herencia biológica. (Figini y De Micheli,
2005; Banet y Ayuso, 2003). Algunos de estos obstáculos son:
1) El ambiente puede influir en la aparición de un determinado carácter hasta el punto de
considerar que algunos alumnos piensan que los factores ambientales tienen más
influencia que los hereditarios. (Ramagoro y Wood-Robinson,1995).
2) Los alumnos no identifican ni relacionan correctamente la estructura y la función de los
cromosomas. (Brown, 1990; Stewart, Hafner y Dale, 1990; Kibuka-Sebitosi, 2007).
3) No relacionan la estructura del material hereditario: genes, cromosomas y ADN (Iñiguez
y Puigcerver, 2001; Caballero, 2008).
4) Existen dificultades en relacionar el material hereditario con la síntesis de proteínas y
con la expresión de la información genética. (Rotbain, Marbach-Ad y Stavy, 2006;
Duncan y Reiser, 2007; Marbach-Ad, Rotbain y Stavy, 2008; Duncan, Rogat y Yardner,
2009).
5) Existe la creencia de que algunos organismos pueden tener cromosomas, pero no
genes, lo que evidencia la confusión y el desconocimiento de dichas estructuras.
(Pashley, 1994; Lewis, Leach y Wood-Robinson, 2000).
6) Preconcepciones y errores en los estudiantes derivados del uso de una terminología
inadecuada y de la falta de relación entre conceptos claves. (Bugallo-Rodríguez, 1995).
7) Carencias sobre conceptos básicos de genética, la localización del material genético, su
vía de transmisión o la reproducción sexual de las plantas; este autor detectó también
deficiencias sobre conceptos básicos de probabilidad y el uso de variables estadísticas.
(Caballero, 2008).
8) Resolución inadecuada y poco justificada de problemas
4.2 Segunda etapa
En esta etapa se aplicaron las guías prácticas de laboratorio, las cuales permitieron que los
estudiante integraran el conocimiento teórico al trabajo práctico y le proporcionara desarrollo de
habilidades intelectuales y prácticas mediante la manipulación y buen uso de algunos
instrumentos y materiales del medio.
4.2.1 Aplicación de las guías de laboratorio:
Las guías de laboratorio aplicadas fueron
38 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ Genética y herencia: con este laboratorio se pudo fortalecer el conocimiento de las
ideas previas que presentaban los estudiantes, antes de la aplicación de la guía, hizo un
refuerzo en temas como las leyes de Mendel y variaciones de las leyes de Mendel al
igual que algunos conceptos implícitos como por ejemplo dominancia y recesividad,
homocigoto y heterocigoto, fenotipo y genotipo y otros, En l figura 2 se muestra a los
estudiantes realizando estas actividades de refuerzo.
Ilustración 2. (2a y 2b) Aplicación y desarrollos de la guía de laboratorio genética y herencia.
(2a) (2b)
. Los objetivos principales del laboratorio fueron comprender y conocer con facilidad y de manera
practica la forma como se trasmiten los caracteres hereditarios de padres a hijos observando
en sus compañeros (fenotipos) características monogénicos comunes como: los hoyuelos en
las mejillas, el dedo índice con respecto al dedo del medio, la línea frontal del cabello y otros.
En este los estudiantes llenaron una ficha de laboratorios la cual contenía los siguientes pasos:
integrantes, título de la experiencia, esquema de procedimiento, conclusiones y resultados,
solución de algunas preguntas y una bibliografía.
▪ Cromosomas humanos: con la aplicación de este laboratorio se esclarecieron algunos
conceptos como ubicación, importancia, composición y forma de los cromosomas, al
igual que algunas anormalidades o enfermedades que se pueden presentar en estos.
39
Ilustración 3. (3a y 3b) Aplicación y desarrollo de la guía de laboratorio de cromosomas humanos.
(3a) (3b)
• Manejo del microscopio: este laboratorio permitió a los estudiantes tener un mayor
conocimiento sobre el buen uso, manipulación, funciones y partes del microscopio, ya
que es un instrumento básico que permite a los estudiantes la observación de
materiales que no pueden ser vistos a simple vista y su cuidado depende de la
manipulación que se le dé en el laboratorio.
Ilustración 4. (4a, 4b y 4c) Manejo del microscopio, focalización y observación de imágenes.
(4a) (4b) (4c)
Se pudo aprender y comprender la importancia de cada una de las partes del microscopio ya
que el manejo correcto permite que se puedan enfocar bien los objetos a observar. Los
40 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
estudiantes pudieron comprender el uso de los diferentes objetivos y realizar comparaciones de
las imágenes visualizadas.
▪ Observación del ADN: este laboratorio permite a los estudiantes tener un mayor
conocimiento sobre el ADN, ya que puede ser obtenido a partir de materiales de uso
cotidiano a partir de técnicas sencillas, igualmente, mediante el uso del microscopio se
pudo observar la estructura fibrilar del ADN.
Ilustración 5. (5a, 5b y 5c) Extracción de ADN, Observación de fibras de ADN.
(5a) (5b)
(5c)
Este laboratorio posibilita un mayor conocimiento y una mejor comprensión sobre las diferentes
estructuras que componen el ADN, al igual que la función de cada una de las sustancias que
fueron utilizadas para la extracción.
41
▪ Extracción de una proteína (la caseína): este laboratorio permite a los estudiantes
conocer sobre el proceso de desnaturalización de una de las proteínas presente en la leche
la cual se precipita al contacto con sustancias acidas como el ácido acético o el ácido cítrico
después de calentarla, la leche se sintetiza exclusivamente en las glándulas mamarias. En
la leche de la vaca la caseína tiene alrededor del 80% del total de las proteínas, es decir de
25 a 28 gramos por litro. El otro 20% corresponde al suero natural dela leche.
Ilustración 6. (6a y 6b) Desnaturalización de las proteínas de la leche y filtración de la caseína.
(6a) (6b)
Se pudo aprender y apreciar el comportamiento de la caseína frente al ácido acético mientras
se calienta, la importancia de tener medidas y el control de algunos factores como la
temperatura y la cantidad de leche para conocer el rendimiento.
▪ Identificación de las biomoléculas de la vida: este laboratorio permite a los estudiantes
diferenciar y reconocer las principales macromoléculas: proteínas, lípidos, carbohidratos
(harinas y azucares) mediante la aplicación de algunos reactivos que permiten su
identificación. Se observaron las distintas coloraciones en las que se tornan las soluciones
al reaccionar con las diferentes sustancias:
La prueba de Benedit se usa para detectar la presencia de azúcares reductores ya que
contiene cobre el cual se reduce ante la presencia de este tipo de azúcares. Cuando se le
agrega el reactivo a una disolución de azúcar y se aplica calor, el color de la mezcla cambia a
naranja o ladrillo intenso dependiendo de la cantidad de azúcares reductores, un cambio a
color verde indica la presencia de menos azúcares reductores y los azúcares que no se
reducen no producen cambios en color y la disolución se torna de color azul.
42 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
La prueba con lugol se hace para detectar la presencia de almidón. El lugol es una disolución
de yodo la cual tiñe el almidón color azul oscuro o a negro al contacto con este.
La prueba de Sudán se usa para detectar la presencia de lípidos (grasas) este reactivo produce
una reacción hidrofóbica, donde los grupos no polares se agrupan y son rodeados por las
moléculas del reactivo a los cuales tiñe de color rojo.
La prueba de Biuret se usa para detectar la presencia de proteínas debido a los grupos aminos
en presentes en estos compuestos, el reactivo está preparado de hidróxido de sodio y sulfato
de cobre, en donde el grupo amino reacciona con los iones de cobre y la sustancia cambia de
color azul a color violeta.
Ilustración 7... (7a, 7b y 7c) Laboratorio de biomoléculas, identificación de proteínas y
azucares
(7a) (7b)
7c)
Se pudo aprender sobre la importancia de las biomoléculas en el funcionamiento de las células,
ya que sin ellas habrían fallos, los organismos deben consumirlos a diario ya que son
importante para el mantenimiento del mismo.
43
4.3 Tercera etapa
Después de la aplicación de las guías de laboratorios se realizó nuevamente el pretest,
igualmente se aplicó el postest para evaluación del desarrollo conceptual y la transformación de
los conocimientos.
4.3.1 Resultados del pretest (Aplicación 2)
La tabla 5 muestra en resumen el análisis cuantitativo de la segunda aplicación del pretest, la
tabla muestra cada estudiante con los aciertos y desaciertos que tuvieron a la hora de
resolverlo, igualmente muestra la frecuencia de las preguntas correctas e incorrectas con sus
respectivos porcentajes, y a cada estudiante se le asignó un número y un código para su fácil
reconocimiento.
Tabla 5. Resultado del pretest por estudiante y por pregunta. Aplicación 2
PREGUNTAS
ESTUDIANTES
CORRECTAS % INCORRECTAS % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Y E B A K J AK S G YA M BV
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 10 83 2 17
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 11 92 1 8
3 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 9 75 3 25
4 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 10 83 2 17
5 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 10 83 2 17
6 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 8 67 4 33
7 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 10 83 2 17
8 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 10 83 2 17
9 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 10 83 2 17
10 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 10 83 2 17
11 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 9 75 3 25
12 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 9 75 3 25
13 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 10 83 2 17
14 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 6 50 6 50
15 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 4 33 8 67
ACIERTOS 13 13 11 12 13 10 10 13 10 12 9 10
PORCENTAJE 87 87 73 80 87 67 67 87 67 80 60 67
DESACIERTOS 2 2 4 3 2 5 5 2 5 3 6 5
PORCENTAJE 13 13 27 20 13 33 33 13 33 20 40 33
Esta tabla permite hacer un análisis a cada uno de los estudiantes con respecto a las preguntas
donde se observa la evolución del conocimiento y del pensamiento. La mayoría de los
estudiantes mantuvo la cantidad de aciertos resueltos en el pretest. La cantidad de preguntas
44 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
correctas es mayor al de las preguntas incorrectas lo que quiere decir que los conocimientos en
los estudiantes muestran una mejoría notable, todos superaron los porcentajes observados en
la aplicación 1 del pretest. El porcentaje de estudiantes según el número de respuestas
acertadas es: uno obtuvo el 60% de aciertos en sus respuestas, cuatro obtuvieron el 67%, uno
obtuvo el 73%, dos obtuvieron el 80% y cuatro obtuvieron el 87%, todos los porcentajes de los
estudiantes estuvieron por encima de la media en sus respuestas.
