In het micropropagatie-laboratorium van BioTECH in Miami, planten eerstejaarsstudent orchideeënzaden zorgvuldig over en nemen weefselmonsters.
gerelateerde inhoud
- Hoe India 300 miljoen kinderen leert om milieuactivisten te zijn
De studenten in de inaugurele klas op de magneetschool, die zich richt op conservatiebiologie, dommelen niet rond met rudimentaire wetenschappelijke projecten. Het lab staat vol met het soort machines dat je zou verwachten in een laboratorium op graduate niveau, en de studenten werken aan een veldonderzoek om inheemse orchideeën opnieuw in Zuid-Florida te introduceren. Verwacht wordt dat ze in hun laatste jaar onderzoek zullen publiceren in peer-reviewed tijdschriften.
BioTECH, de eerste school in zijn soort, is een samenwerking tussen Miami Dade County School District, de Fairchild Tropical Botanic Garden en Zoo Miami. Zowel Fairchild als de dierentuin hadden in het verleden veldreisprogramma's voor middelbare scholieren, maar ze besloten dat ze het niveau wilden verhogen en kinderen de kans wilden geven om betrokken te raken bij de feitelijke wetenschap.
"We hadden een tijdje met het schooldistrict gesproken over botanisch verrijkt curriculum, " zegt Carl Lewis, de directeur van Fairchild Garden. “We hebben het veld van plantkunde hier in Florida zeer populair gemaakt. We hebben veel enthousiaste schoolkinderen en we waren op zoek naar de volgende stap. ”
Studenten zaaien zaden voor het Million Orchid Project. (BioTech) Het schooldistrict, dat over het algemeen voorstander is van magneetscholen, steunde het idee en vroeg subsidie aan om de faciliteit te bouwen. Ze voegden een deel van de bestaande middelbare school in Richmond bij om een volledig DNA-laboratorium te bouwen met thermocyclers en een krachtige vloeistofchromatograaf. “Het oorspronkelijke idee was om projectmatig te leren, maar toen we onze medewerkers eenmaal aan boord hadden, hebben we er een onderzoeksprogramma van gemaakt”, zegt Daniel Mateo, de assistent-directeur.
Dit jaar begonnen 122 9e klassers van 33 middelbare scholen in de hele provincie - en een oppervlakte van 327 vierkante mijl - op school bij BioTECH, na aanmelding en selectie uit een loterij van 250 studenten. Ze krijgen een standaard high school curriculum, maar ze brengen ook elke dag een paar uur door in het lab op de school, evenals bij de twee onderzoeksinstellingen. Als eerstejaarsstudent gaat hun keuzetijd naar de veldbiologie en als tweedejaars gaan ze zich meer richten op de laboratoriumwetenschap. Mateo zegt dat hij en het personeel, dat bestaat uit leraren uit het schooldistrict en wetenschappers uit de dierentuin, Fairchild en nabijgelegen universiteiten zoals de Universiteit van Miami, hopen dat de school de top van 800 studenten bereikt.
"De kinderen kunnen het project helemaal van zaad tot planten meenemen in de gemeenschap, " zegt Lewis. “Het is niet iets dat je meestal op de middelbare school krijgt, of echt ergens anders. Meestal werk je in een lab of een veld, het een of het ander. Hier kunnen kinderen heen en weer kruisen. 'Hij zegt dat studenten heel enthousiast zijn geweest. De school heeft in het weekend labtijd moeten instellen, omdat ze binnen willen komen om hun planten te controleren.
De eerstejaarsstudentklasse is 122 botanici sterk. (BioTech) Er zijn nogal wat STEM-gerichte magneetscholen in het hele land, en er zijn andere scholen die zijn aangesloten bij botanische tuinen. De Brooklyn Academy of Science and the Environment brengt zijn eerstejaarsstudent bijvoorbeeld eenmaal per week naar de Brooklyn Botanic Gardens. Maar geen van deze andere scholen, zegt Lewis, doen veldbiologisch onderzoek op het niveau van BioTech. Tegen de tijd dat ze afstuderen, moeten studenten hun eigen onderzoeksproject afsluiten en voltooien, met de verwachting, zegt Mateo, dat deze artikelen worden gepubliceerd. Ze kunnen ook beginnen met gelijktijdige collegecursussen.
