साइंटिस्ट क्लासरूम में आता है

एक मई की सुबह, Atiyah Schroeter ने वाशिंगटन, डीसी के कैपिटल सिटी पब्लिक चार्टर स्कूल में अपना पहला पीरियड जीव विज्ञान वर्ग शुरू किया, जिसमें एक अतिथि वक्ता का परिचय दिया। डॉ। टिंग वू, उसने प्रयोगशाला तालिकाओं पर बैठे 16 नौवें ग्रेडर को समझाया, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के आनुवंशिकी के विशेषज्ञ हैं।

दस्तकारी से बने डबल हेलिकॉप्टरों से साफ था कि सफेद बोर्ड से क्लास आनुवांशिकी की पढ़ाई के बीच में थी। छात्र डीएनए में अच्छी तरह से वाकिफ थे और यह समझते थे कि इसके दो घुमाए हुए किस्में में न्यूक्लियोटाइड्स होते हैं, जिन्हें शॉर्ट के लिए ग्वानिन, एडेनिन, थाइमिन और साइटोसिन- या, जी, ए, टी और सी कहा जाता है।

लेकिन वू ऐसी चीज के बारे में बात करना चाहते थे जो अक्सर हाई स्कूल साइंस के पाठ्यक्रम में शामिल नहीं होती है। वह व्यक्तिगत आनुवांशिकी पर चर्चा करने के लिए स्कूल में थी - और नैतिक और कानूनी मुद्दे जो तब आते हैं जब व्यक्ति अपने डीएनए को अनुक्रमित करने में सक्षम होते हैं।

आनुवंशिकीवादी कद में छोटा होता है, लेकिन यहां तक ​​कि एक निर्धारित पीठ और संवादी शैली के साथ, वह किशोरों का ध्यान आकर्षित करता है।

"आप में से कितने लोगों ने फिल्म माय सिस्टर कीपर देखी है?" उसने पूछा।

कुछ हाथ ऊपर गए।

"क्या आप उस वर्ग के लिए संक्षेप में प्रस्तुत करना चाहेंगे जो उस फिल्म के बारे में था?" वू ने एक युवा लड़की से कुछ पंक्तियों के बारे में पूछा।

“ठीक है, मूल रूप से, बड़ी बहन को कैंसर था और छोटी बहन एकमात्र थी जिसके पास बड़ी बहन से मेल खाने के लिए अंगों या रक्त के प्रकार थे, इसलिए वे उसके अंगों या रक्त का उपयोग करना चाहते थे। लेकिन छोटी बहन अब और नहीं चाहती थी, इसलिए उसे एक वकील मिल गया। वे सिर्फ दिखाते हैं कि कैंसर से पीड़ित लड़की अपने परिवार के साथ गुज़री है, ”छात्रा ने कहा।

"क्या आप जानते हैं कि यह एक वास्तविक जीवन की कहानी पर आधारित था?" वू ने कहा।

वू ने नीली जीन चौग़ा में एक छोटी लड़की मौली नैश की तस्वीर की ओर इशारा किया, अपने बच्चे के भाई, एडम को चूमते हुए, कक्षा के सामने एक स्क्रीन पर पेश किया। "क्या आप चाहते हैं कि मैं आपको यह कहानी बताऊँ?" उसने पूछा।

कई छात्रों ने सिर हिलाया।

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2007 में वू ने पर्सनल जेनेटिक्स एजुकेशन प्रोजेक्ट (pgEd) की स्थापना की। उसका उद्देश्य यह था कि वैज्ञानिक क्या कर सकते हैं और जनता को क्या पता है कि वे कर सकते हैं के बीच अंतर को कम करना है। उसने महसूस किया कि हाई स्कूल क्लासरूम सबसे अच्छा कंडेक्ट था जिसके माध्यम से जनता के साथ आनुवंशिकी में प्रगति के बारे में जानकारी साझा करने के लिए, और इसलिए उसने पाठ योजनाओं को डिजाइन करने के लिए वैज्ञानिकों और शिक्षकों की एक छोटी टीम बनाई।

