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在马里兰州的教室里养斑马鱼,学习成为一名科学家

2017-04-18 James Gaines 造一座灯塔 造一座灯塔

【编者按】本文发表于 Upworthy ,作者 James Gaines,由灯塔学院记者翟锦编译,中文版首发于灯塔学院。内容授权联系 yangchu@alighthouse.org.

每年都有一个星期,ZachCarey 会把他八年级的教室变成一个生物实验工作室。

 

在马里兰州巴尔的摩,约翰·罗杰斯学校的学生周一走进教室,发现教室被改造了。两个高性能显微镜放在教室后面,每组课桌上都有一个透明的水缸,里面放了两条小小的娇弱的鱼:一条是雄鱼,一条是雌鱼。

接下来这个星期,这些鱼将会帮助孩子们成为科学家。

在巴尔的摩附近另一所学校,托马斯·杰斐逊小学的三年级学生在观察鱼。

(图片来自:David Schmelick, DeirdreHammer/Johns Hopkins大学)

 

这一周的实践科学课要感谢一个名为 BioEYES 的非营利组织,他们用斑马鱼给孩子们科学家的真实体验。

 

斑马鱼是很小,条纹的,像孔雀鱼一样的鱼,它经常被用于科学实验。BioEYES 的想法是,两个品种的成年鱼交配繁殖,让孩子们像科学家一样工作,观察胚胎的发育。

成人斑马鱼

 

Carey 说,当你告诉孩子们,他们将在中学的教室培育鱼种,有的人看起来很惊讶,而有的人则带着一些怀疑。所以你可以想象那个周一早上大家的兴奋劲——Carey 很快将大家的兴奋转变成全身心投入。

“孩子们真的很忙,”Carey 说,“他们想要知道正在发生些什么。”

学生们的参与很重要,因为科学教育正处于困境。

虽然美国在 20 世纪的时候因它的科学和技术闻名,但今天,国家在培养新的科学家、数学家和工程师方面已经落后。最近几十年来,很多报道要求改变教育孩子的方式。

BioEYES 所做出的努力,填补了这个空白,让孩子们有机会亲身参与科学。此外,如果这个项目在技术上可以应用到各地,它将会使学校更为轻松,特别是那些孩子们参与度不高,与科学课作斗争的学校。

该项目始于 2012 年,项目开始之初只有两个人,Steven Farber and Jamie Shuda.

 

那时候,Farber 刚成立他自己的专业斑马鱼实验室,意外得到“带孩子工作日”小组的访问。Farber 热情招待这些孩子,带他们四处游览,让他们在显微镜下观察很小的正在发育的斑马鱼。

孩子们像着了魔似的,Farber 发现自己接待了越来越多的拜访。兴奋但颇有压力,于是 Farber 找来了 Shuda,一个前三年级老师和教育工作者,帮助将其改造成一个项目。

 

正如他们所说,Farber 和 Shuda 发现他们彼此都对科学家的刻板印象很沮丧——一些老头,穿着实验室的白大褂——中学的孩子不能想象他们未来也会变成这个样子。所以他们决定,与其只是让一个科学家进教室,不如将孩子们变成科学家。

 

Shuda 说:“给人们机会去做那些他们平常不能够做的事情,这会真正地打开他们的眼界。

刻板印象打破,门打开了。今天,BioEYES 项目进入了美国 100 多所学校,影响了从小学二年级到高中的学生。

该项目可以为每个课程量身定做,比如,Carey 的学生学习遗传学。

在 Carey 的课堂上,孩子们会得到两条种鱼——一条典型银色和灰色条纹的斑马鱼,另一条则是无色的患白化病的鱼。他们的问题是两条鱼的后代将会是什么颜色。

五天里,孩子们做假设,观察鱼宝宝的发育,并照顾正在发育的受精卵,就像他们在实验室工作一样。他们可以用显微镜观察卵的发育,从单个细胞发育成胚胎,并长成幼鱼。在这个星期结束的时候,幼鱼已经长的足够大,孩子们可以看到它们的颜色——验证他们的假设推理是否正确。

 

“这是一个非常棒的遗传学教学模型,孩子们可以通过观察活体来回答一个假设,”Carey 说。他认为很多科学教学是单纯说教的——看这个细胞,标记这些器官,记住它们的名字。但是 BioEYES 就像是在真实的实验室进行的一项学术研究。

最开始几年 Carey 做这个,项目实际由 BioEYES 外的一个教育工作者推动。今天,他已经采用了这个模型,并将其改造成有自己特点的方案,他也被 BioEYES 评为模范教师。这些老师使用 BioEYES 模型和材料,并可以根据自己的日程表和班级改动。

Shuda 说:“他们是我们成功的关键”。

 

这个项目的运作实际上已经取得了一些成效。

最近的一篇论文发现,BioEYES 提高了学生的测验分数,同时也帮助学生了解一个真实的科学家是什么样子。一些以前参与的学生甚至继续追逐干细胞研究事业。

 

宾夕法尼亚大学 21 岁的大四学生 Fabliha Khurshan 表示,她总是对医学很感兴趣,但是这个项目让她了解实验室真正在做些什么。19 岁德雷塞尔大学工程专业大二学生 Kareema Dixon 说:“在 BioEYES 之前,我想要成为一个律师。”

 

项目都将两者推向科学。这是一个很酷的项目,它不仅教会了孩子,也启发了孩子。

Carey 说:“这是一个真正留下了长久印记的事业。”

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