Una mañana de mayo, Atiyah Schroeter comenzó su primer período de clase de biología en Capital City Public Charter School en Washington, DC al presentar un orador invitado. El Dr. Ting Wu, explicó a 16 estudiantes de noveno grado sentados en mesas de laboratorio, es un experto en genética de la Universidad de Harvard.
Estaba claro por las dobles hélices hechas a mano que colgaban de la pizarra blanca que la clase estaba en medio de estudiar genética. Los estudiantes conocían bien el ADN y entendieron que sus dos cadenas retorcidas consistían en nucleótidos llamados guanina, adenina, timina y citosina, o G, A, T y C, para abreviar.
Pero Wu quería hablar sobre algo que a menudo no se incluye en los currículos de ciencias de la escuela secundaria. Ella estaba en la escuela para hablar sobre genética personal, y los problemas éticos y legales que surgen cuando las personas pueden secuenciar su ADN.
La genetista es pequeña en estatura, pero incluso con un estilo relajado y de conversación, llama la atención de los adolescentes.
"¿Cuántos de ustedes han visto la película My Sister's Keeper ?", Preguntó.
Se levantaron algunas manos.
“¿Te gustaría resumir para la clase de qué se trataba esa película?”, Preguntó Wu a una joven unas filas atrás.
“Bueno, básicamente, la hermana mayor tenía cáncer y la hermana menor era la única que tenía el tipo de órganos o sangre que coincidía con la hermana mayor, por lo que querían usar sus órganos o sangre. Pero la hermanita ya no quería, así que consiguió un abogado. Simplemente muestran todas las luchas que la niña con cáncer tuvo con su familia ”, dijo la estudiante.
"¿Sabías que se basó en una historia de la vida real?", Dijo Wu.
Wu señaló una fotografía de Molly Nash, una niña con un mono de mezclilla azul, besando a su hermano pequeño, Adam, proyectado en una pantalla en el frente del aula. “¿Quieres que te cuente esta historia?”, Preguntó ella.
Varios estudiantes asintieron.
***
En 2007, Wu fundó el Proyecto de Educación en Genética Personal (pgEd). Su objetivo era reducir la brecha que vio entre lo que los científicos pueden hacer y lo que el público sabe que pueden hacer. Ella sentía que las aulas de la escuela secundaria eran los mejores canales para compartir información sobre los avances en genética con el público, por lo que formó un pequeño equipo de científicos y educadores para diseñar planes de lecciones.
PgEd proporciona estos planes de lecciones, compuestos de actividades, materiales de lectura y presentaciones de PowerPoint sobre genética personal y cómo se relaciona con cosas como la reproducción, la atención médica, los deportes, la aplicación de la ley y la discriminación, a los maestros, de forma gratuita. De vez en cuando, Wu y otros miembros del equipo visitan escuelas de todo el país para enseñar las lecciones ellos mismos.
Cuando Wu no está hablando con adolescentes en su papel de directora de pgEd, está enseñando genética en la Facultad de Medicina de Harvard. En "Wu Lab", ella y su equipo de becarios posdoctorales, estudiantes de posgrado, asistentes de investigación y técnicos estudian el posicionamiento y el comportamiento de los cromosomas y cómo se desarrolla esto en la herencia.
"Siempre he estado involucrado en discutir hacia dónde se dirige este campo y cómo nosotros, como genetistas, podemos asegurarnos de que la secuencia sea beneficiosa e igualmente accesible para todos, independientemente de su estado socioeconómico", dijo Wu.
Con una mayor accesibilidad a la tecnología de secuenciación de ADN, por supuesto, surge la necesidad de considerar cómo la sociedad debería usarla de manera responsable. ¿Debería permitirse a las personas evaluar los embriones en busca de enfermedades dolorosas y mortales que se desarrollan en diferentes etapas de la vida? ¿Está bien que los padres prueben los embriones en busca de variantes genéticas relacionadas con el comportamiento violento? Wu hace estas preguntas y otras en una encuesta que entrega en las clases que visita.
“En su vida, entre sus amigos, existe una posibilidad razonable de que conozcan a alguien o que a ellos mismos se les dé un dilema que implica traer información genética para resolver. Es en esos momentos que desea que tengan algo en su memoria para ayudarles a saber que a menudo no hay una respuesta correcta: que si toman una decisión que es buena para ellos, tienen el derecho de seguirla. . "
A Wu le gusta usar la historia que fue la base de My Sister's Keeper cuando enseña a estudiantes de secundaria.
