Într-o dimineață de mai, Atiyah Schroeter și-a început prima clasă de biologie din cadrul Școlii de Cartă Publică Capital City din Washington, DC, prin introducerea unui vorbitor invitat. Dr. Ting Wu, ea a explicat celor 16 clase a noua care stau la mese de laborator, este expertă în genetică de la Universitatea Harvard.
Din elicele duble meșteșugărești care se scurgeau de pe tablă albă se vedea clar că clasa era în mijlocul studierii geneticii. Studenții erau bine versați în ADN și au înțeles că cele două șuvițe de răsucire ale acestora constau din nucleotide numite guanină, adenină, timină și citozină - sau, G, A, T și C, pe scurt.
Dar Wu a vrut să vorbească despre ceva care nu este adesea inclus în programele de știință ale liceului. Ea a fost la școală pentru a discuta despre genetica personală - și despre problemele etice și legale care apar atunci când indivizii sunt capabili să-și secvențeze ADN-ul.
Geneticianul are o statură mică, dar chiar și cu un stil relaționat și conversațional, ea comandă atenția adolescenților.
„Câți dintre voi ați văzut filmul My Sister Keeper ?” A întrebat ea.
Câteva mâini s-au ridicat.
„Doriți să rezumați la clasă despre ce a fost filmul respectiv?”, A întrebat Wu o tânără fată cu câteva rânduri în urmă.
„Ei bine, practic, sora mai mare avea cancer, iar sora mai mică era singura care avea tipul de organe sau sânge care să se potrivească cu sora mai mare, așa că voiau să-și folosească organele sau sângele. Dar sora cea mică nu a mai vrut, așa că a primit avocat. Au arătat toate luptele pe care fata cu cancerul le-a trecut cu familia ”, a spus studenta.
„Știați că asta se bazează pe o poveste din viața reală?”, A spus Wu.
Wu a arătat spre o fotografie a lui Molly Nash, o fetiță în salopete albastre, sărutându-l pe fratele ei, Adam, proiectat pe un ecran din fața clasei. - Vrei să-ți spun această poveste? Întrebă ea.
Mai mulți studenți au dat din cap.
***
În 2007, Wu a fondat Proiectul de educație personală pentru genetică (pgEd). Obiectivul ei a fost de a restrânge diferența pe care a văzut-o între ceea ce oamenii de știință pot face și ceea ce publicul este conștient că pot face. Ea a considerat că sălile de clasă din liceu sunt cele mai bune conducte prin care să împărtășească publicului informații despre progresele în genetică și astfel a format o echipă mică de oameni de știință și educatori pentru a proiecta planurile lecției.
PgEd oferă aceste planuri de lecție - alcătuite din activități, materiale de citire și prezentări PowerPoint despre genetica personală și modul în care se raportează la lucruri precum reproducerea, îngrijirea sănătății, sportul, aplicarea legii și discriminarea - pentru profesori, gratuit. De fiecare dată, Wu și alți membri ai echipei vizitează școlile din toată țara pentru a-i invita singuri lecțiile.
Când Wu nu vorbește cu adolescenții în rolul ei de director al pgEd, predă genetică la Harvard Medical School. La „Wu Lab”, ea și echipa sa de semeni postdoctorali, studenți absolvenți, asistenți de cercetare și tehnicieni studiază poziționarea și comportamentul cromozomilor și modul în care aceasta se joacă în moștenire.
„Am fost întotdeauna implicat în a discuta unde merge acest domeniu și modul în care noi, ca genetici, ne putem asigura cel mai bine că secvențierea va fi benefică și la fel de accesibilă pentru toată lumea, indiferent de statutul lor socioeconomic”, a spus Wu.
Cu accesibilitate sporită la tehnologia de secvențiere a ADN-ului, apare desigur necesitatea de a analiza modul în care societatea ar trebui să o utilizeze în mod responsabil. Oamenilor ar trebui să li se permită testarea embrionilor pentru boli dureroase și mortale care se dezvoltă în diferite stadii ale vieții? Este bine ca părinții să testeze embrioni pentru variantele genetice care sunt legate de comportamentul violent? Wu pune aceste întrebări și altora la un sondaj pe care îl predă în clasele pe care le vizitează.
„În timpul vieții lor, printre prietenii lor, există o șansă rezonabilă ca ei să cunoască pe cineva sau ei înșiși li se va da o dilemă care presupune aducerea de informații genetice pentru rezolvare. În acele momente doriți ca aceștia să fi avut ceva în memoria lor pentru a-i ajuta să știe că de multe ori nu există un răspuns corect - că dacă ajung la o decizie care este bună pentru ei, atunci ei au dreptul să se lipească de ea. .“
Lui Wu îi place să folosească povestea care a stat la baza păstorului meu sora când îi învață pe liceeni.