De lo anterior se puede deducir que los estudiantes mejoraron los conocimientos de las
temáticas abordadas en el pretest sobre los aspectos generales de la genética, la meta era que
las preguntas mejoraran en un 100% pero se nota que hay todavía falencias en algunos temas
específicos, esto se debe a que a los estudiantes les falta practica y aplicación de los
conceptos aprendidos en clase en situaciones que se les puedan presentar en la vida cotidiana.
Se realizó un análisis teniendo en cuenta el núcleo común de los temas el cual se puede ver
en el gráfico 2. Se puede apreciar, que después de la aplicación de las guías de laboratorio
siguiendo una secuencia de trabajos didácticos se mejoraron los conceptos adquiridos de
genética.
Gráfica 2 Análisis por temas. Aplicación 2.
45
Se puede apreciar en el grafico que todos los temas mejoraron por encima de la media,
haciendo una comparación con la aplicación 1 del pretest, se observa que hubo una evolución
en los temas relacionados con las leyes de Mendel del 50%, en los temas sobre la genética
humana en un 53% y en el tema de las moléculas de la herencia y la síntesis de proteínas
38%.
4.3.2 Análisis comparativo del pretest aplicaciones 1 y 2
A continuación se muestra una comparación entre las respuestas de los estudiantes en las
aplicaciones 1 y 2 del pretest, los análisis se hicieron por cada pregunta y por cada estudiante,
con los resultados presentados en las tablas 4 y 5 se obtuvo la gráfica número 3 la cual
muestra el total de las respuestas con sus respectivos porcentajes. Los porcentajes obtenidos
se realizaron sobre el total de alumnos a los cuales se les realizo el pretest.
Gráfica 3. Análisis cuantitativo comparativo de la aplicación del pretest 1 y 2
En la aplicación 1 del pretest se observa que las preguntas que más relevancia tuvieron fueron
la 1 y la 12, con un 17% con respecto al total de las preguntas, sus respuestas estuvieron por
encima del 50% sin embargo es un valor bajo ya que los estudiantes deberían tener algún tipo
de ideas previas sobre los temas del pretest. A las preguntas 5, 9, 11 y 13 le correspondió el
33.3% del total de las respuestas, a las preguntas 3, 7, 10 y 15 les correspondió el 33.3%, a las
preguntas 2, 6 y 8 les correspondió el 25% y a las preguntas 4 y 14 les correspondió el 16%,
estos valores son mucho más bajos y muestran el desconocimiento que tenían los estudiantes
46 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
en los temas escogidos para la elaboración del pretest. Estos resultados confirman entonces
que los estudiantes carecían de conceptos propios usados en genética.
En la aplicación 2 del pretest, se puede observar que todos los estudiantes mejoraron
notablemente en sus respuestas. El 87% de las preguntas fueron resueltas satisfactoriamente
ya que superaron el promedio con respecto al total de las preguntas del pretest. Las pregunta
con el menor número de aciertos fuero la número 14 y 15, no superaron el promedio pero
mejoraron con respecto a la primera aplicación del pretest. La pregunta 14 aumento en un 42%
y la 15 en un 8%.
Igualmente la pregunta 12 mejoró en su respuesta aumentando en un 17%, la pregunta 1
mejoró en un 25%, la pegunta 11 mejoró en un 42 %, las preguntas 3, 5, 6, 9 y la 13 mejoraron
en un 50 %, la pregunta 10 y la 7 mejoraron en un 58%, la pregunta 8 mejoró en un 67% y las
preguntas 2 y 4 mejoraron en un 75%.
Igualmente la gráfica 5 muestra una comparación entre los temas presentados en los pretest
Gráfica 4. Comparación por temas de las dos aplicaciones del pretest
Se puede observar que el aumento de los conocimientos adquiridos por los estudiante es
satisfactorio, el porcentaje en el tema de las leyes de Mendel aumentaron en un 30%, el tema
de genética humana aumento en un 54% y el tema de las moléculas del herencia y las síntesis
47
de proteínas aumento en un 50%, hay una notable mejoría en las respuestas los estudiantes,
pero también quedan falencias a la hora de relacionar los conceptos aprendidos en clases con
las situaciones o problemas que se le presenta en su cotidianidad, aún permanecen
concepciones erróneas arraigadas que se pueden cambiar con la práctica, además la
transformación del conocimiento es personal y dependen gran medida del ritmo de aprendizaje
de cada estudiante.
4.3.3 Análisis del postest
En el postest se indaga sobre la transformación de los preconceptos y la adquisición de los
nuevos conocimientos básicos de genética de los estudiantes de grado 9º. El análisis de la
información, se hizo por cada pregunta y por cada estudiante, se clasificaron las respuestas en
correctas e incorrectas con un valor para cada una de ellas, 0 si eran incorrectas y de 1 si eran
correctas. Se establecieron porcentajes según las respuestas.
La tabla 5 muestra en resumen los resultados del pretest con aciertos y desaciertos que
tuvieron a la hora de responder, igualmente muestra cada una de las preguntas resueltas con
las diferentes opciones y con la frecuencia de las preguntas correctas e incorrectas con sus
respectivos porcentajes.
Tabla 6. Porcentaje de respuestas de cada opción. Postest
PREGUNTAS A B C D RESPUESTAS CORRECTAS INCORRECTAS
1 8 0 92 0 C 11 1
2 75 8 8 8 A 9 3
3 17 17 67 0 C 8 4
4 0 17 17 67 D 8 4
5 58 17 8 17 A 7 5
6 8 0 92 0 C 11 1
7 17 67 8 8 B 8 4
8 67 8 17 8 A 11 1
9 0 0 92 8 C 11 1
10 25 67 8 0 B 8 4
11 0 8 8 83 D 10 2
12 92 8 0 0 A 11 1
13 17 0 0 83 D 10 2
14 17 8 67 8 C 8 4
15 0 0 8 92 D 11 1
48 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Se repitieron algunas preguntas del pretest (12 y 14) para evaluar si los estudiantes aun
presentaba dudas en su respuesta, su ubicación en el postest son 6 y 15, y se realizó un
análisis de cada una de las pregunta.
La tabla 6 muestra en resumen el análisis cuantitativo del pretest, la tabla muestra cada
estudiante con los aciertos y desaciertos que tuvieron a la hora de resolver el pretest,
igualmente muestra la frecuencia de las preguntas correctas e incorrectas con sus respectivos
porcentajes, a cada estudiante se le asignó un número y un código para su fácil
reconocimiento.
Tabla 7.Resultado del postest por estudiante y por pregunta.
PREGUNTAS
ESTUDIANTES
CORRECTAS % INCORRECTAS % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Y E B A K J AK S G YA M BV
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 11 91.7 1 8.3
2 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 9 75 3 25
3 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 8 66.7 4 33.3
4 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 8 66.7 4 33.3
5 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 7 58.3 5 41.7
6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 11 91.7 1 8.3
7 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 8 66.7 4 33.3
8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 11 91.7 1 8.3
9 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 11 91.7 1 8.3
10 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 8 66.7 4 33.3
11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 10 83.3 2 16.7
12 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 11 91.7 1 8.3
13 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 83.3 2 16.7
14 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 8 66.7 4 33.3
15 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 11 91.7 1 8.3
ACIERTOS 14 14 13 14 14 13 10 12 9 10 11 8
PORCENTAJE 93 93 87 93 93 87 67 80 60 67 73 53
DESACIERTOS 1 1 2 1 1 2 5 3 6 5 4 7
PORCENTAJE 7 7 13 7 7 13 33 20 40 33 27 47
Se puede observar que los estudiantes contestaron acertadamente la mayoría de las
respuestas, las preguntas fueron resueltas satisfactoriamente ya que la mayoría superó el
promedio con respecto al total de las preguntas del postest. La pregunta con el menor número
de aciertos y que no superó el promedio fue la numero 5 con un 58% en su respuesta.
En la pregunta 1, la respuesta correcta es la opción C correspondientes al 92 % de los
estudiantes. El 8% escogió la opción A. Se puede pensar que el estudiante tiene falencias para
comprender la síntesis de proteínas.
49
En la pregunta 2, la respuesta correcta es la opción A. 75 % de los estudiantes acertaron en su
respuesta. El 25%, contestaron la opción B, C o D, se puede deducir que hay algunas dudas
sobre organización de la molécula de ADN.
En la pregunta 3, la respuesta correcta es la opción C. El 67 % de los estudiantes acertaron en
su respuesta. El 33%, marcaron las opciones A y B. Se puede creer que todavía quedan
dudas sobre cómo obtener un porcentaje.
En la pregunta 4, la respuesta correcta es la opción D. El 67 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 33%, marcaron las opciones C y B. Se puede percibir sobre las dudas que
todavía quedan sobre cómo calcular un porcentaje.
En la pregunta 5, la respuesta correcta es la opción A. El 58 % de los estudiantes acertaron en
su respuesta. El 42% escogieron en sus respuestas las opciones B, C y D. se puede deducir
sobre las dudas que quedan en cuanto a la conformación del código genético.
En la pregunta 6, la respuesta correcta es la opción C. El 92 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. Esta pregunta tuvo una evolución satisfactoria se presentó en las tres pruebas y se
puede notar que los estudiantes mejoraron su comprensión, mientras que el 8% escogieron la
opción A, se observa también que un solo estudiante mejoró su respuesta en la segunda
aplicación del pretest pero en el pos test su respuesta no fue correcta, se puede creer que aún
hay confusión el tema de las variaciones de las leyes mendelianas exactamente sobre la
herencia de los grupos sanguíneos.
En la pregunta 7, la respuesta correcta es la opción B. El 67 % de los estudiantes contestó
acertadamente en su respuesta. El 33% escogieron las opciones A, C y D. Se puede pensar
que los estudiantes tienen falencias para comprender la función de los diferentes tipos de ARN.
En la pregunta 8, la respuesta correcta es la opción A. El 67 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 33% contestaron B, C y D. Se creería que los estudiantes les falta comprensión
sobre cómo actúan cada una de las moléculas que forman o componen el ADN.
En la pregunta 9, la respuesta correcta opción C. El 92 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 8% eligió la opción D. el estudiantes tiene dificultades para reconocer las algunas
estructuras que forman un nucleótido.
En la pregunta 10, la respuesta correcta opción D. Se puede observar que el 83 % de
estudiantes acertó en su respuesta. El 17% eligieron las opciones B y C. Se puede deducir que
los estudiantes aún tienen obstáculos para el reconocimiento de algunas estructuras exclusivas
en los ácidos nucleico
50 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
En la pregunta 11, la respuesta correcta opción D. El 83 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 17% eligieron las opciones B y C. Se creería que los estudiantes tienen
inconvenientes para reconocer algunas estructuras.
