Descrizione del CusMiBio (Centro Università

Centro Università degli Studi di Milano - Scuola per la diffusione delle Bioscienze
Via Celoria 20 - 20133 Milano
Tel 02.503.14054 Fax 02.503.15040
www.cusmibio.unimi.it; [email protected]
Descrizione del CusMiBio
(Centro Università-Scuola di Milano per la diffusione delle Bioscienze)
PREMESSA
Il progetto CusMiBio ha la finalità di fare interagire la ricerca scientifica universitaria con la scuola
secondaria nel momento più critico della formazione avanzata di un giovane: quello del passaggio
all’Università. L’obiettivo principale del Centro è quello di accrescere il numero di scelte verso percorsi
formativi nell’ambito delle Bioscienze e di fare emergere le vocazioni alla ricerca, indispensabili per lo
sviluppo e la crescita del Paese.
Per creare una nuova generazione di ricercatori è necessario stabilire un rapporto sinergico tra
Università (sede istituzionale della ricerca scientifica in Italia), istituzioni scolastiche, imprese con alto
contenuto in ricerca e sviluppo e fondazioni pubbliche e private attente alle problematiche della
ricerca.
Particolare attenzione va posta al collegamento tra ricerca e scuola. Nelle scuole l’insegnamento
delle Scienze è per lo più svolto in modo tradizionale e scisso da precisi riferimenti alle nuove frontiere
della ricerca. E’ importante far acquisire conoscenze scientifiche di base, ma è anche necessario
focalizzare l’attenzione dei giovani sulle tematiche scientifiche più all’avanguardia e far loro percepire
l’impatto crescente delle bioscienze nella società attuale, così da suscitare la loro curiosità e interesse
verso la ricerca scientifica. Per raggiungere tali obiettivi bisogna agire sugli studenti, coinvolgendo
i loro insegnanti, che devono diventare co-protagonisti del progetto. Proporre agli studenti delle
attività extra-curriculari innovative implica, infatti, un continuo aggiornamento degli insegnanti
su discipline che si sviluppano a velocità impressionante e richiede loro nuove motivazioni e
l’uso di strumenti didattici originali e innovativi. Questa procedura genera un circuito virtuoso: gli
insegnanti propongono agli studenti nuove attività (soprattutto di laboratorio), ma gli studenti stessi
spingono gli insegnanti ad aggiornarsi per essere in grado di gestire con competenza le attività
proposte. Questa strategia di insegnamento deve evitare un approccio elitario, pur puntando alla
promozione del merito e delle eccellenze. E’ necessario, quindi, integrare attività stimolanti offerte a
tutti gli studenti con progetti più avanzati indirizzati agli studenti più motivati e meritevoli.
PERCHE’ IL CUSMIBIO
Sui presupposti sopra riportati, nel 2004, è stato istituito il CusMiBio (Centro Università -Scuola di
Milano per le Bioscienze). Il CusMiBio è un centro dell’Università degli Studi di Milano realizzato in
collaborazione con l’Ufficio Scolastico Regionale per la Lombardia, che si propone come collegamento
tra attività scolastiche, ricerca scientifica universitaria, fondazioni, amministrazioni pubbliche e imprese
attente alle innovazioni nel campo delle Bioscienze.
Perchè le Scienze della Vita? Innanzitutto, perchè i fondatori del CusMiBio sono dei Professori e
Ricercatori Universitari di Medicina, Scienze Biologiche e Naturali, Biotecnologie, Veterinaria, Farmacia
ed Agraria. In secondo luogo, perché le nuove conoscenze nel campo delle Bioscienze vengono oggi
acquisite con una accelerazione molto più rapida che in altri campi scientifici. Infine, perché lo sviluppo
delle Bioscienze rappresenta uno stimolante banco di prova per integrare approcci sperimentali tipici
di diverse discipline. Per fare solo qualche esempio, è ormai accertato che la Biologia computazionale
permette di sviluppare modelli biologici quantitativi partendo da presupposti teorici tipici della
Matematica e dell’Informatica; la Bioinformatica è diventata uno strumento essenziale per riuscire ad
affrontare la mole e complessità di dati generati dall’analisi funzionale dei genomi di diversi
organismi; le Nanotecnologie applicate alla Biomedicina non possono prescindere da conoscenze di
Fisica e Chimica. L’integrazione di svariati approcci sperimentali, come nel caso della cristallografia
delle biomolecole, è diventata indispensabile per lo sviluppo di metodi e strumenti sempre più sofisticati
da applicare alla prevenzione, alla diagnosi e alla terapia.
L’insegnamento delle Scienze nella Scuola Superiore deve confrontarsi con il rapido aumento
della quantità d’informazioni e con il continuo sviluppo di nuove tecnologie e modalità di fare ricerca.
Nonostante questo, lo studio delle Bioscienze è rimasto, rispetto ad altre discipline, piuttosto marginale
nelle scuole secondarie italiane e, soprattutto, rivolto a tematiche tradizionali che non sono più in grado
1 Descrizione del CusMiBio
di catturare l’entusiasmo, l’interesse e la creatività dei giovani e non rispecchiano la realtà e il contesto
di una società che sempre più spesso si trova a dover affrontare problematiche che coinvolgono le
Bioscienze.
Per affrontare il problema della carenza di cultura scientifica nelle scuole, è indispensabile una
collaborazione stretta tra i due mondi che producono e diffondono conoscenza, Università e Scuola,
ciascuna con caratteristiche, competenze e finalità diverse, ma complementari. Solo dall’incontro tra
Università e Scuola possono, infatti, derivare soluzioni propositive e innovative per aumentare
l’interesse dei giovani verso le Bioscienze, per avvicinare gli studenti al mondo della ricerca scientifica,
per stimolare in loro il senso di curiosità e garantire, così, un futuro ricambio generazionale per la
ricerca.
