Една майска сутрин Atiyah Schroeter започна първия си клас по биология в School of Public Charter Charter във Вашингтон, окръг Колумбия, като представи гост-лектор. Д-р Тинг Ву, тя обясни на 16 деветокласници, седнали на лабораторни маси, е експерт по генетика от Харвардския университет.
От ръчно изработените двойни спирали, висящи от бялата дъска, стана ясно, че класът е в разгара на изучаването на генетика. Студентите бяха добре запознати с ДНК и разбраха, че двете му усукващи се вериги се състоят от нуклеотиди, наречени гуанин, аденин, тимин и цитозин - или, G, A, T и C, за кратко.
Но Ву искаше да говори за нещо, което не е включено често в учебните програми за научни изследвания в гимназията. Тя беше в училището, за да обсъжда личната генетика - и етичните и правни въпроси, които възникват, когато хората имат възможност да секвенират ДНК.
Генетикът е с малък ръст, но дори с отпуснат гръб и разговорен стил, тя командва вниманието на тийнейджърите.
„Колко от вас са гледали филма „ Пазител на моята сестра “ ?“, Попита тя.
Няколко ръце се издигнаха нагоре.
„Бихте ли искали да обобщим за класа за какво се е занимавал този филм?“ Попита Ву едно младо момиче няколко реда назад.
„Е, по принцип, по-голямата сестра е имала рак, а по-малката сестра е била единствената, която е имала вида на органите или кръвта, за да съответства на по-голямата сестра, така че искат да използват нейните органи или кръв. Но малката сестра не искаше повече, затова си намери адвокат. Те просто показват всички борби, през които момичето с рака е преминало със семейството си “, каза студентката.
"Знаехте ли, че това се основава на реална история?", Каза Ву.
Ву посочи снимка на Моли Неш, момиченце в син гащеризон, който целуваше бебето си брат Адам, прожектиран върху параван в класната стая. „Искате ли да ви разкажа тази история?“, Попита тя.
Няколко студенти кимнаха.
***
През 2007 г. Ву основава образователния проект за лична генетика (pgEd). Целта й беше да ограничи разликата, която видя между това, което могат да правят учените, и онова, което обществеността е наясно, че могат да направят. Тя смяташе, че класните стаи в гимназията са най-добрите канали, чрез които да споделят с обществеността информация за напредъка в генетиката и затова сформира малък екип от учени и преподаватели, които да създават планове за уроци.
PgEd предоставя тези планове за уроци - съставени от дейности, четене на материали и презентации на PowerPoint относно личната генетика и как тя се свързва с неща като възпроизвеждане, здравеопазване, спорт, правоприлагане и дискриминация - на учителите безплатно. Всеки толкова често Ву и други членове на екипа посещават училища в цялата страна, за да учат сами уроците.
Когато Ву не говори с тийнейджъри в ролята си на директор на pgEd, тя преподава генетика в Харвардското медицинско училище. В „Wu Lab“ тя и нейният екип от докторанти, аспиранти, научни сътрудници и техници изучават позиционирането и поведението на хромозомите и как това се проявява при наследяването.
„Винаги съм участвал в обсъждането на това поле и как ние, като генетици, можем най-добре да се уверим, че последователността ще бъде полезна и еднакво достъпна за всички, независимо от техния социално-икономически статус“, каза Ву.
С повишената достъпност до технологията за секвениране на ДНК, разбира се, идва и необходимостта да се обмисли как обществото трябва да го използва отговорно. Трябва ли да се позволи на хората да тестват ембриони за болезнени, смъртоносни заболявания, които се развиват в различни етапи от живота? Добре ли е родителите да тестват ембриони за генетични варианти, които са свързани с насилствено поведение? Ву задава тези въпроси и други при проучване, което тя раздава в часовете, които посещава.
„По време на техния живот сред приятелите им има разумен шанс те да познаят някого или самите те ще получат дилема, която включва привеждане на генетична информация за разрешаване. В тези моменти искате те да имат нещо в паметта си, за да им помогнат да разберат, че често няма правилен отговор - че ако вземат решение, което е добро за тях, то те имат право да се придържат към него . "
Ву обича да използва историята, която беше в основата на пазителката на My Sister's Keeper, когато преподава ученици от гимназията.