PgEd ये सबक योजनाएं प्रदान करता है - व्यक्तिगत आनुवंशिकी पर गतिविधियों, पठन सामग्री और PowerPoint प्रस्तुतियों से बना है और यह कैसे प्रजनन, स्वास्थ्य देखभाल, खेल, कानून प्रवर्तन और शिक्षकों के लिए भेदभाव से संबंधित है, शिक्षकों के लिए नि: शुल्क। हर बार, वू और अन्य टीम के सदस्य खुद को सबक सिखाने के लिए देश भर के स्कूलों का दौरा करते हैं।

जब वू pgEd के निदेशक के रूप में अपनी भूमिका में किशोरों के साथ बात नहीं कर रहा है, तो वह हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में आनुवंशिकी सिखा रहा है। "वू लैब" में, वह और उनकी पोस्टडॉक्टरल फैलो की टीम, स्नातक छात्र, अनुसंधान सहायक और तकनीशियन गुणसूत्र की स्थिति और व्यवहार का अध्ययन करते हैं और यह कैसे वंशानुक्रम में खेलते हैं।

वू ने कहा, "मैं हमेशा इस बात पर चर्चा करता हूं कि यह क्षेत्र कहां जा रहा है और हम किस तरह से आनुवांशिकविदों के रूप में यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि अनुक्रमण उनके सामाजिक आर्थिक स्थिति की परवाह किए बिना सभी के लिए लाभदायक और समान रूप से सुलभ होगा।"

डीएनए अनुक्रमण तकनीक की बढ़ती पहुंच के साथ, निश्चित रूप से, इस बात पर विचार करने की आवश्यकता है कि समाज को जिम्मेदारी से इसका उपयोग कैसे करना चाहिए। क्या लोगों को दर्दनाक, घातक बीमारियों के लिए भ्रूण का परीक्षण करने की अनुमति दी जानी चाहिए जो जीवन के विभिन्न चरणों में विकसित होती हैं? क्या माता-पिता के लिए आनुवंशिक वेरिएंट के लिए भ्रूण का परीक्षण करना ठीक है जो हिंसक व्यवहार से जुड़े हैं? वू ये सवाल और अन्य लोगों से पूछती है कि वह उन कक्षाओं में हाथ बंटाती है जिनसे वह मिलने जाती है।

“उनके जीवनकाल में, उनके दोस्तों के बीच, एक उचित मौका है कि वे किसी को जानेंगे या उन्हें खुद एक दुविधा दी जाएगी जिसमें हल करने के लिए आनुवंशिक जानकारी लाना शामिल है। यह उन क्षणों में है जब आप चाहते हैं कि उनकी स्मृति में कुछ ऐसा हो जो उन्हें यह जानने में मदद करे कि अक्सर एक सही उत्तर नहीं होता है - कि यदि वे ऐसे निर्णय पर आते हैं जो उनके लिए अच्छा है, तो उन्हें इससे चिपके रहने का अधिकार है । "

वू उस कहानी का उपयोग करना पसंद करते हैं जो मेरी बहन के रक्षक के लिए आधार थी जब वह हाई स्कूल के छात्रों को पढ़ाती है।

मौली नैश का जन्म फैंकोनी एनीमिया के साथ हुआ था, जो एक ऐसा रोग था जिसने उसके शरीर को उसके डीएनए में त्रुटियों को सुधारने में असमर्थ बना दिया था। नतीजतन, उसे कैंसर होने का बड़ा खतरा था। उसके माता-पिता ने अस्थि मज्जा दाता के लिए दुनिया की खोज की, इस उम्मीद में कि उनकी बेटी को जीवित रहने के लिए आवश्यक प्रत्यारोपण मिल सकता है, लेकिन एक मैच खोजने में असमर्थ थे। वे अनिवार्य रूप से मौली के बीमार होने और मरने की तैयारी कर रहे थे, जब प्रीइमप्लांटेशन जेनेटिक डायग्नोसिस नामक एक नई तकनीक उपलब्ध हो गई।

इन विट्रो निषेचन का उपयोग करते हुए, मिनेसोटा विश्वविद्यालय के डॉक्टरों ने मौली के माता-पिता के अंडे और शुक्राणु से कई भ्रूण बनाए। उन्होंने प्रत्येक भ्रूण में डीएनए को देखा और, सौभाग्य से, एक पाया जो एक व्यवहार्य अस्थि मज्जा मैच था और रोग का वाहक नहीं था। वू अपने कैप्टिव दर्शकों को समझाता है कि यह भ्रूण मॉली की मां को प्रत्यारोपित किया गया था, और जब बच्चा, एडम, पैदा हुआ था, तो उसकी बहन की जान बचाने के लिए गर्भनाल रक्त का उपयोग किया गया था।