OBIETTIVI DEL CUSMIBIO
Il momento più critico nella formazione avanzata di un giovane è il passaggio dalla Scuola Secondaria
all’Università. Attività di orientamento tradizionali, sia da parte delle Istituzioni scolastiche che delle
Università, non sono in grado di individuare vocazioni spontanee alla ricerca tra i giovani, né di
sollecitare la loro curiosità ed interesse verso le tematiche più innovative della ricerca scientifica. Il
CusMiBio ha sviluppato una serie di attività integrate e sinergiche tra Università e Scuola con i seguenti
obiettivi:
- Aggiornare gli insegnanti sulle tematiche più avanzate nell’ambito delle Bioscienze;
- Avvicinare i giovani al mondo della ricerca scientifica, stimolando il senso di curiosità e scoperta che
caratterizza questo settore;
- Favorire esperienze autentiche di laboratorio per comunicare un’immagine reale del lavoro di
ricerca, stimolante e creativo, ma allo stesso tempo impegnativo e rigoroso;
- Aiutare gli studenti a maturare scelte consapevoli nel momento di accesso all’Università.
2 Descrizione del CusMiBio
IL CUSMIBIO OGGI
Organigramma e staff (dal 1.11.16 sono cambiati direzione e comitato tecnico scientifico)
Le attività del centro sono attualmente coordinate dai proff. Giovanna Viale (Direttore) e Paolo Plevani
dell’Università degli Studi di Milano, con l’aiuto di numerosi colleghi esperti nel campo delle Bioscienze
e da due insegnanti della scuola secondaria di secondo grado, Cinzia Grazioli e Livia Pirovano,
docenti di ruolo di scienze, classe A060, distaccate annualmente dall’Ufficio Scolastico per la
Lombardia presso il CusMiBio, e attualmente con distacco per l’anno scolastico 2016/17.
Inoltre, dall’istituzione del CusMiBio nel 2004, sono stati coinvolti circa trenta insegnanti nel ruolo di
docenti guida e circa sessanta giovani neo-laureati nel ruolo di tutor.
Il CusMiBio ha un Comitato Tecnico Scientifico formato da professori universitari e rappresentanti
dell’Ufficio Scolastico Regionale della Lombardia: prof.ssa Giovanna Viale (Dipartimento di
Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale), prof. Carlo Pozzi (Dipartimento di Scienze Agrarie e
Ambientali - Produzione, Territorio, Agroenergia), prof. Adriana Maggi (Dipartimento Scienze
Farmacologiche e Biomolecolari), prof. Daniele Vigo (Dipartimento Scienze Veterinarie e Sanità
Pubblica).
Gli spazi
L’Università degli Studi di Milano ha ristrutturato, all’interno del Settore Didattico di Via Celoria 20,
degli spazi dedicati alle attività del CusMiBio. Lo spazio disponibile, di circa 150 mq, consiste di un
piccolo studio, un grande laboratorio con 35 postazioni di lavoro ed un laboratorio informatico dotato
di 14 computer collegati in rete, LIM e videoproiezione. Questi laboratori sono dedicati agli studenti e
agli insegnanti delle scuole superiori che possono sperimentare alcune delle tecniche fondamentali della
biologia molecolare, utilizzando la strumentazione e struttura di un vero laboratorio didattico di tipo
universitario. E’ noto che i laboratori di ricerca hanno costi di impianto e di gestione troppo elevati
perché ogni singola scuola possa disporne. Questo è il motivo per cui l’Università degli Studi di Milano
si è fatta carico dell’allestimento dei laboratori del CusMiBio. Questi laboratori, nonostante non siano
fisicamente all’interno della scuola, ne sono, di fatto, parte integrante. Si tratta cioè di un laboratorio
per le scuole nell’Università.
OFFERTA DIDATTICA DEL CUSMIBIO (2004-2016)
Le attività proposte dal CusMiBio sono di diversa tipologia:
1. Attività indirizzate a tutti gli studenti delle scuole secondarie
L’attività principale che si svolge nei laboratori del CusMiBio è chiamata “Sperimenta il BioLab”. I
percorsi teorico/pratici offrono agli studenti una panoramica abbastanza completa dell’approccio e
della metodologia della ricerca scientifica attuale.
L’obiettivo di “Sperimenta il BioLab” è quello di far lavorare ciascun partecipante al banco di
laboratorio, avendo a disposizione una strumentazione moderna, per fare un’esperienza “con le
proprie mani” su tematiche di ricerca innovative che attualmente hanno grande impatto e rilevanza.
Le attività di “Sperimenta il BioLab” sono coordinate da docenti universitari e condotte da “docenti
guida” coadiuvati da giovani tutors (laureati, specializzati o dottorati nel campo delle Bioscienze). Gli
studenti partecipanti all’attività (circa 30) vengono suddivisi in gruppi di 6-8 studenti coordinati da un
tutor. L’organizzazione in piccoli gruppi e la presenza del tutor sono importanti per facilitare le
dinamiche di gruppo e un elevato livello di coinvolgimento. L'attività di laboratorio, come condotta in
“Sperimenta il BioLab”, ha molteplici finalità formative:
- Acquisire capacità tecniche
- Apprendere un metodo di studio più critico
- Potenziare l’abilità di rapportarsi con sé stessi e con gli altri in modo utile, produttivo e
collaborativo
- Incrementare la capacità di ragionamento logico-razionale
- Consolidare la capacità di adattarsi con successo a situazioni nuove
- Rafforzare l’importanza dell’integrazione del proprio bagaglio culturale con le conoscenze neo3 Descrizione del CusMiBio
acquisite
Le attività proposte, la cui frequenza è riportata nel grafico qui sotto, si svolgono quotidianamente
presso i laboratori del CusMiBio in via Celoria 20, Milano, previa prenotazione a settembre di ogni
anno scolastico.
