Veda učiteľa jednoduchý prístup Racked Up 140.000 dolárov v národných cenách

Nezvyčajný počet detí s raz-in-a-celoživotné akademické uznanie stopy späť na Bronx-rodený učiteľ strednej školy Andrew Bramante. Počas štrnástich rokov, ktoré strávil vo výučbe na strednej škole od ukončenia priemyselnej práce, poslal viac ako 30 študentov na prestížny veľtrh Intel International Science and Engineer Fair.

V akademickom roku 2016-2017, ktorý je zatiaľ najúspešnejším rokom, študenti Bramante zarobili viac ako 140 000 dolárov v peňažných cenách, nehovoriac o viacerých štipendiách a dokonca aj platenej ceste do Indie. Životopis jeho triedy na Greenwich High School v Connecticute číta, ako by skrýva tajný recept na víťazstvo vedeckých veľtrhov.

Trvá na tom, že jeho proces nie je tajomstvom. Bramante, ktorej trieda je komplexne profilovaná Trieda, snaží sa byť učiteľom, ktorý si želá ako dieťa - nie ten, kto sa o neho pozrel, alebo mu dal odpovede na konzervy, pričom sa sťažoval na deti, ktoré sa nestarajú o vedu.

„Musíte im dať slobodu so zodpovednosťou, ktorú skutočne nájdu v sebe, aby sa to stalo,“ hovorí Bramante obrátený.

"Toto nie je vedecký veľtrh 101," hovorí Bramante, ktorý zdôrazňuje, že zručnosti, ktoré jeho študent ovláda, prevyšujú akúkoľvek cenu, ktorú môže porota udeliť.

Vlastníctvo nad týmito projektmi je nevyhnutné pre jeho proces, pretože Bramanteho základné presvedčenie, že ľudia budú pracovať pre veci, o ktoré sa starajú. Jeho študenti nie sú všetci detskí géniovia, ale vďaka tomu pracujú ešte ťažšie. „Je to počiatočný výbuch, keď sa bojí a majú radi, že ani 20 percent z toho nerozumiem, ale trik je naozaj presvedčiť deti, že to dokážu,“ hovorí Bramante. „Spojte to s čerstvým výhľadom a predstavivosťou, ktorá nemá hranice, ktoré prichádzajú s dospelosťou.“

Možno, že žiadny študent lepšie nepreukáže odmeny filozofie Bramante lepšie ako 16-ročný študent Raina Jain, šampiónka tohtoročného ISEF. Potom, čo cestoval do Indie a všimol si, ako nebezpečné kovy často prenikajú do zásobovania vodou, Jain vedel, že sa musí niečo urobiť. Vedela však aj to, že nákladné systémy detekcie neboli dostupné komunitám, ktoré ich najviac potrebujú. Bramante, neodradená Jainovými menej známymi hviezdami, ju vyzvala, aby našla vlastné riešenie.

„Bol som v šoku,“ hovorí. "Mám C + v biológii a D + na chémii v polovici a pán B to vie, ale len preto, že mám túto vášeň pre vedu, on vzal šancu na mňa, čo je niečo, čo žiadny iný učiteľ by robiť." Prostredníctvom toho som sa v tomto roku vedeckého výskumu dozvedel viac, ako som mal v akejkoľvek inej triede konvenčných vied. “

Ďalší z študentov Bramante, začínajúci pediater s názvom Hiba Hussain, zmenil paradigmu diagnostikovania chronickej obštrukčnej choroby pľúc, ktorá je v súčasnosti štvrtým najväčším zabijakom na svete, pričom využíva technológiu hotelovej karty a aplikáciu. Diagnóza môže stáť 1000 dolárov - nehovoriac o problémoch pri návšteve ordinácie lekára - ale 15-ročné riešenie analyzuje dýchanie pacienta iba v niekoľkých minútach, len pár dolárov, čo ho robí prístupným pre komunity v núdzi.

Jain aj Hussain získali svoju cestu okolo veľtrhov v regióne a na ISEF v roku 2018 sa Raina umiestnila na prvom mieste a najlepšie v kategórii, zatiaľ čo Hiba obsadila tretie miesto v biomedicínskom inžinierstve.

Ostatní študenti v triede Bramante riešili všetko od vytvorenia sodíkových batérií až po úlohu antibiotík na ľudskej mikrobióze. Toto je komplexná vec - čo je to, čo by ste mali vidieť na bakalárskej úrovni najskôr. Jadrom ich úspechu je pán B.

Iste, má bohatstvo spojení, ktoré sprevádzajú priemyselný úspech a vybavenie, ktoré konkuruje univerzitným laboratóriám. Ale to nie je spôsob, akým narúša vedecké vzdelávanie. Robí to jednoducho, s hlboko zakorenenou veľkorysosťou mentora, ktorý prejavuje starostlivosť v laboratóriu aj mimo neho. Jeho laboratórium nemusí byť škálovateľné na každú strednú školu, ale presvedčenie, že budúca generácia sa môže učiť seriózne, bez predsudkov, stojí len čas.

„Nemusíte stráviť 20 až 30 rokov v laboratóriu a získať titul Ph.D. niekto si myslí, že si zaslúžite, “hovorí Bramante.

Ako to robí pán B?

Polovica tuctov stredných škôl v Fairfield County sa môže pochváliť podobnými výskumnými programami ako Bramante, ale populárny model má trojročný záväzok - jeden rok nájsť tému a napísať návrh, druhý na vykonanie experimentu a tretí na písanie o ono. Bramante verí, že stredoškoláci sa môžu učiť a pracovať oveľa rýchlejšie. Všetci ostatní ich len podceňujú.

„Pre mňa je to veľa mŕtveho času, veľa času hrania šachu na PC,“ hovorí Bramante. V priebehu jedného akademického roka sa prispôsobí celému procesu, ktorý je podporovaný vierou, že študenti budú mať podporu a vlastníctvo nad svojimi projektmi.

Samozrejme, pomáha začať s deťmi, ktoré majú záujem o vedu začať. Hodnoty ako Neil deGrasse Tyson a Bill Nye sú cenné, hovorí Bramante, „do tej miery, že tento typ prezentácie vedy môže dostať deti do kontaktu.“ Ale tam, kde títo vychovávatelia zameraní na médiá otvárajú dvere vede, Bramante ich uvádza do praxe, rovno. do jeho neuveriteľne dobre vybaveného laboratória (pozri: $ 250,000 elektrónový mikroskop zachytený od bývalého kolegu).

Potom, čo pracovala na jej výskume až do „desiatich alebo jedenástich hodín“ počas mnohých nocí, sa podarilo vytvoriť nízko nákladovú detekčnú metódu zahŕňajúcu komplexnú chémiu. Vytvorila magnetické nanočastice, ktoré umožňujú prechádzať iba určité vlnové dĺžky - farby - v závislosti od koncentrácie kontaminantov vo vode. Hnedé svetlo, Greenwich junior vysvetľuje obrátený, označuje jednu časť na miliardu arzénu, zatiaľ čo žltá označuje dva.