Nel laboratorio di micropropagazione del BioTECH di Miami, la matricola del liceo sta trapiantando con cura semi di orchidea e prelevando campioni di tessuto.
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Gli studenti della classe inaugurale della Magnet School, che si concentra sulla biologia della conservazione, non si stanno occupando di progetti scientifici rudimentali. Il laboratorio è pieno dei tipi di macchine che ti aspetteresti di trovare in un laboratorio di livello universitario e gli studenti stanno lavorando a uno studio sul campo per reintrodurre orchidee native nel sud della Florida. Entro il loro ultimo anno, sono tenuti a pubblicare ricerche su riviste specializzate.
BioTECH, la prima scuola nel suo genere, è una partnership tra il distretto scolastico della contea di Miami Dade, il giardino botanico tropicale Fairchild e lo zoo di Miami. Sia Fairchild che lo zoo avevano programmi di gite scolastiche per gli studenti delle scuole medie in passato, ma hanno deciso di voler aumentare il livello e offrire ai bambini l'opportunità di essere coinvolti nella scienza vera e propria.
"Abbiamo parlato con il distretto scolastico per un po 'di programmi di studio arricchiti dal punto di vista botanico", afferma Carl Lewis, direttore del Fairchild Garden. “Abbiamo reso molto efficace la divulgazione del campo della botanica qui in Florida. Abbiamo molti entusiasti scolari e stavamo cercando il prossimo passo. ”
Gli studenti seminano semi per il Million Orchid Project. (BioTech)Il distretto scolastico, che generalmente sostiene le scuole magnetiche, ha sostenuto l'idea e ha chiesto finanziamenti per la costruzione della struttura. Hanno annesso parte della proprietà della scuola media di Richmond esistente per costruire un laboratorio di DNA completo con termociclatori e un cromatografo liquido ad alte prestazioni. "L'idea iniziale era quella di fare un apprendimento basato sul progetto, ma una volta che il nostro staff è stato coinvolto, lo abbiamo trasformato in un programma di ricerca", afferma Daniel Mateo, assistente principale.
Quest'anno, 122 alunni di terza media provenienti da 33 scuole medie di tutta la contea - e un'area di 327 miglia quadrate - hanno iniziato la scuola presso BioTECH, dopo aver fatto domanda e selezionato da una lotteria di 250 studenti. Ricevono un curriculum standard delle scuole superiori, ma trascorrono anche un paio d'ore ogni giorno nel laboratorio della scuola e nei due istituti di ricerca. Come matricola, il loro tempo elettivo va alla biologia del campo e come studenti del secondo anno si concentreranno maggiormente sulla scienza di laboratorio. Mateo afferma che lui e lo staff, composto da insegnanti del distretto scolastico e scienziati dello zoo, di Fairchild e delle università vicine come l'Università di Miami, sperano di vedere la scuola a 800 studenti.
"I bambini possono portare il progetto completamente dal seme alle piante nella comunità", afferma Lewis. “Non è qualcosa che di solito ottieni al liceo o in qualsiasi altro luogo. Di solito lavori in un laboratorio o in un campo, l'uno o l'altro. Qui i bambini possono attraversare avanti e indietro. ”Dice che gli studenti sono stati davvero desiderosi. La scuola ha dovuto organizzare il laboratorio durante il fine settimana, perché vogliono entrare e controllare le loro piante.
La classe matricola è forte di 122 botanici. (BioTech)Ci sono parecchie scuole di magneti focalizzate sullo STEM in tutto il paese e ci sono altre scuole affiliate ai giardini botanici. La Brooklyn Academy of Science and the Environment porta la sua matricola ai Brooklyn Botanic Gardens una volta alla settimana, per esempio. Ma nessuna di queste altre scuole, afferma Lewis, sta facendo ricerche di biologia sul campo a livello di BioTech. Quando si diplomeranno, gli studenti dovranno concedere e completare il proprio progetto di ricerca, con l'aspettativa, dice Mateo, che questi articoli vengano pubblicati. Possono anche iniziare a seguire corsi universitari simultanei.
A livello nazionale, le scuole superiori sono sempre più focalizzate sui test, e in Florida gli studenti delle scuole superiori devono superare test di lettura e matematica per laurearsi. Non è richiesta una valutazione scientifica, il che significa che è facile lasciare che argomenti più specifici, come la botanica, cadano di lato. BioTECH sta cercando di fornire ai suoi studenti una comprensione delle scienze del campo tradizionali e della biotecnologia, in modo che siano preparati per il futuro del campo. "I botanici dovranno capire come nutrire una popolazione in crescita e rendere le comunità vegetali più resistenti ai cambiamenti climatici", afferma. "Dobbiamo preparare questi studenti per dove la botanica sarà in futuro."
È risuonato in tutto il campo. Quando Lewis ha tenuto una presentazione su BioTECH al Congresso sull'Istruzione per i Giardini Botanici di St. Louis ad aprile, gli scienziati di altre istituzioni stavano già chiedendo come la scuola potesse indirizzare gli studenti ai loro programmi dopo la laurea. Uno studio del 2010 del Botanic Gardens Conservation International ha scoperto che il numero di studenti laureati in botanica era diminuito della metà dalla fine degli anni '80 e metà delle università che avevano programmi di botanica li aveva eliminati nello stesso periodo di tempo.
Gli studenti trapiantano semi di orchidea e prelevano campioni di tessuto in questo laboratorio di mircopropagazione presso la scuola. (BioTech)Ha senso che la prima scuola di magneti dedicata alla botanica sia a Miami. La scienza delle piante ha un ruolo importante nel clima, nell'economia e nella storia della Florida del sud, dagli aranceti al traffico di orchidee. "Abbiamo piante verdi 12 mesi all'anno e siamo in grado di coltivare molte piante da alcuni dei luoghi più diversi del mondo", afferma Lewis.
Il più grande impegno di BioTech quest'anno è il Million Orchid Project, avviato a Fairchild. Gli studenti stanno piantando 1 milione di orchidee native - otto specie diverse, tra cui la rara orchidea fantasma - in tutta la città, cercando di rigenerare la popolazione di orchidee in difficoltà, che è stata decimata a partire dalla fine del 1800 da bracconaggio e appassionati di orchidee prepotenti. Si basa su un progetto di successo che ha avuto luogo a Singapore, dove i botanici hanno piantato orchidee in aree urbane ad alta densità. "Nei loro studi sulla sopravvivenza, i tassi di sopravvivenza in città erano uguali o superiori a quelli nei dintorni naturali", afferma Lewis. "Le orchidee non sembrano preoccuparsi di ciò che sta accadendo a livello del suolo, fintanto che c'è una chioma d'albero, possono crescere bene."
Il progetto offre agli studenti la possibilità di svolgere attività di laboratorio e sul campo e li porta anche in città, mettendo in pratica le loro conoscenze. Lewis afferma che Fairchild Garden lavora al progetto dal 2012, ma gli studenti stanno dando loro una spinta, soprattutto nella propagazione. "Quando ha aperto la scuola BioTECH, hanno costruito un laboratorio come il nostro, ma più grande", dice.
Secondo Mateo, uno dei grandi obiettivi della scuola è quello di legare il curriculum alle competenze del mondo reale e di fornire agli studenti una base di conoscenza che possa servire loro all'inizio della loro carriera. "La parte più interessante è vedere questi ragazzi fare scienza vera e poi trarre conclusioni dalla scienza che stanno facendo", dice. "Hanno 14 anni e lo stanno mettendo insieme."