N° studenti partecipanti a Sperimenta il BioLab
16.000
12.000
8.000
4.000
0
Le attività di “Sperimenta il BioLab” sono state realizzate anche per studenti del liceo italiano di
Istanbul a giugno del 2013 e del 2014, nel 2015 e nel 2016 presso il Liceo Scientifico Vittorio Veneto
di Milano, con un progetto dedicato alle biotecnologie (9 ore di laboratorio).
4 Descrizione del CusMiBio
“Sperimenta il BioLab” propone le attività di seguito elencate:
Laboratori di Biologia Molecolare
1. CHI È IL COLPEVOLE: riconoscimento individuale attraverso l’analisi di sequenze specifiche del DNA
(DNA fingerprinting)
2. INDIVIDUAZIONE DEGLI OGM: analisi di campioni di mais alla ricerca del gene Bt che rende il
mais resistente alla piralide, un suo parassita
3. IDENTIFICAZIONE DELLA SPECIE CARNEA: analisi del gene mitocondriale per il citocromo b speciespecifico per individuare la composizione di un “polpettone di carne”
4. CLONAGGIO DEL DNA: esperimento di trasformazione batterica ed estrazione del DNA
plasmidico
5. MAIS: GENETICA CLASSICA E MOLECOLARE: verifica fenotipica e molecolare (attraverso l’uso di
marcatori) della segregazione di un gene in una F2
6. LE ANALISI CROMOSOMICHE: realizzazione di vetrini di cromosomi umani in metafase e
osservazione al microscopio dei cariotipi
7. DNA FINGERPRINTING: estrazione di DNA dalla mucosa boccale. Amplificazione tramite PCR dei
microsatelliti per l’identificazione personale
8. SOS AMBIENTE: utilizzo di piantine transgeniche di Arabidopsis per l’individuazione di contaminanti
(cadmio) nel suolo
9. INSULINA, DAL LABORATORIO AL COMPUTER: un esperimento di trasformazione batterica per la
produzione di insulina ricombinante. Confronto fra le sequenze dell’insulina dell’uomo e di altri
mammiferi contenute nelle banche dati di proteine
10. LE FORME INVISIBILI: dalla cristallizzazione del lisozima alla risoluzione di un caso di intossicazione
alimentare
11. I NOSTRI GENI SU UN MICROCHIP: simulazione virtuale e con materiale di uso comune di un
esperimento di microarray per lo studio dell’espressione genica
12. CHE SPECIE DI PIANTA È? Dall‘estrazione del DNA all’identificazione della specie di appartenenza
nome utilizzando il sequenziamento di un gene mitocondriale specie specifico
13. IL TEST ELISA: uso del test ELISA per diagnosticare casi di positività all'HIV, agli stupefacenti, alle
micotossine e agli allergeni
14. SANO O MALATO? MALATTIE GENETICHE DA ESPANSIONE DI TRIPLETTE O DA DELEZIONI DI DNA:
analisi della lunghezza dei frammenti di DNA ottenuti da famiglie con Corea di Huntington, X
Fragile e Distrofia Muscolare di Duchenne
15. QUESTIONE DI GUSTO: Uso degli enzimi di restrizione per l’individuazione di polimorfismi di
singolo nucleotide (SNP) e le loro combinazioni (aplotipi) che conferiscono la capacità di sentire il
gusto dell'amaro
Laboratori di Bioinformatica
14. NAVIGARE TRA I GENOMI: esplorare il genoma umano e di altri organismi utilizzando le
informazioni contenute in banche dati biomediche disponibili on line.
15. CACCIA AL GENE: da un frammento di sequenza del genoma umano risaliamo al gene a cui questo
frammento appartiene.
16. LE PROTEINE IN 3D: lo studio della struttura e della funzione di una proteina codificata da un gene.
17. IL DNA BARCODE: un nuovo metodo di definizione, catalogazione e monitoraggio della
biodiversità
18. LA FIBROSI CISTICA: basi genetiche e molecolari della Fibrosi cistica; analisi di alberi genealogici
di famiglie con malati di fibrosi cistica; identificazione di mutazioni mediante sequenziamento del
DNA e Dot blot
Le scuole pubbliche che partecipano annualmente alle attività del CusMiBio sono in media 125 e quelle
private 30; di queste 20 scuole hanno inserito nel piano dell’offerta formativa (POF) il CusMiBio come
istituzione di supporto e approfondimento per le attività didattiche.
2. Attività indirizzate agli studenti più motivati e meritevoli
Come accennato all’inizio della presentazione del progetto, è convinzione del CusMiBio che sia
5 Descrizione del CusMiBio
necessario evitare un approccio elitario verso i giovani, sia per ragioni di equità sociale, che per
tentare di individuare vocazioni alla ricerca scientifica in ogni genere di scuola, dai licei agli istituti
tecnici e professionali. Questo approccio pedagogico egalitario va però associato a strumenti che
N° studenti partecipanti al concorso “Una settimana da
Ricercatore”
1200
900
600
300
0
promuovano l’eccellenza. Mentre “Sperimenta il BioLab” è offerto a tutti gli studenti di ogni tipologia di
scuola, attività avanzate sono invece indirizzate ai più motivati e meritevoli.
Il percorso “Sperimenta il BioLab” si conclude con l’individuazione da parte degli insegnanti di alcuni
studenti che si sono dimostrati più preparati e motivati. Questi ultimi partecipano al concorso “Una
settimana da ricercatore” che si svolge in Università ed è basato su quiz al computer (in parte in
inglese) che valutano conoscenze generali nell’ambito delle bioscienze e, in particolare, sui temi trattati
in “Sperimenta il BioLab”. Negli anni, il numero dei partecipanti è cresciuto (si veda il grafico qui sotto)
e sono stati premiati studenti provenienti da varie regioni italiane. I primi 20 classificati hanno la
possibilità di trascorrere una settimana presso uno dei laboratori di ricerca dell’Università degli Studi
di Milano, Pisa, Perugia e Catania.