En la pregunta 12, la respuesta correcta opción A. Se puede observar que el 92 % de los
estudiantes acertó en su respuesta. El 8 % contestaron B.se creería que el estudiante no
relaciona algunos conceptos con otros temas cotidianos
En la pregunta 13, la respuesta correcta opción D. El. 83 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 17% escogieron las respuestas A. se puede pensar que los estudiantes no
reconocen o se les olvidan las funciones y particularidades de los ácidos nucleicos.
En la pregunta 14 la respuesta correcta opción C. El 67 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 33% eligieron las respuestas A, B y D. se puede observar que los estudiantes
aún tienen dudas sobre la función de algunos organelos celulares.
En la pregunta 15, la respuesta correcta opción D. El 92 % de los estudiantes acertó en su
respuesta. El 8% contestó la opción C. Se puede pensar que el estudiante aún tiene confusión
sobre las variaciones de los modelos de Mendel.
En el análisis se percibe aún algunas dificultades para la comprensión de algunos conceptos
puntuales en la síntesis de proteínas, duplicación de ADN, código genético y de porcentaje.
También se hizo un análisis por cada pregunta y por cada estudiante, se clasificaron las
respuestas en correctas e incorrectas con un valor para cada una de ellas, 0 si eran incorrectas
y de 1 si eran correctas. Se establecieron porcentajes según las respuestas, Los porcentajes
obtenidos se realizaron sobre el total de alumnos.
Esta tabla permite hacer un análisis a cada uno de los estudiantes con respecto a las
preguntas, se observa que hubo buena recepción de los alumnos hacia los saberes que
permitieron la transformación y adquisición de los conceptos y el cambio pensamiento. La
cantidad de preguntas correctas es mayor al de las preguntas incorrectas lo que quiere decir
que los conocimientos en los estudiantes muestran una mejoría notable, en su mayoría
superaron el promedio de respuestas.
El porcentaje de estudiantes según el número de respuestas acertadas es: uno con el 53%, es
el porcentaje más bajo pero supera el promedio de las respuestas acertadas, uno con el 60%
de aciertos en sus respuestas, dos obtuvieron el 67%, uno obtuvo el 73%, uno con el 80%, dos
51
con el 87% y cuatro obtuvieron el 93%, todos los porcentajes de los estudiantes estuvieron por
encima de la media en sus respuestas.
Se realizó un análisis teniendo en cuenta el núcleo común de los temas el cual se puede ver
en el gráfico 5 se aprecia, que después de la aplicación de las guías de laboratorio siguiendo
una secuencia de trabajos didácticos se mejoraron los conceptos adquiridos de genética.
Gráfica 5. Resultados por temas del postest
El porcentaje de los temas está por encima de la media, y se puede deducir que en los
estudiantes hubo progreso en cuanto a la adquisición de los nuevos conocimientos en las
temáticas abordadas en el postest, pero se nota que hay todavía falencias en algunos
conceptos específicos, esto se debe posiblemente a la falta practica y aplicación de los
conceptos aprendidos en clase en situaciones que se les puedan presentar en la vida cotidiana.
52 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Gráfica 6.Comparación de las preguntas repetidas en los test
Se hizo una comparación de las preguntas que se repitieron en los test, las preguntas 12 y 14
de los pretest y 6 y 15 del postest relacionadas con el tema las leyes de Mendel y se observa
que hubo una evolución del 30%, del pretest 1 al pretest 2, pero en el postest bajo el porcentaje
en un 13%. Esto puede deberse a que los estudiantes solo aprenden para el momento y no
hacen prácticos, eficientes y útiles el conocimiento adecuado adquirido en clases.
Se hace entonces importante y necesario el trabajo experimental en los estudiantes ya que
permite una mayor comprensión del conocimiento y una mejor adquisición de destrezas para
defenderse en la vida diaria, igualmente son valiosas todas las estrategias que permitan captar
el interés del estudiante para que pueda desarrollar sus habilidades y les permita incorporarse
a la vida laboral.
El trabajo realizado también permitió detectar debilidades actitudinales en el proceso
enseñanza y aprendizaje en los estudiantes de la Institución, evidenciaron algunas como la
desmotivación, la falta de compromiso para la realización de trabajos, la poca participación en
las clases, preguntas descontextualizadas o que nada tenían que ver con el tema de la clase.
Para romper con estas barreras se propuso a los estudiantes el uso de tecnologías como
celulares, computadores, video beam, y algunos instrumentos electrónicos del laboratorio, se
explicaron los temas con ejemplos apropiados, concretos y entendibles para precisar que cada
53
tema está relacionado con otros de la asignatura y que se relacionan con procesos biológicos
de la vida cotidiana igualmente se explicó a los alumno que el profesor quiere ayudarle a
aprender y que siempre está disponible para ayudarlos, estas pautas permitieron a los
estudiantes estimular de buena manera su aprendizaje y que se motivaran para realizar las
actividades planteadas.
Las prácticas de laboratorio incidieron de manera positiva en el aprendizaje de los estudiantes,
se promovió la enseñanza de una manera más activa, participativa e individualizada la cual
favoreció a los alumnos para que desarrollaran habilidades, aprendieran técnicas elementales y
se familiarizaran con el manejo de instrumentos y aparatos. La realización de estos trabajos
prácticos puso en manifiesto el pensamiento crítico espontáneo de los estudiantes, aumentó la
motivación y la comprensión respecto de los conceptos y procedimientos científicos y favoreció
el trabajo en equipo permitiéndoles relacionarse continuamente entre ellos, y con el profesor.
Todas estas posibilidades generaron la oportunidad de enriquecer este proceso de enseñanza
y aprendizaje.
La aplicación de estrategias diferentes proporciona cambios revolucionarios en el aprendizaje
de los estudiantes ya que las metodología propuesta apunta a ser más activas e integradora
para conseguir niveles satisfactorios y donde se tienen en cuenta al estudiante como elemento
central del proceso, el cual le permite que experimente, participe eficazmente, comprenda,
analice, explique y desarrolle habilidades mediante la solución de problemas o situaciones que
se le presentan en su diario vivir. Es así como la enseñanza de las ciencias naturales, dan
cuenta de la necesidad que tienen los docentes para que se apropien de un sistema de
métodos de enseñanza que diversifiquen las actividades realizadas en el aula, así como de los
recursos y medios didácticos que mantengan motivados a los estudiantes y desarrollen las
aptitudes y valores necesarios para la comprensión de los diferentes procesos biológicos.
54 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
5. Conclusiones y recomendaciones
5.1 Conclusiones
Muchas investigaciones realizadas a nivel mundial sobre la enseñanza de la genética
comparten la idea de que debe haber un cambio revolucionario en las estrategias didácticas y
metodologías para conseguir niveles más altos y satisfactorios en el aprendizaje de los
estudiantes. Estos métodos tradicionales deben apuntar al cambio por metodologías activas,
donde el estudiante sea el centro del proceso enseñanza y aprendizaje y le permitan
experimentar, participar eficazmente, comprender, analizar, explicar y desarrolla habilidades
mediante la solución de problemas o situaciones que se le presentan en su diario vivir.
En la enseñanza de las ciencias naturales se hace necesario y se convierte en una estrategia
didáctica valiosa la realización de prácticas de laboratorio; ya que el aprendizaje alcanza mayor
significado, facilita el proceso de adquisición de conocimientos, favorece el desarrollo del
pensamiento crítico y de otras habilidades intelectuales como la indagación y la argumentación
e igualmente promueve el desarrollo de habilidades sociales como la buena comunicación y el
trabajo en equipo.
Esta estrategia didáctica es una contribución al proceso de enseñanza y aprendizaje de la
genética ya que la metodología es de fácil aplicación la cual sugiere la realización de prácticas
de laboratorio en las que se estimulan el desarrollo de la cognición y la inteligencia en los
estudiantes, lo que los lleva a obtener mejores resultados en el campo del saber y del hacer.
Aplicar este tipo de prácticas le permite al estudiante construir una explicación a los fenómenos
que ocurren en la naturaleza o en el ser humano a partir de su propia experiencia y verificarlos
55
o contrastarlos con las diferentes visiones, modelos, teorías o leyes que se proponen en las
comunidades científicas.
Integrar la teoría y la práctica favorece el aprendizaje significativo y gestiona conocimiento, la
teoría orienta a la práctica de forma sistemática y permite planear las actividades de manera
ordenada, evitando improvisaciones, y la práctica bien elaborada y estructurada permiten ver y
conocer los obstáculos o los logros.
Para los estudiantes de grado noveno de la Institución Educativa Agrícola Alto Cauca la
implementación de laboratorios como estrategias didácticas para la enseñanza de la genética,
se convirtió en una ayuda útil y de fácil aplicación para la comprensión de conceptos básicos, la
experimentación les permitió verificar sus ideas y compararla con los nuevos conceptos y así
lograr la transformación de su conocimiento el cual se convierte en aprendizaje significativo
permitiéndoles enriquecer su saber desde su propia experiencia.
5.2 Recomendaciones
Hacer un cambio en los currículos de estudio y en el ejercicio docentes que incluyan
actividades prácticas de laboratorios que motiven y despierten el interés en los estudiantes por
las ciencias y que respondan a las necesidades y los retos que presentan las ciencias naturales
actualmente.
Estimular el pensamiento científico a través diferentes métodos de enseñanza como la
observación, la experiencia, la comunicación, la resolución de situaciones reales o elaboración
trabajos prácticos; los docentes estamos llamados a posibilitar el desarrollo de habilidades que
permitan el alcance de pensamiento crítico en los estudiantes ya que son necesarios para el
desarrollo de una sociedad.
Desarrollar proyectos dinámicos y prácticos que posibiliten la adquisición de un aprendizaje
significativo incorporando dentro de la práctica docentes estrategias que puedan fortalecer las
competencias científicas y donde los resultados se vean reflejados en sus acciones diarias.
Enseñar ciencias naturales crea la necesidad de que los docentes se apropien diferentes
métodos de enseñanza y que diversifiquen las actividades realizadas en el aula, así como de
56 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
los recursos y medios didácticos que mantengan motivados a los estudiantes y desarrollen las
aptitudes y valores necesarios para la comprensión de los conceptos.
