将科学带到小学和中学

作者:Eric J. Perkins

作为一个有很多角色和责任的人,我必须思考如何平衡这些角色。我是三个孩子的父亲,是一名科学家和科学传播者,我努力成为一名志愿者,为我的社区做贡献。在过去的一年里,我花了一些时间思考如何将所有这些角色结合起来不仅仅以一个父亲的身份,而是以一个科学家的身份接触我的学区。

当我们的小学需要一个新的协调人来参加一年一度的数学与科学之夜时,我就接手了。当我们中学八年级的科学老师接触学生的stem家长,寻找专家来做客座演讲时,我也是志愿者。如果你是一名科学家,正在考虑接触社区的学校,这里有一些我从我最近的经验中得到的建议和教训。

小学的STEM——尽早发现

数学与科学之夜传单我很幸运地生活在一个拥有良好公立学校系统的城市,在过去5年里,该系统做出了巨大努力,将更多的科学技术纳入学校课程。我们的家长教师协会(PTA)在补充这些课程方面发挥了重要作用。正是通过家长教师协会,我最近开始协调一年一度的数学与科学之夜,让家长和社区其他成员有机会通过一些有趣的活动与孩子们分享他们的专业知识。如果你的学校没有“数学与科学之夜”(或类似的活动),这里有一些快速的建议可以让事情进展起来:

  • 如果你的家长教师协会有一个全体会议,并且有一个为活动请求资金的方式,考虑接触它。在如何使用可自由支配的资金方面,家长教师会比学区本身有更大的灵活性。他们通常也有很好的活动策划基础,知道如何为志愿者预留空间、时间和网络。
  • 说到志愿者,没有他们你们办不了这样的活动!如果你住在一个有很多父母从事STEM职业的学区,他们可能也想知道自己如何才能对学校做出贡献。尽管你可以招募来自任何背景的家长,但如果活动由能够回答小学生会问的一些令人惊讶的技术性问题的家长组织,那将会非常有帮助。不只是那些自认为是“科学家”的人。我们有会计帮我们算数学表!
  • 对你能在一个晚上教给5-10岁孩子的东西要现实一些。K-5等级涵盖了广泛的注意力范围、技能水平和STEM接触。如果你想要很多孩子,那你肯定会想要很多活动(尝试一打吧!)最好的方法可能不是“让我们试着让这个STEM活动变得有趣”,而是“让我们看看如何让这个有趣的活动与STEM相关。”图1显示了我们学校的数学与科学之夜的活动。

中学:补充科学课程

与我们地区的中学分享我的专业知识是一种非常不同的经历,因为与小学不同,中学有专门的科学教师。我试着联系学区的科学课程协调人,但运气不太好,但最终,我们学校八年级的科学老师给当地家长打了电话,让他们放心地谈论对STEM课程有益的话题。碰巧的是,我和一些八年级的科学老师在社交上见了面,我们已经讨论了我给一个CRISPR向学生展示。当时我并没有想到这个机会来自社交网络,但这意味着它是最好的社交方式!

因为在过去的20年里,几乎我所做的每一次演讲都是针对研究生、博士后和其他正在工作的科学家,为八年级学生做一个演讲有点吓人。太简单了,我会侮辱学生。太复杂的话,我很快就会失去他们的兴趣。我不会说我让他们大吃一惊,但我认为很多学生学到了一些东西。根据我从老师那里得到的初步指导方针,我制定了如下陈述(可以适用于任何主题——不仅仅是CRISPR):

  • 我是谁?我在哪里工作?老师们强调,有些学生很想知道科学家做了什么,以及如何成为科学家。我列出了我科学生涯的时间表,从我七年级的生物老师凯利先生说起。我在Addgene找到了一份工作,这可能是他们中没有人想象过的科学家的职业道路。我认为建立这段历史有助于证明:1)我是一个真实的人,他自己曾经是一个中学生;2)我有被认为是这一领域的权威的背景。
  • 什么是基因组工程?CRISPR是如何工作的?这部分本质上是背景幻灯片,让每个人在词汇方面保持一致——DNA,蛋白质,质粒,基因等。虽然我谈到了CRISPR的分子机制,但我小心地保持它相对简单。我让老师们讲解,并分享了一些幻灯片,让演讲更加复杂推特在那里,我能够从老师和其他科学传播者那里得到一些很棒的反馈。
  • CRISPR能做什么?我花了更多的时间在演讲的这一部分,因为在我看来,更重要的是沟通CRISPR的应用,而不是它如何工作的细节。我用了一个类比来帮助他们掌握一些关键的概念(图2)。下次我可能会改变的一件事是少举一些例子,想办法让这个部分更具互动性。如果你能想到一个学生参与的很好的类比,那就去做吧!
  • 我们应该如何使用CRISPR?我们不应该如何使用它?这最后一部分可以说是最重要的,它对我来说有点令人担忧,因为生物伦理学本身就是一个主观的领域。对于CRISPR,我关注的是这样一个事实:就像之前的计算机和互联网一样,基因组工程技术的发展速度远远超过了它可以被官方监管的速度。我没有试图粉饰人们以不道德的方式使用技术的潜在危险,但我也试图不成为一个危言耸听者。

八年级学生的CRISPR基因组编辑解释图对于所有这些问题,以及你可能向中学生提出的任何话题,首要的指导方针是提供当前的例子。当我向与我一起工作的八年级科学教师之一乔安妮·马克斯(Joanne Marks)征求对我的报告的反馈意见时,她说,“这是对我们课程非常有价值的延伸,提供了一些引人关注的例子,说明了解遗传学是多么及时。”基因组工程和许多其他生物技术和领域的发展如此之快,以至于教科书基本上不可能跟上。即使是最雄心勃勃的教师,他们努力维持一个当前的、动态的课程,也很难保持CRISPR的速度。我在演讲中使用的两个例子是在前两周才被公开的,这向学生们证明了科学史正在酝酿之中。

与八年级学生交谈的一个令人兴奋且富有挑战性的方面是,我收到了各种各样的问题。我给每组大约50名学生做了五次演讲,每组都有自己精彩的主题。一些团体询问疫苗问题,另一些团体则对农业方面的影响感到好奇。每个学生都被吸引住了吗?绝对不是。但看到一些学生真正理解了,并试图回答他们的一些伟大的问题,这是非常令人满意的。这次经历让我对我们的科学教师艰难但有益的工作有了新的认识,并对明年再来尝试抱有热情。

作为一名科学家,你想要接触学校社区的原因有很多。也许你有年幼的孩子,你想确保他们的STEM教育得到补充。一个美国国家科学基金会2009年的研究在接受国家教育进步科学评估(NAEP)的美国四年级学生中,几乎所有的学生都参加了这项测试没有一个被认为精通科学,不分种族或民族。也许你没有孩子,但对测试你的SciComm技能感兴趣,或者对职业感兴趣教育。也许你只是想看看当你向一个孩子展示如何从草莓中分离DNA,或者展示他们生活在科学史上一个激动人心、动荡不安的时代时,他们脸上的表情。不管你的理由是什么,让我们知道它的进展!

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确认:我要感谢巴特勒小学的家长教师协会(PTA)对我的信任,并特别感谢切纳里中学(Chenery Middle School)的Joanne Marks、Jonathan Marks和Vanessa Bullard,感谢他们的大力指导和反馈。

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主题:科学共享,科学传播

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