Dal 2012 sono aumentate le sedi di svolgimento della prova del concorso: oltre a Milano si sono
aggiunti il liceo Spezia di Domodossola, il liceo Viesseux di Imperia, la scuola superiore Sant’Anna di
Pisa, l’IS Mattioli di Vasto, il laboratorio di Scienze Sperimentali di Foligno, il liceo Grassi di Latina,
l’università di Catania e l’ITI Bartolo di Pachino.
Dal 2014 le settimane di stage, durante i mesi di giugno/luglio, si tengono nei laboratori delle
Università degli Studi di Milano, dell’Università di Catania e della Scuola Superiore S. Anna di Pisa. Il
premio permette agli studenti più motivati di avere un”assaggio” di com’è il lavoro e l’ambiente
all’interno di un gruppo di ricerca e di valutare la loro inclinazione ad intraprendere una carriera nella
ricerca scientifica.
Nell’anno 2015, sei studenti vincitori del concorso hanno partecipato alla World Science Conference a
Gerusalemme, dal 15 al 20 agosto 2015.
Il concorso “Una settimana da ricercatore 2016” si è svolto nell’ambito del progetto PLS (Piano Lauree
Scientifiche) che il MIUR ha finanziato anche per Biologia e Biotecnologie (negli anni passati il PLS
riguardava solo Fisica, Matematica, Chimica e Scienze dei materiali). Il concorso, sempre organizzato
dal CusMiBio, ha visto 1116 studenti iscritti distribuiti in 24 università italiane e tre istituti superiori e
sono stati premiati 33 studenti di diverse regioni italiane con stage di una settimana presso laboratori
di ricerca di varie università del territorio nazionale.
Nel 2007 il CusMiBio ha iniziato un’altra attività d’eccellenza, chiamata “Apprendista
ricercatore”. Tra i giovani selezionati per “Una settimana da Ricercatore”, i più motivati e
appassionati sono stati coinvolti in un’attività continuativa nel tempo per consentire loro di rimanere
legati al mondo della ricerca universitaria (e a noi di non perderli di vista). Poiché gli studenti hanno
6 Descrizione del CusMiBio
impegni scolastici precisi, non è semplice coinvolgerli in una attività di laboratorio tradizionale. Si è
pensato, quindi, a un’attività nell’ambito della Bionformatica che, almeno in parte, possa essere svolta
anche lontano dal laboratorio, come a scuola e/o a casa. L’attività “Sulle tracce dell’evoluzione alla
scoperta di nuovi geni”, svolta nel 2007, ha ottenuto risultati entusiasmanti: i trenta ragazzi coinvolti,
con il supporto di docenti del CusMiBio, hanno identificato geni “nuovi” non ancora annotati nell’ambito
del genoma umano. I risultati ottenuti hanno portato alla pubblicazione del lavoro su una rivista
internazionale altamente qualificata (Pavesi, G. et al. “Hedgehogs, humans and high-school science”,
EMBO Reports, 2008, vol. 9, pp. 208-211).
Dall’anno scolastico 2011/12 il progetto “Apprendista ricercatore” si è evoluto nel progetto
“Apprendisti tutor”. Il progetto coinvolge un gruppo di docenti e studenti eccellenti delle scuole
secondarie di secondo grado che imparano a condurre le attività di laboratorio più semplici,
come “Chi è il colpevole”, “Identificazione degli OGM” e “Le analisi cromosomiche”, utilizzando i
relativi kit didattici per essere in grado di gestire autonomamente, presso i propri istituti e anche presso
altre scuole, anche di primo grado, le attività suddette. Il progetto comprende anche una serie di
incontri-dibattito con esperti nel campo della Biologia Molecolare e della Genetica e si svolge durante
i primi quattro/cinque mesi dell’anno scolastico. Le scuole che hanno intrapreso questi progetti sono:
Liceo Leonardo da Vinci di Milano, Liceo Vittorio Veneto di Milano, Liceo Banfi di Vimercate, Liceo
Giovio di Como, Liceo Nervi di Morbegno.
7 Descrizione del CusMiBio
Gli studenti del CusMiBio in Europa e nel Mondo
Il CusMiBio collabora con diversi enti internazionali per promuovere iniziative atte a individuare
eccellenze scientifiche tra i giovani delle scuole secondarie:
2012-16
è stato richiesto al CusMiBio di selezionare due ragazzi per partecipare alla conferenza internazionale “Eilat-Eilot International Renew
able
Energy Conference”, che si svolge annualmente in Israele. I
partecipanti
hanno sviluppato un progetto che, presentato in una
sessione dedicata, è
stato valutato da una giuria di esperti. Nelle
edizioni 2012 e 2014 il
progetto presentato dagli studenti del
CusMiBio ha ricevuto il secondo
premio
2010-12
gli studenti del CusMiBio hanno vinto il primo premio nella competizione internazionale DNA DAY organizzata dall’American Society of
Human Genetics.
2009
tre studenti hanno partecipato alla “Summer School” organizzata
dalla Freie Universitaet di Berlino.
2008
in base alla convenzione tra il Glaesernes Labor di Berlino, un Learning Lab
che fa parte del Campus Scientifico tecnologico di Berlin Buch (BBB-MAN
AGEMENT
GMBH CAMPUS BERLIN-BUCH) e il CusMiBio, due studentesse
hanno partecipato alla BioOlympiade Summer Academy nel Campus
berlinese.
2008
in occasione della conferenza annuale del NYEX (Network of Youth
Excellence) a Goettingen, tre studenti del progetto "Gli apprendisti ricer
catori” sono stati scelti da una commissione europea per partecipare a uno
stage internazionale sulle biotecnologie, tenutosi in parte all'Explo di Heidelberg ed
in parte all'Xlab di Goettingen.