Molly Nash nació con anemia de Fanconi, una enfermedad que hizo que su cuerpo no pudiera reparar errores en su ADN. Como resultado, corría un gran riesgo de contraer cáncer. Sus padres buscaron en el mundo un donante de médula ósea, con la esperanza de que su hija pudiera recibir el trasplante que necesitaba para sobrevivir, pero no pudieron encontrar una coincidencia. Básicamente, se estaban preparando para que Molly se enfermara y muriera, cuando una nueva técnica llamada diagnóstico genético previo a la implantación estuvo disponible.
Utilizando la fertilización in vitro, los médicos de la Universidad de Minnesota crearon varios embriones a partir de los óvulos y los espermatozoides de los padres de Molly. Observaron el ADN en cada embrión y, afortunadamente, encontraron uno que era compatible con la médula ósea y no un portador de la enfermedad. Wu explica a su audiencia cautiva que este embrión fue implantado en la madre de Molly, y cuando nació el bebé, Adam, se utilizó sangre del cordón umbilical para salvar la vida de su hermana.
"¿Qué opinas sobre esta forma de salvar a alguien?", Le preguntó a la clase en DC "Ahora, recuerda, no hay una respuesta correcta o incorrecta".
***
En marzo pasado, el Smithsonian y el Pew Research Center se unieron para evaluar la comprensión de los estadounidenses de la ciencia básica. La encuesta, realizada por más de 1, 000 adultos, consistió en 13 preguntas. ¿Cuál es la función principal de los glóbulos rojos, por ejemplo, y qué gas creen la mayoría de los científicos que hace que las temperaturas en la atmósfera aumenten? La calificación promedio en el cuestionario fue D +.
Un alarmante 46 por ciento de los encuestados dijo que la razón principal por la que los jóvenes no buscan títulos en ciencias y matemáticas es porque estas materias son "demasiado difíciles". Dicho esto, muchos líderes de opinión creen que el futuro éxito del país viaja en escuelas que producen una fuerza laboral más grande y mejor de personas en los campos relacionados con ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM). Según la Oficina de Estadísticas Laborales, se espera que el empleo en ciencia e ingeniería crezca un 20.6 por ciento entre 2008 y 2018, en comparación con una tasa general de crecimiento del empleo del 10.1 por ciento.
Entonces, ¿qué da? ¿Cómo puede el sistema educativo en los Estados Unidos satisfacer estas demandas?
Una estrategia, como lo demuestra el Proyecto de Educación de Genética Personal, ha sido llevar a los científicos a las aulas, con la esperanza de que puedan reforzar el plan de estudios, crear asociaciones de trabajo con los maestros y, lo más importante, encender una pasión por la ciencia en los estudiantes.
Durante 12 años, la National Science Foundation ejecutó esta estrategia a gran escala, con sus becarios graduados de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM) en el programa de Educación K-12, más comúnmente conocido como el programa GK-12. El programa distribuyó becas de 5 años a universidades, de modo que de ocho a diez estudiantes de posgrado en ciencias cada año puedan trabajar con maestros en las aulas locales de K-12. El acuerdo, al menos anecdóticamente, benefició a todas las partes involucradas. Los becarios se convirtieron en mejores comunicadores de la ciencia. Se fortaleció el conocimiento de los maestros sobre su materia, al igual que su nivel de comodidad con los principales experimentos, y la emoción de los estudiantes por la ciencia mejoró. Más de 10, 000 becarios GK-12 trabajaron en 5, 000 escuelas en todo el país que atienden a más de medio millón de estudiantes, antes de que el programa terminara en 2011 debido a los recortes presupuestarios federales.
Algunas de las universidades que participaron en el programa GK-12 han encontrado formas de mantener vivo el esfuerzo, incluso sin fondos de NSF. Científico de la Universidad de Vanderbilt en el programa de asociación en el aula, por ejemplo, socios estudiantes graduados y becarios posdoctorales en departamentos STEM en cinco universidades locales con maestros en las Escuelas Públicas Metropolitanas de Nashville. Durante diez días durante el verano, los científicos, con experiencia variada en ciencias agrícolas, bioquímica e ingeniería civil, por nombrar algunos, se reúnen con maestros de K-12 para diseñar conjuntamente planes de lecciones. Luego, durante el año escolar, los científicos pasan un día cada semana en el aula, organizando actividades prácticas. Para los niños de primaria, un experimento podría ser hacer helado con nitrógeno líquido; Para los estudiantes de secundaria, tal vez está estudiando la ósmosis en una rodaja de papa, y los estudiantes de secundaria podrían recibir una lección sobre herencia y tipificación de la sangre. Este año, el programa distribuyó 20 científicos a nueve escuelas públicas diferentes de Nashville.