"आप किसी को बचाने के इस तरीके के बारे में क्या सोचते हैं?" उसने डीसी से कक्षा में पूछा "अब, याद रखना, कोई सही या गलत जवाब नहीं है।"

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पिछले मार्च में, स्मिथसोनियन और प्यू रिसर्च सेंटर ने मिलकर मूल विज्ञान की अमेरिकियों की समझ का परीक्षण किया। 1, 000 से अधिक वयस्कों द्वारा लिए गए सर्वेक्षण में 13 प्रश्न शामिल थे। उदाहरण के लिए, लाल रक्त कोशिकाओं का मुख्य कार्य क्या है, और अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि वातावरण में तापमान बढ़ने का कारण क्या है? प्रश्नोत्तरी पर औसत ग्रेड डी + था।

सर्वेक्षण में शामिल 46 प्रतिशत लोगों ने कहा कि मुख्य कारण युवा विज्ञान और गणित में डिग्री हासिल नहीं करते हैं क्योंकि ये विषय "बहुत कठिन हैं।", कई नेताओं ने कहा कि यह विश्वास देश की भविष्य की सफलता है। विज्ञान, प्रौद्योगिकी, इंजीनियरिंग और गणित (STEM) से संबंधित क्षेत्रों में लोगों के बड़े और बेहतर कार्यबल का निर्माण करने वाले स्कूलों पर सवारी। श्रम सांख्यिकी ब्यूरो के अनुसार, विज्ञान और इंजीनियरिंग में रोजगार 2008 से 2018 के बीच 20.6 प्रतिशत बढ़ने की उम्मीद है, कुल रोजगार की विकास दर 10.1 प्रतिशत की तुलना में।

तो, क्या देता है? संयुक्त राज्य अमेरिका में शिक्षा प्रणाली इन मांगों को कैसे पूरा कर सकती है?

वैयक्तिक आनुवांशिकी शिक्षा परियोजना द्वारा साक्ष्य के रूप में एक रणनीति, वैज्ञानिकों को कक्षाओं में लाने के लिए की गई है, इस उम्मीद में कि वे पाठ्यक्रम को बढ़ावा दे सकते हैं, शिक्षकों के साथ काम करने की साझेदारी बना सकते हैं और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि छात्रों के भीतर विज्ञान के लिए एक जुनून प्रज्वलित करें।

12 वर्षों के लिए, नेशनल साइंस फाउंडेशन ने के -12 शिक्षा कार्यक्रम में अपने ग्रेजुएट साइंस, टेक्नोलॉजी, इंजीनियरिंग और गणित (एसटीईएम) अध्येताओं के साथ बड़े पैमाने पर इस रणनीति को अंजाम दिया, जिसे आमतौर पर जीके -12 कार्यक्रम के रूप में जाना जाता है। इस कार्यक्रम ने विश्वविद्यालयों को 5 साल का अनुदान दिया, ताकि हर साल विज्ञान में आठ से दस स्नातक छात्र स्थानीय के -12 कक्षाओं में शिक्षकों के साथ काम कर सकें। कम-से-कम इस व्यवस्था से सभी दलों को लाभ हुआ। साथियों ने विज्ञान के बेहतर संचारक बन गए। अपने विषय के बारे में शिक्षकों के ज्ञान को मजबूत किया, जैसा कि अग्रणी प्रयोगों के साथ उनके आराम स्तर और विज्ञान के लिए छात्रों के उत्साह में सुधार हुआ। संघीय बजट में कटौती के कारण 2011 में कार्यक्रम समाप्त होने से पहले, देश भर के 5, 000 स्कूलों में 10, 000 से अधिक जीके -12 फेलो ने काम किया।