2007
le vincitrici delle prime due edizioni del concorso “Una Settimana da
Ricercatore” hanno vinto una borsa di studio bandita dalla FEBS
(Federation of European Biochemical Societies) per partecipare al
7th
Young Scientist Forum a Vienna.
Progetto City Barcode
Il CusMiBio ha lanciato nell’Anno Scolastico 2012/13, il progetto scientifico “City Barcode: esplorare la
biodiversità in ambiente urbano” diretto a studenti e docenti di Scienze della Scuola secondaria di
secondo grado con la finalità di coinvolgerli in un progetto di ricerca “autentico” e in attività
sperimentali sul campo.
Nel progetto City Barcode, gruppi di studenti utilizzano il codice a barre del DNA per esplorare la
biodiversità in diversi ambienti. Il codice a barre del DNA è definito da una sequenza di DNA che
identifica in modo univoco ogni specie vivente, proprio come il codice a barre di un prodotto identifica
ogni oggetto in vendita in un negozio.
Questo progetto offre un'ottima opportunità agli studenti per "esplorare la scienza che li circonda" nel
loro habitat urbano e può servire come modello per altre città, per aiutare gli studenti a incentivare la
loro curiosità per la natura e la scienza in genere e per diffondere le più moderne e innovative
modalità didattiche delle scienze, basate sul coinvolgimento attivo degli studenti nel "processo" di
ricerca scientifica.
Il progetto originale è stato presentato dal DNA Learning Centre del Cold Spring Harbor Laboratory
(http://www.urbanbarcodeproject.org), centro da anni all’avanguardia nello sviluppo di progetti di
diffusione della cultura scientifica, con un forte impatto e riscontro sulla società e sul largo pubblico.
Il CusMiBio ha preso contatti con i responsabili del progetto americano che si sono dimostrati molto
interessati alla sua diffusione in altre realtà urbane e hanno messo a disposizione tutto il materiale e la
piattaforma informatica sviluppati appositamente per il progetto di New York. Milano è la prima città
a lanciare il progetto in Europa.
Il Progetto City Barcode, consentendo di fare didattica in un contesto allargato rispetto allo
spazio scuola, mette gli studenti a contatto con diverse realtà della città in cui abitano: Milano, per
esempio, è una grande città e come tale è un "melting pot" di diverse culture e stili di vita; questo
progetto incoraggia gli studenti a considerare la diversità una ricchezza, rintracciandola in esseri
viventi, nei parchi, nelle case, nei prodotti offerti da ristoranti e negozi.
I risultati della prima edizione (2012/13) sono stati presentati sotto forma di poster alla Notte dei
Ricercatori (giardini di via Palestro, 27 /9/2013) e a ScienzaUnder18 (cortile del Filarete, via Festa
8 Descrizione del CusMiBio
del Perdono 7, 8-9/5/2014).
Il progetto “Dalla scuola all’Università: andata e ritorno”
Per allargare il bacino di utenza delle sue proposte formative, il CusMiBio porta le proprie attività
nelle scuole della Regione Lombardia. Invertendo il percorso iniziale di portare le scuole in università,
nascono nuove attività, mirate e pensate perché possano essere svolte nei laboratori dislocati nelle
scuole.
Dal 2009/10 è attivo il progetto: Dalla scuola all’università: andata e ritorno, che prevede la
realizzazione di attività di biologia molecolare riproducibili nei laboratori scolastici. Un gruppo di
docenti guida ha sviluppato dei kit didattici adatti alle caratteristiche dei laboratori presenti
nelle scuole. Nel corso del 2009/10 i kit sono stati sperimentati con successo in sette scuole lombarde.
Negli anni, il numero di scuole che hanno usufruito dei kit didattici è aumentato, superando i confini
della Regione Lombardia e coinvolgendo, nel 2015/16, 3500 studenti sul territorio nazionale.
CusMiBio International Summer School
Nell’ anno scolastico 2012/13 il CusMiBio ha organizzato, con il patrocinio del Comune di Milano, una
International Summer School per 30 studenti italiani e stranieri motivati e interessati ad
approfondire le loro conoscenze nel campo delle Bioscienze e delle Biotecnologie. La Summer School
“Diving into Molecular Biology” consisteva in una settimana di esperimenti hands-on e seminari presso i
laboratori del CusMiBio al fine di offrire una visione ampia, moderna e sperimentale della ricerca
biologica. Il CusMiBio vuole in futuro continuare a portare a Milano studenti provenienti da tutte le
regioni italiane e da paesi europei per dare di Milano un’immagine di un grande laboratorio, dove
l’università e la sua ricerca avanzata offrono agli studenti della scuola progetti e obbiettivi formativi e
di eccellenza.
CusMiBio progetti “Full immersion”
Dal 2009 vengono organizzate delle attività full immersion, concentrate in una settimana di lavoro
svolto dopo la fine dell’anno scolastico. Gli studenti sono seguiti da un gruppo dedicato di tutor, e sono
tenuti a preparare relazioni giornaliere per i propri docenti. I ragazzi svolgono esperimenti in
laboratorio, consultano online le banche dati biologiche e utilizzano software specifici. La settimana
organizzata con lavoro quotidiano offre allo studente un’ampia panoramica dell'approccio alla ricerca
scientifica.
Learning Week
2014
Un tuffo nella biologia molecolare
2010
Dal DNA alle malattie ereditarie: verso la medicina del futuro
2009-10
SOS ambiente
2009
DNA e dintorni
Campo Scuola
2012
Palermo: Stage in Biologia Molecolare
2009, 2012
Cosenza: Un tuffo nella biologia molecolare
3. Attività per gli insegnanti
Gruppi
collaborativi
di
lavoro
Università/Insegnanti
Gruppi costituiti da max 8 docenti delle scuole secondarie di secondo grado coordinati da
collaboratori del CusMiBio, che svolto una attività di formazione continua nel corso di un intero anno
scolastico. Dal 2004, questi gruppi hanno preparato tutti i percorsi didattici di approfondimento con il
relativo materiale necessario per condurre le attività di Sperimenta il biolab (dispense complete di test
di valutazione, lezioni multimediali, manuali, procedure e protocolli di laboratorio). Il percorso è stato
introdotto da conferenze di approfondimento sulle varie tematiche, tenute da professori universitari.