Molly Nash s-a născut cu anemie Fanconi, o boală care a făcut corpul ei să nu poată repara erorile din ADN-ul ei. Drept urmare, ea avea un risc imens de a face cancer. Părinții ei au căutat pe lume un donator de măduvă, în speranța că fiica lor ar putea obține transplantul de care avea nevoie pentru a supraviețui, dar nu au reușit să găsească o potrivire. În mod esențial, se pregăteau ca Molly să se îmbolnăvească și să moară, când o nouă tehnică numită diagnostic genetic preimplantare a devenit disponibilă.
Folosind fertilizarea in vitro, medicii de la Universitatea din Minnesota au creat mai multe embrioni din ouăle și sperma părinților lui Molly. S-au uitat la ADN-ul din fiecare embrion și, din fericire, au găsit unul care era o potrivire viabilă a măduvei osoase și nu un purtător al bolii. Wu explică publicului său captiv că acest embrion a fost implantat în mama lui Molly, iar când s-a născut copilul, Adam, sângele de cordon ombilical a fost folosit pentru a salva viața surorii sale.
„Ce părere aveți despre acest mod de a salva pe cineva?”, A întrebat ea în clasă în DC „Acum, amintiți-vă, nu există un răspuns corect sau greșit.”
***
În luna martie trecută, Smithsonian și Pew Research Center s-au alăturat pentru a testa înțelegerea americanilor despre știința de bază. Sondajul, realizat de peste 1.000 de adulți, a constat în 13 întrebări. Care este funcția principală a globulelor roșii, de exemplu, și ce gaz cred majoritatea oamenilor de știință face ca temperaturile din atmosferă să crească? Nota medie la chestionar a fost un D +.
46 de procente alarmante din cei intervievați au spus că principalul motiv pentru care tinerii nu urmează studii în știință și matematică este că aceste subiecte sunt „prea grele”. Acestea au spus că mulți lideri credincioși sunt de părere că succesul viitor al țării. călărește pe școli care produc o forță de muncă mai mare și mai bună de oameni din domeniile legate de știință, tehnologie, inginerie și matematică (STEM). Potrivit Biroului Statisticilor Muncii, ocuparea forței de muncă în știință și inginerie este de așteptat să crească cu 20, 6 la sută între 2008 și 2018, comparativ cu o rată globală de creștere a forței de muncă de 10, 1 la sută.
Deci, ce dă? Cum poate sistemul de învățământ din Statele Unite să răspundă acestor cerințe?
O strategie, așa cum a demonstrat Proiectul de educație în domeniul geneticii personale, a fost aducerea oamenilor de știință în sălile de clasă, în speranța că aceștia ar putea susține programa, să creeze parteneriate de lucru cu profesorii și, cel mai important, să aprindă pasiunea pentru știință în cadrul studenților.
Timp de 12 ani, Fundația Națională de Știință a executat această strategie pe scară largă, cu absolvenții săi de Știință, Tehnologie, Inginerie și Matematică (STEM), în programul de educație K-12, mai cunoscut drept programul GK-12. Programul a donat subvenții de 5 ani universităților, astfel încât opt până la zece studenți absolvenți în știință în fiecare an ar putea lucra cu profesori în sălile de clasă K-12 locale. Aranjamentul, cel puțin anecdotic, a beneficiat toate părțile implicate. Purtătorii au devenit mai buni comunicatori ai științei. Cunoștințele profesorilor despre subiectul lor s-au consolidat, la fel și nivelul lor de confort cu experimentele conducătoare, iar emoția studenților pentru știință s-a îmbunătățit. Peste 10.000 de colaboratori GK-12 au lucrat în 5.000 de școli din toată țara, care deservesc peste o jumătate de milion de studenți, înainte ca programul să se încheie în 2011, din cauza reducerilor bugetare federale.
Unele dintre colegiile care au participat la programul GK-12 au găsit modalități de a menține efortul în viață, chiar și fără finanțare NSF. Știința Universității Vanderbilt în cadrul Programului de parteneriat în clasă, de exemplu, parteneri studenți absolvenți și burse post-doctorale în departamentele STEM de la cinci universități locale, cu profesori în școlile publice Metropolitan Nashville. Timp de zece zile în timpul verii, oamenii de știință, cu diferite expertize - în științe agricole, biochimie și inginerie civilă, pentru a numi câteva - se întâlnesc cu profesorii K-12 pentru a co-proiecta lecții de planuri. Apoi, în timpul anului școlar, oamenii de știință petrec o zi în fiecare săptămână în clasă, orchestrând activități practice. Pentru copiii din școlile elementare, un experiment ar putea fi făcută înghețată cu azot lichid; pentru școlari, poate că studiază osmoza într-o felie de cartofi, iar elevii de liceu ar putea primi o lecție despre moștenire și dactilografierea sângelui. În acest an, programul a distribuit 20 de oameni de știință în nouă școli publice diferite din Nashville.