57
A. Anexo: Pretest
PRETEST. Esta prueba se realiza para conocer las ideas previas y de conocimientos que
tienen los estudiantes de grado 9 de La Institución Educativa Instituto Agrícola Alto
Cauca. Está elaborada sobre la estructura y funcionamiento de las moléculas de la
herencia (ADN y ARN)
1) María observa la siguiente figura en un libro
Con base en este dibujo, María puede definir un alelo como
A. Las posibles variantes que puede tener un mismo gen.
B. La característica que se manifiesta en todos los miembros de una población.
C. La estructura más pequeña que compone a todos los genes.
D. La estructura del cromosoma que sirve para alojar a los genes.
2) James Watson y Francis Crick propusieron el modelo de la estructura del ADN, una de las
siguientes características no pertenece a este ácido nucleico.
A. Está constituido por dos cadenas complementarias que están enfrentadas y enrolladas.
B. El enrollamiento es helicoidal, como una escalera de caracol que mantienen el mismo
diámetro y el mismo ancho para todos sus escalones.
58 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
C. En cada pareja, las bases están unidas por enlaces temporales pero resistentes
llamados puentes de hidrogeno.
D. Cadena sencilla y lineal, su azúcar se denomina ribosa.
3) En la mayoría de los alimentos se encuentran sustancias esenciales como Los aminoácidos
los cuales son compuestos indispensables en la traducción del ADN. Partiendo de este
supuesto, la falta o carencia de la biomolécula cuya carencia en la dieta alimenticia podría
entorpecer en mayor medida el proceso de traducción es:
A. Lípidos.
B. Vitamina.
C. Proteínas.
D. Carbohidratos.
4) Si se realiza un cruce entre flores boca de dragón roja y blanca con fenotipos Padre W1W1-
flor de color roja y Madre W2W2- flor de color blanca. Los hijos expresan una característica
que corresponde a una combinación de los padres que se manifiesta tanto en la F1 como
en la F2, dando como resultado flores de color rosado. A qué modelo de herencia
corresponde el anterior cruce.
A. Codominancia.
B. Dominancia incompleta.
C. Dominancia y recesividad.
D. Ley de la segregación independiente.
5) Las técnicas modernas de la biología molecular nos permiten reemplazar el núcleo de un
óvulo fecundado por el núcleo de una célula somática de un organismo adulto. Al implantar
este óvulo en el útero de una hembra de la misma especie el resultado más probable es
que será un organismo.
A. Con características tanto de la hembra como del donante del núcleo.
B. Idéntico al adulto de donde se obtuvo el núcleo implantado.
C. Muy parecido a la madre que aportó el óvulo modificado.
D. Con la mitad de la información genética de un adulto normal.
6) Las plantas al igual que los animales pueden adaptarse a diferentes condiciones
ambientales. Un investigador observa dos plantas A y B de la misma especie que viven en
áreas cuyas condiciones ambientales son diferentes. En la tabla se resumen las
observaciones que el investigador realizó:
59
Planta a Planta b
Color de hojas Verde oscuro Verde
Profundidad de las raíces Muy profundas Poco profundas
Posición de los estomas Hundidos Superficiales
Densidad de los pelos en la planta Alta Baja
Gracias a la información obtenida en varias investigaciones, se sabe que la profundidad de las
raíces, la posición de los estomas y la densidad de pelos en la planta son características que,
para esta especie varían como respuesta a las, condiciones climáticas. Con respecto al color
de las hojas se cree que éste no varía como respuesta a las condiciones ambientales es decir,
plantas de hojas verdes tendrán descendencia de hojas verdes en cualquier ambiente. Para
comprobar esta hipótesis, el investigador puede hacer varias cosas:
1. lograr líneas puras de cada una de las clases A y B para cruzarlas.
2. realizar cruces con material colectado en el campo sin establecer líneas puras.
3. realizar los cruces en condiciones ambientales controladas.
4. realizar los cruces en ambas condiciones ambientales.
De estas opciones usted pensaría que la combinación más adecuada sería:
A. 1 y 3.
B. 1 y 4.
C. 2 y 3.
D. 2 y 4.
7) En experimentos con arvejas se descubrió que el color rojo de las flores era dominante
sobre el blanco y que las semillas lisas eran dominantes sobre las rugosas. Los posibles
fenotipos de los hijos que se podrían obtener al cruzar una planta blanca de semillas
rugosas con una roja de semillas lisas que es heterocigota para estas dos características,
son:
A. sólo plantas de flores rojas y semillas lisas.
B. plantas de flores rojas semillas lisas, flores rojas semillas rugosas, flores blancas lisas y
blancas rugosas.
C. plantas de flores rojas con semillas lisas y flores blancas con semillas rugosas.
D. plantas de flores blancas y semillas rugosas.
8) En una misma población de cierta ave se establecieron los genotipos de los genes g y c
que dan origen los fenotipos de tamaño y forma del pico respectivamente. Estos genes se
60 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
comportan de acuerdo con las leyes de dominancia - recesividad y segregación
independiente de Mendel. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla:
Fenotipos Genotipos
Pico grande Agudo GGcc o Ggcc
Pico corto Curvo GgCC o ggCc
En un experimento en el que algunas aves fueron apareadas, absolutamente todos los
polluelos obtenidos tenían el genotipo GgCc, presentando un pico grande y curvo, el genotipo
de los padres de estos polluelos es:
A. Ggcc X ggCC.
B. GgCC X ggCC.
C. GGcc X ggCC.
D. ggCc X ggCc.
9) En una población de gallinas el tamaño del huevo y la resistencia de la cáscara están
determinados por los siguientes genes.
GEN CARACTERISTICA
G Huevos grandes
g Huevos pequeños
R Cascara resistente
r Cascara frágil
Si se quiere obtener una producción en la que todos los huevos sean grandes y con cáscara
resistente es necesario cruzar gallinas con genotipos.
A. GGRR x GgRr.
B. GgRr x ggrr.
C. GgRr x GgRr.
D. GGRr x GgRr.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 10 Y 11 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
10) En sus investigaciones, Mendel realizó algunos cruces dihíbridos. Para entender el
concepto lo definiremos como aquel cruce en el cual se compara a dos caracteres a la vez.
En los pavos, el color bronceado (R) domina sobre el color rojo (r) y la forma de pluma
normal (H) domina sobre pluma rizada (h). Según el texto anterior si se realiza un cruce
entre una hembra homocigótica para ambas características dominantes con un macho
61
homocigótico para ambas características recesivas. ¿Cuál de las siguientes será uno de los
genotipos y fenotipos de la F1?:
A. 1 individuo de color rojo con plumas rizadas.
B. 3 individuos de color bronceado con plumas normales.
C. 9 individuos de color rojo con pluma normal.
D. 3 individuos de color rojo con plumas rizadas.
11) Si se cruzan un macho (Rr) y con forma de pluma (HH), con una hembra (Rr) y con forma
de plumas (hh). ¿Cuál de los siguientes será el Fenotipo mayoritariamente reflejado en la
F2 entre este cruce de individuos de la F1?:
A. Color rojo con plumas rizadas.
B. Color rojo con plumas normales.
C. Color bronceado con plumas normales.
D. Color bronceado con plumas rizadas.
12) En un hospital confundieron a cuatro recién nacidos. Los grupos sanguíneos de los niños
son: O, A, B y AB. Cuál será el genotipo de los padres del niño que corresponde al grupo
sanguíneo “AB”.
A. AB x O.
B. A x O.
C. A x AB.
D. O x O.
13) La calvicie es ocasionada por un gen C' que en los hombres es de carácter dominante y en
las mujeres recesivo tal como se muestra en la siguiente tabla:
Genotipo Fenotipo del hombre Fenotipo de la mujer
C` C Calvo Cabellera abundante
C` C` Calvo Calva
c c Cabellera abundante Cabellera abundante
Un hombre de cabellera abundante se casa con una mujer de cabellera abundante. ¿Si la
madre de la mujer es calva, los porcentajes fenotípicos esperados para los hijos varones de la
pareja serían?:
A. 100% calvos.
B. 25% calvos y 75% de cabellera abundante.
C. 50% calvos y 50% de cabellera abundante.
D. 75% calvos y 25% de cabellera abundante.
62 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
14) Los hombres poseen un par de cromosomas XY y hace que en ellos los alelos presentes en
la región no homologa del cromosoma X se manifiesten, aunque sean recesivos. De esta
manera se heredan algunas enfermedades como hemofilia, daltonismo y albinismo ocular.
Si un gen dominante (H) se ubica en el cromosoma X. ¿Cuál tendría que ser el genotipo de
un macho para presentar el fenotipo dominante?
A. XHXh.
B. XhY.
C. XhXh.
D. XHY.
15) El siguiente árbol muestra la herencia de una enfermedad que afecta el funcionamiento del
riñón en humanos.
A partir de este árbol puede pensarse que la herencia de la enfermedad
A. Depende de un alelo de tipo dominante.
B. Está ligada al sexo.
C. Está ligada al sexo y depende de un alelo recesivo.
D. No está ligada al sexo y depende de un alelo recesivo.
63
B. Anexo guías de laboratorio
Guía para un buen trabajo en el laboratorio
Tomado de colorearimagenes.net
Pautas para el trabajo en el laboratorio
1) Conocer los objetivos que se persiguen con el desarrollo del laboratorio, pasos a seguir,
materiales que se usaran y distribución de las tareas entre los miembros del grupo.
2) El mesón o mesa de laboratorio debe conservarse limpia y ordenada, pues allí se
colocaran los materiales y reactivos que se usaran para las experiencias, además debe
ser un sitio con buena ventilación para evitar la acumulación de gases tóxicos.
3) El material de vidrio debe ser lavado antes y después de cada experimento para evitar
la contaminación por reactivos.
4) Los integrantes del grupo deben conocer con exactitud el manejo de los instrumentos y
equipos antes de usarlos para evitar daños que puedan resultar costosos e irreparables.
Material empleado en el laboratorio de biología y química
▪ Material de vidrio resistente al calor
64 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ Vasos de precipitado
▪ Erlenmeyer
▪ Tubos de ensayo
▪ Balones de destilación
▪ Material de vidrio no resistente al calor
▪ Probetas
▪ Pipetas
▪ Buretas
▪ Vidrios de reloj
▪ Desecadores
▪ Picnómetros
▪ Material de porcelana
▪ Morteros y pistilos
▪ Cápsulas de porcelana
▪ Crisoles
▪ Material de metal
▪ Soporte universal
▪ Trípodes
▪ Pinzas
▪ Aros metálicos
▪ Placas de vidrio
▪ Material de madera, plástico caucho y corcho
▪ Gradillas
▪ Mangueras
▪ Tapones
▪ Corchos
▪ Material especial
▪ Balanza de tres brazos
▪ Centrífuga
▪ Agitador magnético
▪ pH-metro
▪ Microscopio
▪ Televisor
65
Normas de seguridad en el laboratorio de biología y química
En el laboratorio de biología y química se emplean sustancias químicas las cuales deben ser
consideradas potencialmente tóxicas y por lo tanto es necesario tomar algunas medidas de
precaución recomendadas por el fabricante y por el docente a cargo.
