Dimensiones de la biología actual Enrique P. Lessa Departamento de Ecología y Evolución Facultad de Ciencias Universidad de la República http://evolucion.fcien.edu.uy/
Esquema de esta presentación La biología actual: una o muchas. Diversificación del conocimiento biológico. Competencias centrales del conocimiento biológico. Conceptos centrales de la biología actual. Ejemplo 1: virus y enfermedades emergentes. Algunas consideraciones para el diseño curricular.
La biología actual: una o muchas Ambigüedad: Denominación: biología / ciencias biológicas. Organización académica: Celular y molecular. Ecología y evolución. Biología integradora ( la hay desintegradora?) Popularización: Hay olimpíadas de matemática, física, química no de biología (al menos en Uruguay)
Diversificación del conocimiento biológico Crecimiento explosivo del conocimiento científico. Era de la biología. Resultado de la consolidación de dos grandes fundamentos: Ruptura con el vitalismo e integración con las restantes ciencias naturales. Evolución biológica. Interesa notar, de paso, la historización de las geociencias y la cosmología. Big science : Proyectos genómicos. Bio/Geociencias de escala planetaria.
Identificar y enfatizar los ejes centrales de la disciplina Marco de referencia para la incorporación de nuevos conocimientos. Imprescindible para el tipo de curriculum abierto que la realidad impone: No habrá un camino único para estudiar biología. El conocimiento seguirá creciendo a un ritmo tal que es sencillamente imposible encasillarlo en un único trayecto de formación. Aprender, sí y siempre (no hay formación pura, libre de contenido). Aprender a aprender, sí y siempre.
Identificar y enfatizar los ejes centrales de la disciplina Multiforme, la biología está recostada a la matemática, la física y la química, pero a veces se parece a las ciencias sociales. Por su naturaleza, la biología puede ser un buen punto de encuentro con las ciencias exactas y naturales para estudiantes no científicos. Carácter interdisciplinario de la biología. Presencia en múltiples problemas de nuestro tiempo (ambientales, productivos, de la salud, sociales, educativos).
Una visión de la biología y de su enseñanza
Conceptos centrales de alfabetización biológica Evolución: la diversidad de la vida evolucionó a lo largo del tiempo por procesos de mutación, selección y cambio genético. Estructura y función: las mismas estructuras básicas definen la función de todos los seres vivos. Flujo, intercambio, y acumulación de información: el crecimiento y comportamiento de los organismos se activan mediante la expresión contextualizada de información genética.
Conceptos centrales de alfabetización biológica Vías de transformación de materia y energía: los sistemas biológicos crecen y cambian en base a transformaciones químicas gobernadas por las leyes de la termodinámica. Sistemas: los sistemas biológicos están interconectados y en interacción. Jerarquías: la vida tiene una estructura de sistemas anidados en dos dimensiones: Jerarquías genealógicas (genes, cromosomas, células, organismos, especies, grupos filogenéticos). Jerarquías ecológicas (células, organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas).
Conceptos centrales de alfabetización biológica Evolución. Estructura y función. Flujo, intercambio, y acumulación de información. Vías de transformación de materia y energía. Sistemas. Jerarquías.
Capacidades centrales en la práctica de la disciplina Aplicar el proceso de la ciencia. Usar razonamientos cuantitativos. Utilizar modelos y simulaciones. Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia. Comunicarse y colaborar con otras disciplinas. Entender la relación entre ciencia y sociedad.
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Un ejercicio En este panel presentaré algunos análisis de dos clases de virus de importancia para la salud: influenza y HIV. El ejercicio (durante y después de la presentación) es identificar conexiones, directas y potenciales, con los conceptos centrales (arriba) y las capacidades (abajo) implicados en la biología. Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Origen y dispersión de HIV Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Origen y diversidad de HIV Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Ritmo de la evolución (en influenza A) Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Origen y diversidad de HIV-1 humanos humanos gorilas humanos Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Variación interanual de influenza H1N1 Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Expansión de influenza H1N1 Tamaño poblacional estimado Tiempo Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Evolución de hemaglutinina (influenza H1N1) Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Trasmisión de HIV en casos judiciales Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
En el ejemplo Evolución Estructura y función Flujo, intercambio, y acumulación de información Vías de transformación de materia y energía Sistemas Jerarquías Aplicar el proceso de la ciencia Usar razonamientos cuantitativos Utilizar modelos y simulaciones Recurrir a la naturaleza interdisciplinaria de la ciencia Comunicarse y colaborar con otras disciplinas Entender la relación entre ciencia y sociedad
Desarrollo curricular: dos tentaciones inorgánicas 1. Fragmentar la disciplina en favor de la estructuración en unidades más abarcables. Remplazar el enciclopedismo biológico por uno subdisciplinar. Versión atenuada: la sembradora
Desarrollo curricular: dos tentaciones inorgánicas 1. Fragmentar la disciplina en favor de la estructuración en unidades más abarcables. 2. Abandonar los contenidos en favor del método. Pero el método consiste, precisamente, en enfrentarse a los problemas en base a capacidades y conocimientos. No hay aprendizaje sin contenidos, ni es posible redescubrir por sí mismo y sin atajos la acumulación milenaria del conocimiento.
Desarrollo curricular: recomendaciones Integrar conceptos centrales y capacidades a lo largo del curriculum. Enfocarse en el aprendizaje centrado en los estudiantes. menos es más pero cero es cero Promover un compromiso de cambio en toda la institución universitaria. Involucrar a la comunidad biológica en la implementación del cambio.
Desarrollo curricular: recomendaciones Integrar conceptos centrales y capacidades a lo largo del curriculum. Enfocarse en el aprendizaje centrado en los estudiantes. Promover un compromiso de cambio en toda la institución universitaria. Involucrar a la comunidad biológica en la implementación del cambio. Desafío para cada curso. Visión de conjunto (con otras disciplinas). Curriculum abierto. Enfoque activo. Selectividad jerárquica. 3 niveles de cambio (curso, curriculum, institución). Cooperación dentro y entre instituciones y organizaciones.