जीके -12 कार्यक्रम में भाग लेने वाले कुछ कॉलेजों ने एनएसएफ फंडिंग के बिना भी प्रयास को जीवित रखने के तरीके खोजे हैं। क्लासरूम पार्टनरशिप प्रोग्राम में वेंडरबिल्ट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिक, उदाहरण के लिए, मेट्रोपॉलिटन नैशविले पब्लिक स्कूलों में शिक्षकों के साथ पांच स्थानीय विश्वविद्यालयों में एसटीईएम विभागों में स्नातक छात्रों और पोस्ट-डॉक्टरल फेलो। गर्मियों के दौरान दस दिनों के लिए, वैज्ञानिक, कृषि विज्ञान, जैव रसायन और सिविल इंजीनियरिंग में अलग-अलग विशेषज्ञता के साथ, के -12 शिक्षकों के साथ मिलकर कुछ को सबक योजनाओं को डिजाइन करने के लिए मिलते हैं। फिर, स्कूल वर्ष के दौरान, वैज्ञानिक प्रत्येक सप्ताह कक्षा में एक दिन बिताते हैं, हाथों की गतिविधियों पर ऑर्केस्ट्रेट करते हैं। प्राथमिक विद्यालय के बच्चों के लिए, एक प्रयोग तरल नाइट्रोजन का उपयोग करके आइसक्रीम बनाने का हो सकता है; मिडिल स्कूल वालों के लिए, शायद यह आलू के टुकड़े में परासरण का अध्ययन कर रहा है, और हाई स्कूल के छात्रों को विरासत और रक्त टाइपिंग में एक सबक मिल सकता है। इस साल, कार्यक्रम ने नौ अलग-अलग नैशविले पब्लिक स्कूलों में 20 वैज्ञानिकों को वितरित किया।

कार्यक्रम के समन्वयक, जेनी टस्कल के अनुसार, पिछले साल हटी कॉटन एसटीईएम मैग्नेट एलिमेंट्री में विज्ञान में उपलब्धि स्कोर, प्रतिभागी स्कूलों में से एक, दोगुना हो गया। पूर्व-परीक्षण से संकेत मिलता है कि इस वर्ष स्कोर फिर से दोगुना हो जाएगा। वह यह भी कहती हैं कि स्कूल अक्सर उन दिनों की उच्च उपस्थिति की रिपोर्ट करते हैं जो वैज्ञानिक हैं।

“कक्षा में एक वैज्ञानिक होने के कारण विज्ञान में रुचि पैदा होती है जो वास्तव में इन बच्चों में से कुछ के लिए पहले कभी नहीं उजागर किया गया है। यह आश्चर्यजनक है कि अचानक कैसे उन्हें पता चला है कि विज्ञान वास्तव में मजेदार है, ”टस्कल कहते हैं।

एक बार के कैरियर डे-टाइप दौरे के विपरीत, फेलो की चल रही साप्ताहिक यात्राओं से छात्रों को वैज्ञानिकों के साथ संबंध बनाने का अवसर मिलता है। टस्कल कहते हैं, "उनमें से कई कभी किसी वैज्ञानिक से नहीं मिले।" “एक वैज्ञानिक को देखे बिना, आप एक वैज्ञानिक बनने के बारे में नहीं सोचते हैं। यह उनके लिए विज्ञान को उनके लिए प्राप्य करियर के रूप में पहचानने का अवसर प्रदान करता है। ”

गैर-लाभकारी, संग्रहालयों और अन्य संगठनों ने भी कक्षा में अनुसंधान वैज्ञानिकों को शामिल करने के तरीके खोजे हैं। उदाहरण के लिए, ReSET वाशिंगटन, डीसी में एक 25 वर्षीय गैर-लाभकारी है जो ज्यादातर सेवानिवृत्त वनस्पतिविदों, जैव रसायनविदों, एयरोस्पेस इंजीनियरों, सांख्यिकीविदों और अन्य वैज्ञानिकों की भर्ती करता है। स्वयंसेवक एक सेमेस्टर के दौरान शहर के पब्लिक स्कूलों में छह घंटे की यात्रा करते हैं और गोडार्ड स्पेस सेंटर, नेशनल जू या स्थानीय पावर प्लांट जैसी जगहों पर जाने के लिए एक तरह की लीड फील्ड ट्रिप करते हैं।

एक अन्य मॉडल में, मैरीलैंड के एजवाटर में स्मिथसोनियन एनवायरनमेंटल रिसर्च सेंटर (SERC) वैज्ञानिकों को वीडियोकॉनफ्रेंसिंग के माध्यम से दुनिया भर में कक्षाओं में लाता है। मार्क हेडन, एसईआरसी में शिक्षा के निदेशक, और स्मिथसोनियन वैज्ञानिक क्षेत्र से आधे घंटे या घंटे-लंबे इंटरैक्टिव पाठ के लिए पैच करते हैं।