▪ Usar obligatoriamente bata o blusa de laboratorio y cuando la situación los amerite
gafas protectoras, guantes, tapa bocas, gorros u otros implementos.
▪ Las sustancias químicas deben ser guardadas en lugares especiales con buena
ventilación para evitar acumulación de vapores peligrosos.
▪ Los recipientes con reactivos químicos deben ser debidamente etiquetados indicando
nombre, formula y simbología que indique el grado de peligrosidad, toxicidad,
volatilidad y otros.
▪ Almacenar los reactivos de acuerdo a la función química a la que pertenecen para
evitar mezclas que puedan causar accidentes.
▪ Cuando se destapa un reactivo se debe apuntar la boca del frasco hacia el lado
contrario de la persona que lo está manipulando.
▪ Leer las etiquetas de los reactivos antes de utilizarlos.
▪ Cuando por accidente caiga una sustancia sobre la piel, se debe lavar con abundante
agua.
▪ Nunca se deben probar las sustancias químicas, se pueden oler cuando solo cuando
sea necesario.
▪ No consumir bebidas o alimentos mientras se realiza una experiencia.
▪ No arrojar residuos sólidos en los vertederos, y si son líquidos lavar con abundante
agua.
▪ Eliminar apropiadamente los residuos que quedan de los procedimientos
▪ Disponer de un botiquín de primeros auxilios.
Elaboración de informe de laboratorio
Una vez realizada la experiencia, se debe elaborar un informe de laboratorio con el fin de
ordenar lo datos, analizarlos, y establecer conclusiones que permitan conectar la teoría con la
práctica. Este debe contener:
▪ Título de la experiencia realizada: debe ser conciso y completo de forma tal que
se entienda el objeto del experimento.
66 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ Objetivos de la práctica: es el resultado que se espera que se logre al finalizar la
práctica.
▪ Materiales y reactivos: se deben relacionar todos los materiales a utilizar durante
el desarrollo de la práctica y reactivos si la práctica lo amerita.
▪ Descripción del procedimiento: En este se debe realizar un dibujo del montaje,
mapa conceptual o esquema donde se describa el procedimiento a seguir en la
implementación de la práctica.
▪ Análisis y conclusión de los resultados: en este se deben registrar los
fenómenos observados y las gráficas con sus respectivos análisis.
▪ Preguntas de evaluación y consulta: son las respuestas a las preguntas
planteadas para reforzar los conocimientos aprendidos luego de la práctica
realizada.
▪ Bibliografías: en este se registra detalladamente los textos o direcciones de
internet consultados.
67
INSTITUCIÓN EDUCATIVA AGRÍCOLA “ALTO CAUCA”
“Trabajo, Sabiduría y Paz”
Ficha de laboratorios
Grado: Fecha : Periodo académico:
Asignatura:
Docente: Calificación:
Integrantes:
Título de la experiencia:
Objetivos de la práctica:
Listado de materiales y reactivos: Esquema del procedimiento:
Conclusión o resultados:
Solución de las preguntas:
Bibliografías
Anexos:
68 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE BIOLOGÍA (GENÉTICA DE 9º)
LABORATORIO 1: GENÉTICA Y HERENCIA
Tomado de es.fotolia.com
Introducción:
En 1868, Gregory Mendel, enunció las leyes por las cuales se rigen la información genética que
se hereda de padres a hijos. Gracias a su trabajo se conoce que los caracteres hereditarios
están determinados por las formas alternativas en que presentan los genes, llamados también
alelos. Cuando dos padres se cruzan, si un hijo recibe un alelo dominante por parte de uno de
estos expresara (fenotipo) el rasgo o carácter dominante. Contrario a que si el hijo recibe el
alelo recesivo de ambos padres, expresara el fenotipo recesivo.
Objetivos:
▪ Comprender de manera práctica la herencia mendeliana de algunos caracteres
monogénicos en los seres humanos
▪ Analizar algunos fenotipos de los compañeros y traducirlos al lenguajes genético
Materiales:
▪ Lápiz
▪ Borrador
▪ Papel
▪ Cámara fotográfica
Procedimiento:
69
En el cuadro 2 lista los nombres de los compañeros e identifica los fenotipos mendelianos
monogénicos (dominantes o recesivos) de cada individuo teniendo en cuenta las características
que se muestran en las imágenes del cuadro 1.
Los alelos son las dos formas alternativas de las cuales se conforma un gen, asigna con una
letra mayúscula el alelo dominante y con una letra minúscula el alelo recesivo del rasgo o
característica estudiada; por ejemplo, para la característica lóbulo pegado, carácter recesivo
(a) y lóbulo suelto carácter dominante (A). Marca con una X el rasgo que observas en tu
compañero
Resume el cuadro a tres columnas e indica el nombre de tu compañero, fenotipo y genotipo
probable. Determina la frecuencia del carácter en cada caso.
Cuadro 1. Rasgos mendelianos humanos
Tomado de guía de biología molecular básica en la escuela del CIAT.
70 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Cuadro 2. Fenotipos de los compañeros de clase
Nombre del estudiante
Lóbulo de la oreja
Línea frontal del cabello
Pulgar extensible
Hoyuelo en el mentón
Dedo meñique
Capacidad para enrollar la lengua
Hoyuelos de las mejillas
Longitud relativa del dedo índice
Do Re Do Re Do Re Do Re Do Re Do Re Do Re Do Re
71
Preguntas de evaluación y consulta
1) ¿Qué estudia la genética?
2) ¿Cuáles son las leyes de Mendel y que enuncia cada una de ellas?
3) Definir los siguientes términos: dominancia y recesividad, homocigoto y heterocigoto,
fenotipo y genotipo
4) ¿Qué relación existe entre gen y alelo?
5) Como se representan los individuos homocigotos dominantes, homocigotos recesivos y
los heterocigotos
LABORATORIO 2: CROMOSOMAS HUMANOS
Tomado de axxon.com.ar
Introducción:
El cariotipo es el patrón cromosómico de una especie expresado a través de un código,
establecido por convenio, que describe las características de sus cromosomas. Los ideogramas
se usan con frecuencia para referirse a un cariograma, el cual es un esquema, foto o dibujo de
los cromosomas de una célula metafásica ordenados de acuerdo a su morfología
(metacéntricos, submetacéntricos, telocéntricos, subtelocéntricos y acrocéntricos) y tamaño,
que están caracterizados y representan a todos los individuos de una especie.
El ser humano tiene 46 cromosomas (23 pares porque somos diploides o 2n) en el núcleo de
cada célula, organizados en 22 pares autosómicos y 1 par sexual (hombre XY y mujer XX).
Cada brazo ha sido dividido en zonas y cada zona, a su vez, en bandas, gracias a las técnicas
72 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
de marcado. No obstante puede darse el caso, en humanos, de que existan otros patrones en
los cariotipos.
Tomado de www.alipso.com
Los cromosomas se clasifican en 7 grupos, de la A a la G, atendiendo a su longitud relativa y a
la posición del centrómero, que define su morfología.
Mediante el cariotipo se pueden analizar anomalías numéricas y estructurales de los
cromosomas.
Objetivos:
▪ Aprender a reconocer los cromosomas humanos, elaborar un cariotipo a partir de
algunas imágenes de cromosomas y determinar algunas anomalías cromosómicas
frecuentes.
Materiales:
▪ Lápiz
▪ Borrador
▪ Papel
▪ Pegante
Procedimiento:
Observa los cromosomas del siguiente dibujo correspondiente a los cromosomas humanos de
una metafase mitótica ordenados (cariotipo). Notarás que los cromosomas están ordenados
según su longitud relativa y a la posición del centrómero que define su morfología tras una
tinción estándar. Todos los cromosomas autosómicos están ordenados en orden decreciente
de tamaño, excepto el cromosoma 21 que ahora se sabe que es más pequeño que el 22, y a
continuación se colocan aparte los cromosomas sexuales.
73
Tomado de b.se-todo.com
A continuación observa un ideograma y los criterios de colocación de los diferentes
cromosomas
Tomado de cuadernodeciencias.blogspot.com
74 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Características de los cromosomas
▪ Grupo A: Se encuentran los pares cromosómicos 1, 2 y 3. Se caracterizan por ser
cromosomas muy grandes, casi metacéntricos. En concreto, 1 y 3 metacéntricos; 2
submetacéntrico.
▪ Grupo B: Se encuentran los pares cromosómicos 4 y 5. Se trata de cromosomas
grandes y submetacéntricos (con dos brazos muy diferentes en tamaño).
▪ Grupo C: Se encuentran los pares cromosómicos 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, X. Son
cromosomas medianos submetacéntricos.
▪ Grupo D: Se encuentran los pares cromosómicos 13, 14 y 15. Se caracterizan por ser
cromosomas medianos acrocéntricos con satélites.
▪ Grupo E: Se encuentran los pares cromosómicos 16, 17 y 18. Son cromosomas
pequeños, metacéntrico el 16 y submetacéntricos 17 y 18.
▪ Grupo F: Se encuentran los pares cromosómicos 19 y 20. Se trata de cromosomas
pequeños y metacéntricos.
▪ Grupo G: Se encuentran los pares cromosómicos 21, 22. Se caracterizan por ser
cromosomas pequeños y acrocéntricos (21 y 22 con satélites).
Por acuerdo los cromosomas X e Y se separan de sus grupos correspondientes y se ponen
juntos al final del cariotipo.
Con ayuda de los cuadros y de las imágenes anteriormente observadas realiza los idiogramas
a los cariotipos de los siguientes individuos. Para ello recorta y agrupa el par de cromosomas
idénticos de cada uno de los individuos 1, 2 y 3 realizando las comparaciones con el cuadro
que presenta las características de los cromosomas y pégalos en los idiogramas
correspondientes. En cada caso indica su sexo y, si la hay, tipo de anomalía cromosómica y
síndrome a que da lugar. (Ayúdate del cuadro que presenta las anomalías cromosómicas).
75
Tomado de www.mclibre.org
Individuo 1.
76 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Individuo 2.
Tomado de www.mclibre.org
Individuo 3.
77
Tomado de www.mclibre.org
Idiograma humano: individuo 1.