Argomenti affrontati nel 2015/16:
Le malattie genetiche da espansione da triplette, 3 incontri: 30/11/2015; 15/2/2016;
24/5/2016; 8 docenti partecipanti
Le tecniche di sequenziamento suddiviso in due sottogruppi: uno sul tema HIV con 3 incontri:
2/12/2015; 21/1/2016; 14/4/2016; due docenti partecipanti; secondo sottogruppo sul
9 Descrizione del CusMiBio
tema della Fibrosi Cistica con 4 incontri: 2/12/2015; 3/2/2016; 9/3/2016; 31/3/2016; un
docente partecipante.
Uso di enzimi di restrizione per l’individuazione di SNPs con 3 incontri: 2/12/2015;
11/3/2016; 27/5/2016; tre docenti partecipanti.
Uso del test ELISA utilizzato in diversi campi di applicazione con 3 incontri: 18/12/2015;
4/3/2016; 22/4/2016; sei docenti partecipanti.
I gruppi di lavoro 2015/16 hanno prodotto le attività di laboratorio 13, 14 e 15 (pag.5).
Corsi di aggiornamento
Protagonisti del processo di diffusione di una conoscenza scientifica avanzata nella Scuola Superiore
devono essere gli insegnanti, a cui va offerta la possibilità di sperimentare forme innovative e
stimolanti di aggiornamento sia didattico che culturale. Per gli insegnanti, il CusMiBio organizza corsi
di aggiornamento, alcuni di questi internazionali, in collaborazione con l'European Molecular Biology
Laboratory (EMBL) di Heidelberg (Germania) con cui è formalizzata una convenzione. In questi corsi,
seminari tenuti da esperti sono affiancati da una serie di attività pratiche in laboratorio, che consentono
agli insegnanti di sperimentare personalmente alcune delle metodologie avanzate utilizzate nei
laboratori di ricerca.
Tra i corsi che hanno suscitato il maggior interesse si possono citare:
Corsi teorici-pratici
14 set 2016
85 docenti partecipanti Corso teorico pratico sull’uso dei KIT
didattici
15 set 2016
58 docenti partecipanti Corso teorico pratico sull’uso dei KIT
didattici
21 set 2016
55 docenti partecipanti Corso teorico pratico sul test ELISA
28 set 2016
49 docenti partecipanti Corso teorico pratico sulle malattie
genetiche da espansione di triplette
29 set 2016
32 docenti partecipanti Corso teorico pratico sui polimorfismi
del DNA e sulla Fibrosi Cistica
22-25 set 2014 35 docenti partecipanti alle attività di laboratorio e 140
partecipanti alle lezioni teoriche del: Corso teorico pratico
sulle Biotecnologie
26/28 ago 2014
20 docenti partecipanti Corso di microscopia e multimedialità
9/10/11 ott 2013
19 docenti partecipanti Corso di bioinformatica e multimedialità
giu-ott 2013
60 docenti partecipanti Corso di Microscopia. Tre edizioni di tre giorni
ciascuna in collaborazione con il CIMA e il CTU dell’Università degli
Studi di Milano
2011
Proteine: dove, quando e perchè.
Due edizioni: settembre a Milano, ottobre a Genova 50 partecipanti
2010
Molecole e cellule a colori in collaborazione con EMBL/ELLS 30
partecipanti
2006-07-08
Dagli organismi ai geni
in collaborazione con EMBL, Heidelberg 25 partecipanti
2006
Genes and diseases (in italiano e in inglese) in collaborazione
con EMBL, Heidelberg 25 partecipanti
2005
From organisms to genes: what Zebrafish can tell us
in collaborazione con EMBL, Heidelberg
(in inglese per docenti europei) 25 partecipanti
2004
Ingegneria genetica e sue applicazioni 150 partecipanti
Corsi teorici della serie “Le nuove frontiere della Biologia”
2016
29 Febbraio: 139 docenti e studenti partecipanti
Cellule staminali: un solo nome ma tante cellule diverse
10 Descrizione del CusMiBio
2015
2014
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
Un cervello sotto stress: effetti dello stress sulla nostra mente
18 Aprile: 105 docenti e studenti partecipanti
Microbioma e salute umana
Come il nostro corpo utilizza ciò che introduciamo con l’alimentazione
La percezione degli stimoli nelle piante e la magia della fotosintesi.