Моли Наш е родена с анемия на Фанкони, болест, която кара тялото й да не може да поправи грешки в нейната ДНК. В резултат на това тя беше изложена на огромен риск от рак. Родителите й потърсиха света за донор на костен мозък с надеждата дъщеря им да получи трансплантацията, от която се нуждае, за да оцелее, но не успяха да намерят съвпадение. По същество те се подготвяха Моли да се разболее и да умре, когато се появи нова техника, наречена преимплантационна генетична диагноза.
Използвайки ин витро оплождане, лекарите от университета в Минесота създадоха няколко ембриона от яйцата и сперматозоидите на родителите на Моли. Те разгледаха ДНК във всеки ембрион и за щастие откриха такова, което е жизнеспособен костен мозък, а не носител на болестта. Ву обяснява на своята пленена публика, че този ембрион е имплантиран в майката на Моли и когато бебето, Адам, се е родило, кръвта от пъпната връв е била използвана, за да се спаси живота на сестра му.
"Какво мислите за този начин за спасяване на някого?", Попита тя в класната стая в DC "Сега, не забравяйте, че няма правилен или грешен отговор."
***
Миналия март Смитсониан и изследователският център Pew се обединиха, за да проверят разбирането на американците за основната наука. Проучването, проведено от над 1000 възрастни, се състои от 13 въпроса. Каква е основната функция на червените кръвни клетки например и какъв газ смятат, че повечето учени причиняват повишаване на температурите в атмосферата? Средната оценка на теста беше D +.
Алармиращите 46 процента от анкетираните заявиха, че основната причина младите хора да не получават степени по наука и математика е, че тези предмети са „твърде твърди“. Въпреки това, много мислещи лидери са на убеждението, че бъдещият успех на страната вози по училища, произвеждащи по-голяма и по-добра работна сила от хора в области, свързани с науката, технологиите, инженерството и математиката (STEM). Според Бюрото по трудова статистика се очаква заетостта в науката и инженерството да нарасне с 20, 6% между 2008 г. и 2018 г. в сравнение с общия темп на растеж на заетостта от 10, 1%.
И така, какво дава? Как образователната система в Съединените щати може да отговори на тези изисквания?
Една от стратегиите, както е видно от образователния проект за лична генетика, е да се въведат учените в класните стаи с надеждата, че те могат да засилят учебната програма, да създадат работни партньорства с учители и най-важното - да запалят страстта към науката в студентите.
В продължение на 12 години Националната научна фондация изпълнява тази стратегия в голям мащаб със своите стипендианти по наука, технологии, инженерство и математика (STEM) в образователната програма K-12, по-известна като програма GK-12. Програмата отпуска 5-годишни безвъзмездни средства за университети, така че осем до десет аспиранти всяка година да могат да работят с учители в местните класове К-12. Споразумението, поне анекдотично, се възползва от всички участващи страни. Хората станаха по-добри комуникатори на науката. Знанията на учителите по техния предмет се засилиха, както и нивото им на комфорт с водещи експерименти, а вълнението на учениците от науката се подобри. Повече от 10 000 стипендианти на GK-12 са работили в 5000 училища в цялата страна, обслужващи повече от половин милион ученици, преди програмата да приключи през 2011 г. поради съкращения на федералния бюджет.
Някои от колежите, участвали в програмата GK-12, са намерили начини да поддържат усилията живи, дори без финансиране от NSF. Ученът на университета Вандербилт в програмата за партньорство в класната стая, например, партнира аспиранти и докторанти в катедри STEM в пет местни университета с преподаватели в държавните училища на Metropolitan Nashville. В продължение на десет дни през лятото учените, с различни знания - в областта на селскостопанските науки, биохимията и строителството, да ги назовем - се срещат с преподаватели от К-12, за да изработят планове за уроци. След това през учебната година учените прекарват по един ден всяка седмица в класната стая, оркестрирайки практически дейности. За деца от началното училище може да се направи експеримент да се направи сладолед с течен азот; за средните ученици, може би тя изучава осмозата в картофена филийка, а средните ученици може да получат урок по наследяване и кръвопис. Тази година програмата разпредели 20 учени в девет различни публични училища в Нашвил.