78 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Idiograma humano: individuo 2.
79
Idiograma humano: individuo 3.
Anomalías cromosómicas
Síndrome Tipo de mutación Características y síntomas de la mutación
Síndrome de Down o mongolismo
Trisomía en el cromosoma 21 (el individuo presenta 47 cromosomas)
Retraso mental, ojos oblicuos, trastornos cardiacos, crecimiento retardado, propenso a infecciones,
Síndrome de Edwards
Trisomía en el cromosoma 18 (el individuo presenta 47 cromosomas)
Boca pequeña, hipoplasia mandibular, paladar en forma de bóveda, Labio y paladar hendido, Cuello corto, Microcefalia fontanelas amplias, Orejas displásicas de implantación baja.
Síndrome de Patau
Trisomía en el cromosoma 13 o 15 (el individuo presenta 47 cromosomas)
▪ Polidactilia, pie en mecedora, microcefalia, deficiencia mental severa, ojos pequeños, nariz ausente o malformada, labio leporino y / o paladar hendido, defectos renales.
Síndrome de Klinefelter (inter sexo masculino)
44 autosomas + XXY ▪ Afecta el desarrollo sexual masculino, aumento del tamaño de las mamas, vello facial y corporal escaso, testículos pequeños e infertilidad.
Síndrome de duplo Y o del súper hombre
44 autosomas + XYY ▪ Elevada estatura, personalidad infantil, bajo coeficiente intelectual, agresividad y comportamiento anti social.
80 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Síndrome de Turner (inter sexo femenino)
44 autosomas + X baja estatura, cuello alado, línea del cabello bajo en la espalda, baja ubicación de las orejas manos y pies inflamados.
Síndrome de triple X
44 autosomas + XXX Infantilismo, escaso desarrollo de las mamas, y de los genitales externos
Preguntas de evaluación y consultas
1) En las alteraciones cromosómicas numéricas se modifica el número de cromosomas. Si
una mujer tiene una trisomía en un par de cromosomas, ¿cuántos cromosomas tiene en
total?
2) El genoma en la mujer está contenido en 23 pares de cromosomas, de los cuales
veintidós son autosómicos y uno es sexual. ¿Cuántos pares de cromosomas tiene el
hombre?
3) ¿Cuál es la importancia de conocer el cariotipo humano?
4) ¿Cuáles pueden ser las consecuencias si se modifica el cariotipo de un individuo?
5) ¿Cuál es la diferencia entre un cariotipo y un idiograma?
LABORATORIO 3: MANEJO DEL MICROSCOPIO
Tomado de www.areaciencias.com
81
Introducción:
Uno de los grandes avances que ha tenido la ciencia se dio con la llegada del microscopio
óptico, el cual es un dispositivo provisto de la combinación de al menos dos lentes que se usan
para lograr un aumento más que considerable de lo que estamos observando, llevando
nuestros ojos a ver cosas pequeñas que a través de él se pueden apreciar. Este invento fue el
punto de partida de una gran variedad de avances en el mundo de la ciencia, que partieron
desde el mundo de la microscopía y que además cambiaron la forma de ver el mundo, desde la
posibilidad de estudiar las bacterias y microbios hasta el análisis de nuestra propia sangre con
el descubrimiento de los glóbulos rojos y blancos, el cual ha sentado un fuerte avance en el
mundo de las diferentes ramas de la ciencia.
Objetivos:
▪ Conocer y manejar cuidadosamente un microscopio haciendo reconocimiento de cada
una de sus partes.
▪ Realizar un correcto montaje para observar palabras impresas, células del corcho,
escamas de mariposas y cristales de NaCl (sal común) a través de este instrumento.
Materiales:
▪ Papel periódico
▪ Escamas de mariposa
▪ Microscopio
▪ Láminas portaobjetos
▪ Laminillas cubreobjetos
▪ Tijeras
▪ Icopor
▪ Cuchillas o bisturí
▪ Pipeta
▪ Solución de sal común
Procedimiento 1:
▪ Corta una palabra impresa y colócala en un porta objetos y cubre con una laminilla
cubre objetos.
▪ Selecciona una de las letras que no sea “O”, “X”, y dibuja su forma de acuerdo a la
posición aparente y su tamaño.
▪ Identifica el objetivo de menor aumento (4X) y colócalo en su sitio girando el revólver y
haciendo uso del tornillo macrométrico, baja la platina con lentitud.
82 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ Mueve el condensador hacia arriba, hasta unos pocos milímetros por debajo de la
platina, abre completamente el diafragma y mira por el ocular hasta lograr que el campo
esté brillante y uniformemente iluminado.
▪ Coloca el montaje (palabra recortada sobre el portaobjeto con un cubreobjetos) de tal
manera que la palabra quede en posición normal de la lectura sobre la platina,
▪ Mira por el ocular y con el tornillo macrométrico sube lentamente hasta que aparezca la
imagen del objeto, utilizando el tornillo micrométrico, focaliza la imagen hasta que ésta
sea nítida.
▪ Después de haber enfocado con el objetivo de menor aumento, gira el revólver y coloca
en posición el objetivo de mediano aumento (10X). y focaliza la imagen hasta ser nítida,
utilizando el tornillo micrométrico.
▪ Gira nuevamente el revólver y enfoca la misma letra con el objetivo de más aumento
(40X), utilizando el tornillo micrométrico focaliza la imagen hasta ser nítida.
Procedimiento 2:
▪ Toma una mariposa y corta un pedazo pequeño de una de sus alas.
▪ Colócalo sobre una lámina portaobjetos y cúbrelo con una laminilla.
▪ Llévala al microscopio y observa con el objetivo de 4X, luego con el de 10X y por ultimo
con el de 40X.
▪ Dibuja las observaciones.
Hay sustancias químicas que se cristalizan formando figuras geométricas entre estas está el
NaCl (sal común). Sobre una lámina portaobjeto, deja caer una gota de disolución salina de
NaCl, extiéndela y deja evaporar el agua. Observa con cada uno de los objetivos iniciando con
el de menor aumento hasta el de mayor. Dibuja las observaciones.
Preguntas de evaluación y consultas
1) ¿Qué partes del microscopio permiten una buena iluminación y como ajustarías la luz
para obtener una buena imagen?
2) ¿Cuáles son los datos que aparecen en un objetivo?
3) ¿Qué relación existe entre aumento del objetivo, iluminación y resolución?
4) ¿En qué posición se ven las letras cuando se observa con el microscopio?
5) ¿Qué puedes decir de las letras cuando se observa con los objetivos de 10X y de 40X?
6) ¿El color de la letra es un teñido homogéneo en toda su superficie?
7) Dibuja que aspecto tiene el corcho al ser observado con el objetivo de 40X
83
8) ¿Cuál es la sustancia de la que está compuesta el corcho y que le permite formar este
tipo de tejido?
9) ¿Qué puedes decir de los granos de sal cuando se observa con los objetivos de 10X y
de 40X?
10) ¿Qué significa 4X, 10X y 40X?
LABORATORIO 4: OBSERVACIÓN DEL ADN
Tomado de www.explora.cl
Introducción:
El ADN es una de las partes fundamentales de los cromosomas, son estructuras
constituidas por dos pequeños filamentos o brazos, que pueden ser iguales o desiguales, están
unidos por un punto común llamado centrómero; varían en forma y tamaño, pueden verse
fácilmente al momento de la división celular por medio de un microscopio.
Los cromosomas químicamente están formados por proteínas y por el Ácido
Desoxirribonucleico o ADN.
▪ El ADN controla la actividad de la célula.
▪ Lleva la información genética de la célula, ya que las unidades de ADN, llamadas
genes, son las responsables de las características estructurales y de la transmisión de
estas características de una célula a otra en la división celular. Los genes se localizan a
lo largo del cromosoma.
84 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ El ADN tiene la propiedad de duplicarse durante la división celular para formar dos
moléculas idénticas, para lo cual necesita que en el núcleo existan nucleótidos, energía
y enzimas.
Objetivo
▪ Observar el ADN utilizando únicamente materiales caseros
Materiales
▪ Hígado de pollo
▪ Jabón líquido lava vajillas
▪ Enzimas: jugo de papaya
▪ Alcohol al 95% frio
▪ Licuadora
▪ Recipiente de vidrio o plástico alto frio
▪ Vaso de precipitado
▪ Tubo de ensayo
▪ Varilla de cristal
Procedimiento
▪ Corta en trozos pequeños el hígado de pollo, colócalos en la licuadora, agrega 30 mL
de agua y deja licuar por 10 segundos hasta que se tenga la consistencia de una crema.
▪ Vierte el licuado en un vaso de precipitados, y por medio de un colador separa las
partes que no se hayan licuado lo suficiente.
▪ Mide el licuado en el vaso de precipitado, añade 30 mL de jabón líquido y revuelve
suavemente con ayuda de agitador (sin que se haga espumas).
▪ Añade 3 cucharadas de enzimas (en este caso jugo de papaya) y revuelve con cuidado
lentamente por unos 5 minutos. Si se mezcla con demasiada rapidez o con mucha
fuerza se corre el peligro de romper el ADN.
▪ Vierte la mezcla en un tubo de ensayo hasta la mitad. Ladea el recipiente y agrégale
unas gotas de alcohol con mucho cuidado, procurando formar una pequeña capa que
flote sobre la mezcla y al mismo tiempo evitando que se mezcle con el líquido de abajo.
▪ Luego de unos minutos podrás observar unos filamentos blancos dentro del alcohol y
que se elevan de la mezcla de hígado, detergente y enzimas.
▪ Observa la forma general del ADN al microscopio. Dibuja tus observaciones
Preguntas de evaluación y consultas
85
1) ¿Cuál es la función de las enzimas o jugo de papaya, el jabón, la sal y el alcohol en la
extracción del ADN?,
2) ¿Cuáles son los compuestos principales de la membrana celular?
3) ¿Cuáles son los componentes del ADN?
4) ¿Cuáles son las bases nitrogenadas pertenecientes al ADN?
5) ¿Por qué es importante el código genético?