“छात्रों को पता चल गया है कि मानचित्र पर SERC कहाँ है। मैं आमतौर पर अपने स्कूल से चेसापिक खाड़ी जाने के लिए Google धरती का उपयोग करता हूं, इसलिए वे देख सकते हैं कि मैं उनके संबंध में कहां हूं। वह नीली केकड़े जीव विज्ञान, वन पारिस्थितिकी, आक्रामक प्रजातियों और ग्लोबल वार्मिंग जैसे विषयों पर विचार करता है, जो कि स्मिथसोनियन वैज्ञानिकों द्वारा चल रहे शोध के साथ है। “जितना संभव हो, मैं बाहर हूं। अगर मैं चेसापिक बे के बारे में बात कर रहा हूं, तो मैं डॉक पर हूं। मेरे पास बाल्टियों में नीले केकड़े हैं, और मैं उन्हें ऊपर खींचता हूं।

एसईआरसी के दूरस्थ शिक्षा कार्यक्रम की एक ताकत यह है कि यह छात्रों को कार्रवाई में वैज्ञानिकों को देखने में सक्षम बनाता है। “वे प्रयोगशाला कोट नहीं पहन रहे हैं। उन्होंने हिप वैटर पहने हुए हैं। वे गंदे और गीले हो रहे हैं, और वे विभिन्न जानवरों को देख रहे हैं। या, वे पेड़ चंदवा में हैं, ”हेडन कहते हैं। "मुझे लगता है कि लाभ, कहना है, 'देखो, यह विज्ञान है। यह वास्तव में दिलचस्प है, और बहुत सारे युवा इसे कर रहे हैं। ''

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अभी के लिए, उन कार्यक्रमों की सफलता जो प्राथमिक, मध्य और उच्च विद्यालय कक्षाओं में काम करने वाले वैज्ञानिकों को लाते हैं, उनमें कठिन डेटा के बजाय, उन लोगों द्वारा साझा की गई कहानियों को मापा जाता है। लेकिन, जैसा कि जेनी टस्कल ने कहा, "कभी-कभी संख्याएं यह नहीं दिखाती हैं कि वास्तव में एक शिक्षक और एक वैज्ञानिक और एक वैज्ञानिक और छात्रों के बीच क्या होता है।"

घंटी बजने के बाद, टिंग वू की कक्षा के अंत का संकेत देते हुए, मैंने अपनी प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए छात्रों के एक समूह को इकट्ठा किया। मैंने उनसे पूछा कि क्या उन्होंने सोचा कि स्कूलों में वैज्ञानिकों को सबक सिखाने के लिए आमंत्रित करना एक अच्छा विचार है, और मुझे एक शानदार "हाँ" मिला।

"अगर एक निश्चित वैज्ञानिक या शोधकर्ता वर्ग में आता है, तो यह आपके परिप्रेक्ष्य या आपके पूरे भविष्य को पूरी तरह से बदल सकता है, क्योंकि आप अचानक महसूस कर सकते हैं जैसे आप आनुवांशिकी जैसी किसी चीज़ में जाना चाहते हैं, " एक युवा महिला ने कहा।

एक नहीं बल्कि गंभीर छात्र ने स्वीकार किया कि वह निश्चित नहीं था कि वह किस करियर के रास्ते पर चलेगा, लेकिन वू ने व्यक्तिगत चिकित्सा के बारे में बात करने के बाद, वह खुद को एक आनुवंशिकीविद् की कल्पना कर रहा था।

हालांकि, मुझे सबसे ज्यादा झटका लगा, एक युवा था, जो पहले से ही खुद को वैज्ञानिक मानता था। वू की यात्रा के जवाब में, "मैंने ईमानदारी से कुछ नए अद्भुत तरीकों के बारे में पता लगाया, जिसमें हम, वैज्ञानिकों के रूप में, मानवता की मदद कर सकते हैं।" “बच्चों को मरने देने के बजाय, हमने लोगों को जीने में मदद करने के लिए एक नया तरीका खोजा। आज सब कुछ मुझे दिलचस्पी है। ”

नौवें ग्रेड को वास्तव में प्रेरित किया गया था। " हम और भी अधिक खोज कर सकते हैं, " उन्होंने कहा।