Potrivit coordonatorului programului, Jeannie Tuschl, scorurile realizărilor în știință anul trecut la Elementie Magnet STEM din bumbac Hattie, una dintre școlile participante, s-a dublat. Pre-testarea indică faptul că scorurile se vor dubla încă o dată în acest an. De asemenea, ea spune că școlile raportează frecvent o prezență mai mare în zilele în care oamenii de știință sunt.
„A avea un om de știință în clasă stârnește un interes pentru știința care nu a fost niciodată descoperit până acum pentru unii dintre acești copii. Este uimitor cum au descoperit dintr-o dată că știința este într-adevăr distractivă ”, spune Tuschl.
Spre deosebire de o singură dată, de vizită de tip Carieră, vizitatorii în curs de desfășurare săptămânală oferă studenților posibilitatea de a construi relații cu oamenii de știință. „Mulți dintre ei nu au întâlnit niciodată un om de știință de niciun fel”, spune Tuschl. „Fără să vezi un om de știință, nu te gândești să devii om de știință. Oferă o oportunitate pentru ei de a recunoaște știința ca o carieră realizabilă pentru ei. ”
Non-profit, muzee și alte organizații au găsit, de asemenea, modalități de a încorpora oamenii de știință de cercetare în clasă. ReSET, de exemplu, este un non-profit de 25 de ani din Washington, DC, care recrutează în mare parte botaniști pensionari, biochimiști, ingineri aerospațiali, statisticieni și alți oameni de știință. Voluntarii efectuează șase vizite de o oră în școlile publice ale orașului pe parcursul unui semestru și ca finală a unor sorturi conduc călătorii pe locuri precum Centrul Spațial Goddard, Grădina Zoologică Națională sau o centrală locală.
Într-un alt model, Smithsonian Environmental Research Center (SERC) din Edgewater, Maryland, îi aduce pe oamenii de știință în sălile de clasă din întreaga lume, prin videoconferință. Mark Haddon, directorul educației la SERC, și oamenii de știință din Smithsonian se plasează pentru lecții interactive de jumătate de oră sau o oră din domeniu.
„Studenții trebuie să știe unde se află SERC pe hartă. De obicei, folosesc Google Earth pentru a merge de la școala lor în Golful Chesapeake, pentru a putea vedea unde mă aflu în raport cu ei ”, spune Haddon. El preia subiecte, cum ar fi biologia crabului albastru, ecologia pădurii, speciile invazive și încălzirea globală, această rețea cu cercetări în curs de cercetare ale oamenilor de știință Smithsonian. „Pe cât posibil, sunt afară. Dacă vorbesc despre Golful Chesapeake, sunt pe un doc. Am crabi albaștri în găleți lângă mine și îi trag în sus ”, adaugă el.
Unul dintre punctele forte ale programului de învățare la distanță al SERC este acela că permite studenților să vadă oamenii de știință în acțiune. „Nu poartă paltoane de laborator. Ei poartă șolduri de șold. Se murdăresc și se ude și se uită la diferite animale. Sau sunt în copacul copacilor, spune Haddon. „Cred că beneficiul este să spun:„ Uite, aceasta este știința. Acest lucru este cu adevărat interesant și sunt mulți tineri care o fac. ””
***
Deocamdată, succesul programelor care aduc oamenii de știință care lucrează în sălile de clasă elementare, gimnaziale și liceale se măsoară în mare măsură pe poveștile împărtășite de cei implicați, mai degrabă decât pe date grele. Dar, după cum remarcă Jeannie Tuschl, „Uneori, numerele nu arată ceea ce se întâmplă cu adevărat între un profesor și un om de știință și un om de știință și studenți”.
După ce a sunat clopotul, semnalând sfârșitul clasei lui Ting Wu, am adunat un grup de studenți pentru a primi feedback-ul lor. I-am întrebat dacă au crezut că este o idee bună pentru școli să invite oamenii de știință să predea lecții și am primit un „Da” răsunător.
„Dacă un anumit om de știință sau cercetător intră în clasă, acesta vă poate schimba total perspectiva sau întregul viitor, pentru că s-ar putea să vă simțiți dintr-o dată ca și cum doriți să intrați în ceva genetic”, a spus o tânără.
Un student destul de serios a recunoscut că nu este sigur ce cale de carieră ar urma, dar, după ce a ascultat Wu vorbind despre medicină personalizată, și-a imaginat el însuși un genetician.
Ceea ce m-a lovit cel mai mult, însă, a fost un tânăr care se considera deja un om de știință. "Am aflat sincer despre câteva noi modalități uimitoare prin care noi, ca oameni de știință, putem ajuta umanitatea", a spus el, ca răspuns la vizita lui Wu. „În loc să lăsăm copiii să moară, am descoperit o nouă modalitate de a ajuta oamenii să trăiască. Tot astăzi m-a interesat. ”
Al nouălea grad este inspirat cu adevărat. „ Putem descoperi și mai multe”, a spus el.