LABORATORIO 5: EXTRACCIÓN DE LA CASEÍNA DE LA LECHE
Tomado de es.wikipedia.org
Introducción:
La caseína es una fosfoproteína (un tipo de heteroproteína) presente en la leche y en
algunos de sus derivados (productos fermentados como el yogur o el queso). Esta se precipita
al contacto con algunas sustancias como el ácido acético o el ácido cítrico. La caseína en la
leche, se encuentra en la fase soluble asociada al calcio (fosfato de calcio), en un complejo que
se ha denominado caseinógeno. La caseína es una proteína de digestión lenta y rica en calcio
con acción anti-catabólica en el cuerpo. Es uno de los suplementos básicos para culturistas,
atletas y entusiastas del levantamiento de pesas, y es importante destacar que es uno de los
principales componentes proteicos de la leche de origen animal, especialmente del ganado
vacuno, representando aproximadamente el 80% del total de proteínas de la leche. Es usada
en la elaboración de productos lácticos, cárnicos y de repostería, también en la industria en la
elaboración de pegamentos, pinturas, plásticos detergentes.
86 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
Objetivos:
▪ Conocer el proceso de extracción de una proteína (caseína de la leche)
Materiales:
▪ Leche
▪ Etanol
▪ Ácido acético (vinagre)
▪ Termómetro
▪ Embudo
▪ Papel filtro
▪ Vasos de precipitado de 600 mL
▪ Estufa
▪ Varilla de vidrio
▪ Espátula
▪ Toallas de papel cocina
Procedimiento
▪ En un vaso de precipitado añade 250 mL de leche y calienta hasta 40 ºC, luego gota a
gota y con agitación
▪ Adiciona una solución de ácido acético (vinagre) hasta que observes que se forme un
precipitado.
▪ Deja sedimentar y cuela sobre papel filtro usando un embudo de cristal.
▪ Lava el precipitado con 20 mL de etanol en el mismo filtro. Seca el precipitado
colocando pliegues de toallas de cocina
▪ Colócalo en un beaker pequeño previamente pesado
▪ vuelve a pesar el vaso con el precipitado.
Preguntas de evaluación y consultas
1) Consulta las formulas químicas de la lactosa, de la caseína y del ácido acético
2) ¿A qué grupo de compuestos orgánicos pertenecen la lactosa, la caseína y el vinagre?
3) Dentro de los diferentes alimentos ¿a qué grupo pertenece la lactosa y la caseína?
4) Dentro de las biomoléculas ¿cómo se puede clasificar la caseína?
5) ¿Qué otras sustancias pueden provocar la precipitación de la caseína?
87
LABORATORIO 6: IDENTIFICACIÓN DE LAS MOLECULAS DE LA VIDA
(LÍPIDOS, CARBOHIDRATOS Y PROTEÍNAS)
Tomado de www.tualdia.com
Introducción:
Los seres vivos están formados por átomos o elementos, estos forman compuestos que a su
vez constituyen las moléculas. Los elementos básicos están organizados de una manera muy
específica formando polímeros o agregados de alto peso molecular, denominados
macromoléculas como son los carbohidratos, el almidón, las proteínas, los ácidos nucleicos y
los lípidos que aun cuando no forman polímeros se asocian entre sí. Los átomos y las
moléculas también interactúan unas con otras, en una forma muy precisa de manera que
mantienen el flujo de energía necesario para la vida. Los organismos vivos producen elementos
que le permiten subsistir y reproducirse en el tiempo, y estas moléculas son producidas
constantemente hasta el momento de la muerte del ser vivo. Es esto lo que son las
biomoléculas: cualquier tipo de molécula orgánica producida por un organismo vivo.
Objetivos:
▪ Reconocer las moléculas esenciales para la vida, los grupos funcionales que las
componen y sus características.
▪ Conocer e identificar mediante algunas pruebas las moléculas de importancia biológica.
Materiales:
88 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ Jugo de cebolla
▪ Jugo de frutas
▪ Sacarosa
▪ Glucosa
▪ Leche
▪ Aceite vegetal
▪ Clara de huevo
▪ Almidón
▪ Agua destilada
▪ Orina
▪ Plasma sanguíneo
▪ Hidróxido de sodio 3 M
▪ Sulfato cúprico 0.05 M
▪ Nitrato de plata 0.1%
▪ Yodo (Lugol 1%)
▪ Reactivo de Benedict
▪ Reactivo de Biuret
▪ Reactivo de Sudán
▪ Estufa
▪ Pipetas
▪ Pipeteador
▪ Goteros
▪ Tubos de ensayo
▪ Agitadores de vidrio
▪ Beakers de 200 mL
▪ Pinzas para tubos de ensayo
▪ Marcadores
Procedimiento 1: identificación de azúcares reductores (sacarosa, glucosa) mediante la
reacción de Benedict: Cuando se añade el reactivo de Benedict al azúcar reductor, y se aplica
calor, el color de la mezcla cambia a naranja o ladrillo intenso mientras mayor sea la
abundancia de azúcares reductores. Un cambio a color verde indica la presencia de menos
azúcares reductores. Las azúcares que no reducen, como la sacarosa, no producen cambios
en color y la Disolución se mantiene azul. Los monosacáridos que forman anillos no son
89
azúcares reductores porque no tienen un grupo aldehído libre, pero pueden reducir si se
convierten en monosacáridos abiertos.
Marca seis tubos de ensayo a 1 y 2 centímetros del fondo y rotúlalos del 1 al 6.
Agrega:
▪ Jugo de cebolla hasta 1 cm3 en el tubo 1.
▪ Disolución de almidón hasta 1 cm3 en el tubo 2.
▪ Agua hasta 1 cm en el tubo 3.
▪ Disolución de sacarosa hasta 1 cm3 en el tubo 4.
▪ Disolución de fructosa hasta 1 cm3 en el tubo 5.
▪ Disolución de glucosa hasta 1 cm3 en el tubo 6.
▪ Reactivo de Benedict hasta los 2 cm3 en los seis tubos.
Calienta los tubos por 3 minutos en baño de maría. Remueve y observa los colores obtenidos.
Anota los resultados en la siguiente tabla y compáralos con los resultados positivos o negativos
que aparecen en la imagen en la parte inferior
Resultados de la prueba de Benedict para azucares
Tubo Contenido Color antes de calentar Color después de calentar
1 Jugo de cebolla
2 Almidón
3 Agua
4 Sacarosa
5 Fructuosa
6 Glucosa
Tomado de slideplayer.es
Resultados de la prueba de Benedict:
▪ Color ladrillo: positivo (concentración alta de azúcar)
▪ Color verde: positivo (concentración baja en azúcar)
90 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
▪ Color azul: negativo
Procedimiento 2: identificación de almidón mediante la aplicación de Lugol o yodo
La prueba de yodo se usa para detectar almidón. El almidón es un polímero de glucosa
producido por las plantas y es una fuente importante de energía almacenada. La molécula de
almidón forma hélices entre las cuales se inserta el yodo, tiñendo el almidón de azul oscuro a
negro.
Marca tres tubos de ensayo a 1 cm3 del fondo y rotúlalos del 1 al 3.
Agrega:
▪ Jugo de cebolla hasta 1 cm3 en el tubo 1.
▪ Disolución de almidón hasta 1 cm3 en el tubo 2.
▪ Agua hasta 1 cm3 en el tubo 3.
▪ 3 o 4 gotas de yodo a cada tubo.
Apunta los resultados en la siguiente tabla compáralos con los resultados de la imagen inferior
. Resultados de la prueba de Yodo para almidón
Tubo Contenido Positivo Negativo
1 Jugo de cebolla
2 Almidón
3 Agua
Tomado de slideplayer.es
Resultados de la prueba de yodo
▪ Color negro o azul oscuro: positivo (presencia de almidón)
▪ Color blanco transparente: negativo
91
Procedimiento 3: identificación de proteínas mediante la aplicación de la prueba de
Biuret
El reactivo de Biuret se compone de hidróxido de sodio y sulfato de cobre. El grupo amino de
las proteínas reacciona con los iones de cobre del reactivo de Biuret y el reactivo cambia de
azul a violeta.
Marca cuatro tubos de ensayo a 1 y a 3 cm3 del fondo.
Agrega:
▪ Albúmina hasta 1 cm3 del fondo del tubo 1.
▪ Leche hasta 1 cm3 del fondo del tubo 2.
▪ Agua hasta 1 cm3 del fondo del tubo 3.
▪ Almidón hasta 1 cm3 del fondo del tubo 4
▪ Reactivo de Biuret hasta los 3 cm3 del fondo de los cuatro tubos.
Apunta los resultados en la siguiente tabla y compáralos con los de la imagen inferior
Resultados de la prueba de Biuret para proteínas
Tubo Contenido Positivo Negativo
1 Albumina
2 Leche
3 Agua
4 Almidón
Tomado de slideplayer.es
Resultados de la prueba de Biuret
▪ Color violeta: positivo (presencia de grupos aminos)
▪ Color azul: negativo
Procedimiento 4: identificación lípidos (grasas) mediante la aplicación de la prueba de
Sudan
92 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
El reactivo de Sudán produce una reacción hidrofóbica donde los grupos no-polares (los
hidrocarburos) se agrupan y son rodeados por moléculas del reactivo. La prueba de Sudán tiñe
los hidrocarburos de rojo
Corta un pedazo de papel de filtro que quepa en el fondo de un plato Petri. Con un lápiz escribe
las siguientes letras en el papel de filtro:
A = almidón
G = agua
V = aceite vegetal
▪ Dibuja un círculo pequeño al lado de cada letra; aquí se colocará cada solución.
▪ Utilizando goteros agrega un poco de cada producto en el círculo correspondiente sobre
el papel de filtro.
▪ Derrama en el papel varias gotas de reactivo de Sudán.
▪ Lava el papel con agua en el plato Petri. Deja secar el papel de filtro.
Apunta los resultados en la siguiente tabla compáralos con los resultados de la imagen inferior.
Resultados de la prueba de Sudán para lípidos
Mancha Disolución Intensidad del color
A Almidón
G Agua
V Aceite vegetal
Tomado de slideplayer.es
Resultados de la prueba de Sudán
▪ Color rojo: positivo (contiene cadenas de ácidos grasos)
▪ Color original o transparente: negativo.
Procedimiento 5: pruebas de evaluación
93
Todas las moléculas orgánicas presentes en nuestro cuerpo se derivan directamente o
indirectamente de los alimentos que ingerimos. Las cantidades y proporciones de estas
moléculas orgánicas varían de un alimento a otro. Los granos y las papas, por ejemplo, son
ricos en almidón, mientras que las carnes son ricas en proteínas y grasas. Para determinar el
valor nutricional de los alimentos hay que identificar las moléculas orgánicas que contienen. En
este ejercicio se determinará la presencia de algunos compuestos orgánicos en varias
muestras.