Fascination of Plants Day UNIMI per EXPO’
A scuola di neuroscienze
La sperimentazione animale nella ricerca biologica
Piante e salute - Fascination of Plants Day
Biologia molecolare delle piante oggi e domani - Fascination of
Plants Day
Scienze della vita: formazione e comunicazione
Nuove applicazioni delle biotecnologie e nanotecnologie in biomedicina
L’epigenetica, questa sconosciuta
Il mondo dei microRNA
Le cellule staminali: dalla ricerca alle applicazioni cliniche
Conferenze per docenti e studenti eccellenti e motivati partecipanti al progetto “Dalla scuola
all’Università, andata e ritorno”
30 novembre 2016 106 docenti partecipanti
Gli enzimi ed i loro inibitori naturali (Dott. Alessio Scarafoni)
Cibo, prevenzione e salute (Dott. Mauro Cortellini)
5 Novembre 2015
63 docenti partecipanti
Prof.ssa Zuccato: Malattie genetiche da espansione da triplette
Prof. Horner: Tecniche di sequenziamento utilizzate per individuare le
malattie genetiche
13 Novembre 2015
70 docenti partecipanti
Prof. Siccardi: Uso del test ELISA in diversi campi di applicazione
Prof.ssa Viale: Uso di enzimi di restrizione per l’individuazione di SNPs
23 aprile 2015
Happy Biotech in Brera
13 marzo 2014 Tecniche di Citogenetica. Dott.ssa Emanuela Martinoli, Università
degli Studi di Milano
24 febbraio 2014
Parliamo di OGM. Dott. Piero Morandini, Università degli Studi di
Milano
13 febbario 2014
L’importanza del periodo preconcezionale nella prevenzione
dei difetti congeniti, dott.ssa Edoarda Gavazzi, UOS Genetica
Medica. L’ Infertilità. Dott.ssa Paola Panina, DIBT San Raffaele
30 gennaio 2014
Biologia e genetica di popolazione in ambito forense, dalla
traccia biologica alle ultime metodiche per lo studio dei poli
morfismi STR’s. Dott. Giorgio Portera, Biologo forense
Conferenze e laboratori di biotecnologie per docenti presso le scuole
novembre 2016 corso di 3 ore di bioinformatica presso il Liceo Taramelli di Pavia
febbraio 2015
corso di 3 ore presso il Liceo Taramelli di Pavia
nov 2014 - mag 2015 15 ore di aggiornamento presso ITA Natta di Bergamo
Corsi di formazione teorico-pratici per docenti di scienze e attività di “Sperimenta il BioLab” per
studenti della regione Sicilia
2 - 7 mag 2016
ITI Bartolo di Pachino e Liceo Galileo Galilei di Catania
11-13 mag 2014
Liceo Volta di Caltanissetta
20-22 mar 2014
ITI Bartolo di Pachino
17-19 mar 2014
Liceo Galileo Galilei di Catania
28-30 nov 2013
Liceo Volta di Caltanissetta
25-27 nov 2013
Liceo Galileo Galilei di Catania
11 Descrizione del CusMiBio
Attività per docenti di matematica e scienze della scuola secondaria di primo grado
gen - mar 2014 12 ore di aggiornamento teorico-pratico a cui hanno partecipato 20
insegnanti delle scuole medie della periferia nord-ovest di Milano
Partecipazione del CusMiBio a Festival ed eventi scientifici
2016
Milano: Meet me tonight - Walking along the chromosomes
Laboratori di biologia molecolare e bioinformatica per scuole e pubblico
generico
2014
Milano: ESHG- SIGU Scuola Workshop Conferenza della Società
Europea di Genetica Umana. Lab per 180 studenti lombardi e liguri 2014
Milano: Unimi_Under18 L’importanza di chiamarsi DNA, lab aperto
2014
Bollate: Scienza in Piazza: Tracce, indizi e DNA...chi è il colpevole?
Lab aperto al pubblico
2014
Milano: Aperitivo per Expo 90 eventi per i 90 anni della Statale e
per conoscere Expo 2015. Laboratori aperti al pubblico
2012-15
Foligno: Festival di Scienza e Filosofia Workshop di biologia
molecolare e conferenze aperte al pubblico
2012-14
Milano: Meet me tonight Workshop di biologia molecolare e bioin
formatica, mostra di fotografie al microscopio elettronico e confocale
collaborazione con il CIMA
2008
Parigi: La Ville Européenne des Sciences
Percorsi di bioinformatica per pubblico generico
2010, 2012
Milano: Avventura della Scienza Workshop di biologia molecolare e
bioinformatica organizzati da UNIMI per la città di Milano
2010
Torino: ESOF (European Science Open Forum)
Laboratorio di bioinformatica Navigare tra i genomi
2010
Cagliari: Cagliari Festiva della Scienza
Presentazione del CusMiBio e delle sue attività
Festival della Scienza di Genova
2016 Viaggiando sui cromosomi Laboratori di biologia molecolare e
bioinformatica per scuole e pubblico generico
2015 I nostri geni sulla bilancia Laboratori di biologia molecolare e
bioinformatica per scuole e pubblico generico
2014 Il magico mondo dei cristalli di proteine Laboratori di biologia molecolare e
bioinformatica per scuole e pubblico generico
2013 Micron? Mi piace! Laboratori di biologia molecolare e bioinformatica per
scuole e pubblico generico
2012 City Barcode Utilizzo del DNA Barcode per il riconoscimento delle specie
vegetali
2011 Modelli in passerella Utilizzo degli organismi modello nella ricerca
2010 I nostri geni su un microchip Laboratorio sulla tecnica dei microarray
2009 Le forme invisibili Laboratorio di cristallizzazione di proteine e di
bioinformatica, per scuole e pubblico generico
2008 Dal DNA alla biodiversità Percorsi di bioinformatica
2007 Bioteach: tools and tips for science teachers.
Presentazione del progetto di e-learning
BergamoScienza
2016 Genome walking Laboratori di biologia molecolare e bioinformatica per
scuole e pubblico generico
2015 I nostri geni sulla bilancia Laboratori di biologia molecolare e bioinformati
per scuole e pubblico generico
2014 Il magico mondo dei cristalli di proteine Laboratori di biologia molecolare e
bioinformatica per scuole e pubblico generico
2013 Micron? Mi piace! Laboratori di biologia molecolare e bioinformatica per
scuole e pubblico generico
2012 City Barcode sull’utilizzo del DNA Barcode per il riconoscimento delle
specie animali e vegetali
12 Descrizione del CusMiBio
in
animali
e
ca
2011
2010
2009
2008
Modelli in passerella sull’utilizzo degli organismi modello nella ricerca
I nostri geni su un microchip Laboratorio sulla tecnica dei microarray
Laboratorio di bioinformatica ed esperimenti di fingerprinting del DNA, per
scuole e pubblico generico
Esperimenti di fingerprinting del DNA, rivolti al pubblico generico
Festa di Scienza e Filosofia Foligno (Pg)
Nel mese di aprile degli anni 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 sono stati organizzati workshop