Op nationaal niveau zijn middelbare scholen in toenemende mate testgericht en in Florida moeten middelbare scholieren slagen voor lees- en wiskundetoetsen om af te studeren. Een wetenschappelijk onderzoek is niet vereist, wat betekent dat het gemakkelijk is om meer specifieke onderwerpen, zoals plantkunde, aan de kant te laten vallen. BioTECH probeert zijn studenten inzicht te geven in zowel traditionele veldwetenschap als biotechnologie, zodat ze voorbereid zijn op de toekomst van het veld. "Botanici zullen erachter moeten komen hoe een groeiende bevolking te voeden en plantengemeenschappen weerbaarder te maken tegen klimaatverandering, " zegt hij. "We moeten deze studenten voorbereiden op waar plantkunde in de toekomst zal zijn."
Dat resoneerde over het veld. Toen Lewis in april een presentatie over BioTECH gaf op het Education Congress for Botanic Gardens in St. Louis, vroegen wetenschappers van andere instellingen al hoe de school studenten naar hun programma's kon leiden nadat ze waren afgestudeerd. Uit een studie uit 2010 van de Botanic Gardens Conservation International bleek dat het aantal studenten met plantgraden was gedaald met de helft sinds het einde van de jaren tachtig, en de helft van de universiteiten met plantkundeprogramma's had ze in diezelfde periode geëlimineerd.
Studenten transplanteren orchideezaden en nemen weefselmonsters in dit mircopropagatielab op de school. (BioTech) Het is logisch dat de eerste magneetschool gewijd aan plantkunde in Miami zou zijn. Plantenwetenschappen spelen een grote rol in het klimaat, de economie en de geschiedenis van Zuid-Florida, van de sinaasappelboomgaarden tot de handel in orchideesmokkel. "We hebben 12 maanden per jaar groene planten en we kunnen veel planten kweken van enkele van de meest diverse plaatsen ter wereld", zegt Lewis.
Het grootste streven van BioTech dit jaar is het Million Orchid Project, dat begon bij Fairchild. De studenten planten 1 miljoen inheemse orchideeën - acht verschillende soorten, waaronder de zeldzame spookorchidee - in de stad en proberen de worstelende orchideeënpopulatie te regenereren, die vanaf het einde van de 19e eeuw werd gedecimeerd door stropers en overmatige orchideeënliefhebbers. Het is gebaseerd op een succesvol project dat plaatsvond in Singapore, waar botanici orchideeën plantten in stedelijke gebieden met een hoge dichtheid. "In hun studies van overlevenden waren de overlevingskansen in de stad gelijk aan of groter dan in hun natuurlijke omgeving, " zegt Lewis. "Orchideeën lijken niet te geven om wat er op grondniveau gebeurt, zolang er een boomtak is, kunnen ze prima groeien."
Het project geeft de studenten de kans om lab- en veldwerk te doen, en het brengt hen ook de stad in en brengt hun kennis in actie. Lewis zegt dat Fairchild Garden sinds 2012 aan het project werkt, maar de studenten geven ze een boost, vooral in de verspreiding. "Toen de BioTECH-school opende, bouwden ze een lab net als het onze, maar groter, " zegt hij.
Volgens Mateo is een van de grote doelen van de school om het curriculum te koppelen aan real-world vaardigheden en de studenten een kennisbasis te geven die hen in het begin van hun carrière kan dienen. "Het leukste is om te zien dat deze kinderen echte wetenschap doen en vervolgens conclusies trekken uit de wetenschap die ze doen, " zegt hij. "Ze zijn 14 jaar oud en ze stellen het samen."