Според координатора на програмата Жани Тушл, оценките на постиженията в науката миналата година в Hattie Cotton STEM Magnet Elementary, едно от участващите училища, се удвоиха. Предварителното тестване показва, че резултатите през тази година отново ще се удвоят. Тя казва още, че училищата често отчитат по-голяма посещаемост в дни, в които са учените.
„Наличието на учен в класната стая предизвиква интерес към науката, който наистина досега никога не е бил разкрит за някои от тези деца. Удивително е как изведнъж са открили, че науката наистина е забавна ”, казва Тушл.
За разлика от еднократното посещение от типа „Ден на кариерата“, постоянните седмични посещения на стипендианти дават възможност на студентите да изградят отношения с учени. „Много от тях никога не са срещали учени от какъвто и да е вид“, казва Тушл. „Без да виждате учен, не мислите да станете учен. Това им предоставя възможност да признаят науката като постижима кариера за тях. “
Нестопанските организации, музеите и други организации също са намерили начини за включване на научните работници в класната стая. ReSET, например, е нестопанска организация на 25 години във Вашингтон, окръг Колумбия, която набира предимно пенсионирани ботаници, биохимици, космически инженери, статистици и други учени. Доброволците правят шест едночасови посещения в градските държавни училища в продължение на семестър и като финал от сортове водят полеви екскурзии до места като космическия център Годард, Националния зоопарк или местната електроцентрала.
В друг модел, Smithsonian Research Research Center (SERC) в Edgewater, Мериленд, въвежда учените в класни стаи по целия свят чрез видеоконферентна връзка. Марк Хадън, директор по образованието в SERC, и Smithsonian учени участват в половин час или часови интерактивни уроци от областта.
„Студентите трябва да се запознаят къде се намира SERC на картата. Обикновено използвам Google Earth, за да отида от училището им до залива Чесапийк, така че да виждат къде съм по отношение на тях “, казва Хаддон. Той се занимава с теми като биологията на сините раци, екологията на горите, инвазивните видове и глобалното затопляне, която се свързва с текущите изследвания на учени от Смитсонов. „Доколкото е възможно, аз съм навън. Ако говоря за залива Чесапийк, аз съм на док. Имам сини раци в кофи до себе си и ги издърпвам нагоре “, добавя той.
Една от силните страни на програмата за дистанционно обучение на SERC е, че тя дава възможност на студентите да видят учените в действие. „Те не носят лабораторни палта. Те носят тазобедрени кулици. Те стават мръсни и мокри и гледат различни животни. Или са горе в дървесния балдахин - казва Хадън. „Ползата, според мен, е да кажа:„ Вижте, това е наука. Това е наистина интересно и много млади хора го правят. ""
***
Засега успехът на програмите, които вкарват работещите учени в класните стаи на началните, средните и средните училища, до голяма степен се измерват върху историите, споделяни от участващите, а не по твърди данни. Но, както отбелязва Жани Тушл, „Понякога числата просто не показват какво наистина се случва между учител и учен и учен и учениците.“
След като звънецът звънна, сигнализирайки за края на класа на Ting Wu, събрах група студенти, за да получа отзивите им. Попитах ги дали смятат, че е добра идея училищата да канят учени да преподават уроци, и получих гласно „Да“.
"Ако определен учен или изследовател влезе в клас, това може напълно да промени вашата перспектива или цялото ви бъдеще, защото изведнъж може да почувствате, че искате да влезете в нещо като генетика", казва една млада жена.
Един доста сериозен студент призна, че не е сигурен какъв път ще продължи, но след като слуша Ву да говори за персонализирана медицина, той си представяше генетик.
Това, което най-много ме удари, беше млад мъж, който вече се смяташе за учен. „Искрено разбрах за някои нови невероятни начини, по които ние като учени можем да помогнем на човечеството“, каза той в отговор на посещението на Ву. „Вместо да оставим децата да умират, открихме нов начин да помогнем на хората да живеят. Всичко днес ме интересуваше. "
Деветокласникът беше истински вдъхновен. " Можем да открием още повече", каза той.