di biologia molecolare e conferenze aperte al pubblico
Science on Stage
2015 Londra: workshop DNA barcoding project
2011 Copenhagen (Science on Stage): workshop per docenti The invisible forms 2010
Berlin (Science on Stage Deutschland): percorsi di bioinformatica per
docenti del Brandeburgo Gene hunting for cystic fibrosis gene
2008 Berlin (Science on Stage Deutschland): percorsi di bioinformatica per
docenti europei Gene hunting for cystic fibrosis gene
2008 Grenoble: percorsi di bioinformatica Surfing among genomes
Partecipazione del CusMiBio a Convegni Nazionali e Internazionali
2015 Gerusalemme: “World Science Conference Israel”
Conferenza internazionale dedicata ai giovani di 70 paesi del mondo alla
presenza di 15 premi Nobel; il CusMiBio rappresenta l’Italia con 6 studenti
della scuola secondaria e una docente capo delegazione
2015 Galati (Romania): “Science Education in School”, University of Bucarest.
Presentazione From School to University a round trip nell’ambito del
progetto “Inquiry-Based Science and Technology Education – iBEST” e par
tecipazione come membro della giuria internazionale del conconcorso Science
“Stars of Science”
2014 Museo Civico di Treviglio: Explorazione. Aperitivo con la scienza conferenza
pubblica L’importanza di Chiamarsi DNA
2013 Firenze: International Workshop “SCIENCE EDUCATION AND
GUIDANCE IN SCHOOLS: THE WAY FORWARD” Relazione dal titolo From
school to University: a round trip
2013 LITA Segrate: 60esimo anniversario della scoperta della struttura del DNA.
Conferenze e attività di laboratorio con circa 280 studenti e 25 docenti
2012 Porec, Slovenia: Conferenza annuale NYEX
Presentazione del progetto City Barcode
2010 Gerusalemme: Conferenza annuale NYEX
Presentazione del progetto From School to University: a round trip
2010 Dortmund: ECSITE. DNA barcoding for risk assessment
2010 Havana: 7th “Internation Congress on Higher Education. The University
Better World” Presentazione delle attività del CusMiBio
2009 Napoli: VIII Convegno Nazionale sulla comunicazione SISSA della
Scienza. Presentazione del progetto Have a nice journey Mr Darwin!
2008 Forlì: VII Convegno Nazionale SISSA sulla comunicazione della Scienza
Presentazione del progetto Apprendisti ricercatori
2008 Goettingen: Conferenza annuale NYEX
Presentazione del progetto Wanna be a researcher
2007 Bucarest: The International Workshop-Science Education in School.
Presentazione delle attività del CusMiBio e del progetto Wanna be a researcher
2007 Balatonfured (Ungheria): 3rd NATO-UNESCO
Advanced Research Workshop on Talent Recruitment and
Public Understanding for Science Education
Presentazione delle attività del CusMiBio
2007 Porto: Corso EMBO
Presentazione delle attività del CusMiBio
2006 Heidelberg: Workshop EMBO “From school to University
13 Descrizione del CusMiBio
Fair
for a
Presentazione delle attività del CusMiBio
Bibliografia
Talented students and motivated teachers: an interactive and synergistic tandem to design innovative hands-on
learning practices in biosciences. CusMiBio and the City DNA Barcode project in Italy.
David
S
Horner,
Giovanna
Viale,
Cinzia
Grazioli,
Livia
Pirovano,
Paolo
Plevani
In press in: International Perspectives on Science Education for the Gifted.Teaching Gifted Learners in STEM
Subjects: Developing talent in science, technology, engineering and mathematics.
Keith
S.
Taber
&
Manabu
Sumida
(Editors),
Rutledge,
London
From
school
to
university:
a
round
trip
C.
Grazioli,
L.
Pirovano,
G.
Viale,
P.
Plevani
In: Proceedings International Workshop Science education and guidance in schools: the way forward - 21-22 October 2013 Auditorium Sant’Apollonia, Florence, Italy, ed. by Raschi, A., Di Fabio, A. and Sebastiani, L.Edizioni
ETS, Florenz, Italy, ISBN 978-88-903469-2-7
Studenti
Paolo
Zanichelli
in
Plevani,
G.
2012
Viale,
C.
ISBN
Grazioli,
Laboratorio.
Cristina
Gritti.
978-88-08-05833—1
Apprendisti
Ricercatori:
investire
nel
futuro
della
ricerca.
Cinzia
Grazioli,
Cristina
Gritti,
Giulio
Pavesi,
Giovanna
Viale,
Paolo
Plevani
In: Atti del VII Convegno Nazionale sulla Comunicazione della Scienza. Polimetrica Publisher, Italy, 2009. pp.
115-120. ISBN 978-88-7699-165-3 (printed): ISBN 978-88-7699-166-0 (electronic)- Open Access Publication
Biologia in evoluzione : comprendere la vita. Biologi molecolari in classe / S. Alters, B. Alters ;
[a cura di] G. Viale, C. Grazioli. - Milano : Le Monnier Scuola, 2009. - ISBN 978-88-00-20911-3.
Hedgehogs, humans and high-school science. The benefits of involving high-school students in university researh
Giulio Pavesi, Antonio Siccardi, Giovanna Viale, Cinzia Grazioli, Tiziana Calciolari, Maria Luisa Tenchini & Paolo
Plevani
EMBO
reports
9,
3,
208–211
(2008).
CusMiBio: an opportunity for talented young people in biosciences
C. Grazioli, P. Plevani, M.L.Tenchini, G. Viale
In: Proceedings of the NYEX Conference on Science Education of Gifted Students; Editor: Srdjan Verbić. - [s.l.] :
Valjevoprint Co., Valjevo, Serbia, Petnica, october 2007. p. 73-77. ISBN 978-86-7861-039-4.
14 Descrizione del CusMiBio