Se entregaran 7 muestras de 2 mL en tubos de ensayo, los cuales contienen, plasma
sanguíneo, jugo de fruta, sacarosa, almidón, orina, clara de huevo y leche, márcalos y realiza
las pruebas para respectivas para detectar los compuestos presentes. Compáralos con los
resultados anteriormente obtenidos en las pruebas correspondientes para lípidos, almidón,
azúcares y grasas en los que puedes observar si los resultados son positivos o negativos para
cada una de las sustancias, detectando la presencia o ausencia del compuesto respectivo.
Utiliza la siguiente tabla para marcar la presencia del compuesto en cada una de las muestras.
Resultados de las pruebas de ensayo
Muestras
Prueba para carbohidratos Prueba de lípidos Prueba de proteínas
Benedict Yodo Sudán Biuret
Orina
Plasma sanguíneo
Leche
Jugo de frutas
Sacarosa
Almidón
Clara de huevo
Preguntas de evaluación y consultas
1) ¿Qué cambios se observan al utilizar los reactivos apropiados para cada una de las
pruebas para detectar carbohidratos, lípidos, azúcares y proteínas?
2) ¿Cuál es la función del almidón en las plantas?
3) ¿Qué clase de alimento son los carbohidratos, lípidos, azúcares y proteínas?
4) ¿Cuáles fueron los controles positivos y negativos en cada una de las pruebas? ¿Por
qué son útiles estos controles?
5) Realiza un listado de alimentos que contengan almidón, otro que contengan glucosa y
cuales contienen los dos tipos de carbohidratos.
94 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
C. Anexo: Postest
POSTEST. Esta prueba se realiza para conocer los resultados de la aplicación de las
guías de laboratorio sobre los conocimientos adquiridos en los estudiantes de grado 9º
de La Institución Educativa Instituto Agrícola Alto Cauca. Está elaborada sobre la
estructura y funcionamiento de las moléculas de la herencia (ADN y ARN)
1) El color rojo de los tomates está determinado por una proteína formada por los siguientes
aminoácidos: Ala – Cis – Val. En la siguiente tabla se muestra la secuencia de ARN
mensajero (ARNm) que codifica un respectivo aminoácido (a.a.)
a.a. Ala Cis Val Leu Iso
ARNm GUA UGC GUU CUU AUA
Al cosechar los tomates se observa que algunos presentan manchas blancas en su superficie.
Estas manchas se deben a una mutación en sólo uno de los nucleótidos del ADN que forma la
proteína. ¿Cuál de las siguientes secuencias de ADN presenta esa mutación?
A. TAT CAT CAA.
B. CAT ACG CAA.
C. CAT ACG GAA.
D. CAT TAT CAA.
2) A partir de las cadenas de ARNm se forman las proteínas. En este proceso, por cada tres
nucleótidos consecutivos de ARNm se codifica un aminoácido. A continuación se muestra
una secuencia de ARN mensajero.
95
3` AUG GUG CAU CUG ACU CCU GAG AAG UAG GUA UGC 5´
Los nucleótidos AUG codifican únicamente para indicar el inicio de la formación de la proteína y
los nucleótidos UAG codifican únicamente para indicar su terminación. Con base en esta
información, ¿cuántos aminoácidos conformarán la proteína?
A. 9
B. 18
C. 6
D. 10
3) En la cadena de ADN recién sintetizada, teniendo como molde la cadena de secuencia
3´ATG GCA AGA AAC GAC CAC ATC TAG GTA ACC 5´ el contenido en Timina será:
A. 26,6%
B. 40,0%
C. 13,3%
D. 20,0%
4) En la siguiente secuencia de aminoácidos 3´ AUG GCA AGA AAC GAC CAC ATC TAG
GTA ACA TGG CAA GAA ACG ACC ACA TC 5´; cual será el porcentaje de Guanina de la
cadena complementaria de la doble hélice de ADN:
A. Adenina 54%
B. Timina 12%
C. Citosina 26%
D. Guanina 26%
5) El código genético es un conjunto de reglas que define la traducción de nucleótidos en el
ARNm a una secuencia de aminoácidos en una proteína en todos los seres vivos; teniendo
esto en cuenta se puede afirmar que en el código genético.
A. A cada aminoácido le corresponde más de un codón
B. A cada aminoácido le corresponde un solo codón
C. A cada codón le corresponde un solo aminoácido
D. A cada codón le corresponde más de un aminoácido
6) En un hospital confundieron a cuatro recién nacidos. Los grupos sanguíneos de los niños
son: O, A, B y AB. Cuál será el genotipo de los padres del niño que corresponde al grupo
sanguíneo “ AB”
A. AB x O
B. A x O
C. A x AB
96 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
D. O x O
7) Los tripletes o codones son combinaciones de tres nucleótidos. Su expresión en forma de
aminoácidos se realiza teniendo en cuenta que cada codón indica un aminoácido
específico. Las proteínas contienen solo 20 tipos de aminoácidos, por lo que cada
aminoácido le corresponde, necesariamente, más de un triplete. En todo el proceso actúan
tres tipos de ARN:
✓ El ARN mensajero (ARNm) el cual se encarga de llevar el mensaje genético del ADN desde
el núcleo hasta el citoplasma.
✓ El ARN ribosómico (ARNr) el cual se encuentra el citoplasma asociado a los ribosomas, en
donde se lee el mensaje llevado por el ARNm.
✓ El ARN de transferencia (ARNt) el cual se encarga de asociar, dentro del ribosoma los
codones de ARNm con su correspondiente aminoácido
Teniendo en cuenta la información anterior del ARNt a los aminoácidos que están en la tabla que
aparece a continuación. La secuencia de aminoácidos que se produciría a partir de una secuencia
de ADN: TTA GAC AGA AAT GAC, sería:
ARNt CUG AAU CUG UUA UCU
Aminoácidos ISO LEU PRO VAL TRP
A. TPR- LEU- ISO- VAL- PRO
B. LEU- ISO- TRP- VAL- PRO
C. PRO- ISO- LEU- TRP- VAL
D. VAL- ISO- LEU- ISO- TRP
8) En las células eucariotas, en la síntesis de proteína ocurren cuatro etapas fundamentales
para su mantenimiento y reproducción: la transcripción, procesamiento, la traducción y
maduración. En un experimento con animales se modificó una de las moléculas que
intervienen en estos procesos. Si esta modificación se evidencia en la descendencia de
estos animales, es muy probable que la molécula modificada haya sido
A. ADN
B. ARN
C. ATP
D. Proteína
9) Un ácido nucleico es una molécula filamentosa conformada por pequeñas unidades
repetidas, llamadas nucleótidos. Todos los nucleótidos son similares en su estructura
química, la cual consta de unas partes fundamentales que son:
97
A. Ácidos grasos, ácido fosfórico y proteínas
B. Carbohidratos, lípidos y proteínas
C. Azúcar, ácido fosfórico y base nitrogenada.
D. Azúcar, harinas y carbohidratos
10) El ARN es una cadena de nucleótidos relativamente corta y esta principalmente en el
citoplasma, aunque también se puede encontrar en el núcleo celular. Presenta cuatro tipos
de bases nitrogenadas en sus nucleótidos, la siguiente es exclusiva para este ácido
nucleico:
A. Adenina
B. Uracilo
C. Citosina
D. Timina
11) Las proteínas del ADN y el ARN están formados por unidades más pequeñas. El ADN y el
ARN se encuentran formados por bases nitrogenadas y las proteínas por aminoácidos. La
producción de estas tres sustancias se encuentra relacionada entre sí, de tal forma que
para la producción de proteínas es necesaria la presencia previa de ADN y/o ARN. El
siguiente cuadro indica con signo (-) las sustancias que se les suprimen a cuatro cultivos de
células.
Cultivo Sustancia
1
2
3
4
Aminoacido - - + +
Bases nitrignadas - + - +
Al analizar los resultados después de un tiempo se espera que probablemente
A. ocurra producción de proteína en los cultivos 3 y 4 y de ARN en 2 y 4.
B. se produzcan ADN y proteínas en 2 y 4 pero ARN sólo en el cultivo 4.
C. en el cultivo 3 se produzca proteína, ADN y ARN.
D. se produzca ARN en 2 y 4 y proteína únicamente en 4.
12) El Código Genético es la información almacenada en el ADN que se puede resumir como
una secuencia de aminoácidos que posteriormente se traduce en proteínas. Prácticamente
es universal y degenerado. Su presencia en todos los organismos permite afirmar que
éstos probablemente:
A. Compartan un antepasado común.
B. Tengan células con membranas internas.
C. Produzcan el mismo tipo de proteínas.
D. Se reproduzcan sexualmente.
98 Estrategias didácticas para la enseñanza de la genética a partir del uso de
laboratorios
13) Los elementos citoplasmáticos celulares requieren, además de un sistema de interpretación
o traducción entre el lenguaje de los nucleótidos y el de los aminoácidos una molécula
intermediaria. Esta molécula es:
A. ADN
B. Aminoácidos
C. Proteínas
D. ARN
RESPONDA LA PREGUNTA 14 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
14) El siguiente esquema muestra los organelos que participan en el proceso de formación de
proteínas hasta que éstas son incorporadas a otros organelos de la misma célula o son
secretados al medio extracelular.
De acuerdo con el esquema si ocurriera un fallo a nivel del complejo de Golgi usted esperaría
que la célula fuera incapaz de
A. traducir la información del ARN mensajero en proteínas.
B. modificar las proteínas y empaquetarlas.
C. transcribir la información del ADN en ARN mensajero.
D. ensamblar aminoácidos para formar cadenas polipeptídicas.
15) Los hombres poseen un par de cromosomas XY y hace que en ellos los alelos presentes
en la región no homologa del cromosoma X se manifiesten, aunque sean recesivos. De
esta manera se heredan algunas enfermedades como hemofilia, daltonismo y albinismo
ocular. Si un gen dominante (H) se ubica en el cromosoma X, ¿cuál tendría que ser el
genotipo de un macho para presentar el fenotipo dominante?
A. XHXh
B. XhY
C. XhXh
D. XHY
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Caldas ISBN: 978-958-44-2753-3 v. 0 pags. 90.
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Laboratorio número 4
http://www.concyteq.edu.mx/PDF/ManualExperimentosCONCYTEQ.pdf
Laboratorio número 5
MONTES, R. L. M.; Osorio, Z. H. J.; CARDONA, A. C. A. (2008). "Manual de Prácticas de
Laboratorio en Ciencias Biológicas. " En: Colombia. ed: Gobernación de
Caldas ISBN: 978-958-44-2753-3 v. 0 pags. 90.
Laboratorio número 6
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6.2 Bibliografía de las imágenes
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