Según el coordinador del programa, Jeannie Tuschl, el puntaje de logros en ciencias el año pasado en Hattie Cotton STEM Magnet Elementary, una de las escuelas participantes, se duplicó. Las pruebas preliminares indican que las puntuaciones allí se duplicarán una vez más este año. También dice que las escuelas a menudo informan una mayor asistencia en los días en que están los científicos.
“Tener un científico en el aula despierta un interés en la ciencia que nunca antes se había descubierto para algunos de estos niños. Es sorprendente cómo de repente han descubierto que la ciencia es realmente divertida ", dice Tuschl.
A diferencia de una visita de un día profesional, las visitas semanales continuas de los becarios les dan a los estudiantes la oportunidad de establecer relaciones con los científicos. "Muchos de ellos nunca han conocido a un científico de ningún tipo", dice Tuschl. “Sin ver a un científico, no piensas en convertirte en científico. Les brinda la oportunidad de reconocer la ciencia como una carrera alcanzable para ellos ".
Organizaciones sin fines de lucro, museos y otras organizaciones también han encontrado formas de incorporar científicos de investigación en el aula. ReSET, por ejemplo, es una organización sin fines de lucro de 25 años en Washington, DC que recluta principalmente botánicos, bioquímicos, ingenieros aeroespaciales, estadísticos y otros científicos retirados. Los voluntarios realizan seis visitas de una hora a las escuelas públicas de la ciudad en el transcurso de un semestre y, como final, conducen excursiones a lugares como el Centro Espacial Goddard, el Zoológico Nacional o una planta de energía local.
En otro modelo, el Smithsonian Environmental Research Center (SERC) en Edgewater, Maryland, lleva a los científicos a las aulas de todo el mundo a través de videoconferencia. Mark Haddon, director de educación de SERC, y científicos del Smithsonian se preparan para tomar lecciones interactivas de media hora o una hora desde el campo.
“Los estudiantes deben saber dónde está SERC en el mapa. Usualmente uso Google Earth para ir de su escuela a la Bahía de Chesapeake, para que puedan ver dónde estoy en relación con ellos ", dice Haddon. Se ocupa de temas, como la biología del cangrejo azul, la ecología forestal, las especies invasoras y el calentamiento global, que se combinan con la investigación en curso de los científicos del Smithsonian. “Tanto como sea posible, estoy afuera. Si estoy hablando de la bahía de Chesapeake, estoy en un muelle. Tengo cangrejos azules en cubos a mi lado y los levanto ”, agrega.
Una de las fortalezas del programa de aprendizaje a distancia de SERC es que permite a los estudiantes ver a los científicos en acción. “No llevan batas de laboratorio. Están usando botas de cadera. Se ensucian y se mojan, y observan diferentes animales. O bien, están en la copa de los árboles ", dice Haddon. “El beneficio, creo, es decir: 'Mira, esto es ciencia. Esto es realmente interesante, y hay muchos jóvenes haciéndolo '”.
***
Por ahora, el éxito de los programas que llevan a los científicos que trabajan a las aulas de las escuelas primarias, intermedias y secundarias se mide en gran medida por las historias compartidas por los involucrados, en lugar de datos concretos. Pero, como señala Jeannie Tuschl, "a veces los números simplemente no muestran lo que realmente sucede entre un maestro y un científico y un científico y los estudiantes".
Después de que sonó la campana, señalando el final de la clase de Ting Wu, reuní a un grupo de estudiantes para recibir sus comentarios. Les pregunté si pensaban que era una buena idea que las escuelas invitaran a los científicos a enseñar lecciones, y obtuve un rotundo "Sí".
"Si un determinado científico o investigador entra en clase, puede cambiar totalmente su perspectiva o su futuro completo, porque de repente puede sentir que quiere entrar en algo como la genética", dijo una joven.
Un estudiante bastante serio admitió que no estaba seguro de qué carrera seguiría, pero después de escuchar a Wu hablar sobre medicina personalizada, se estaba imaginando a sí mismo como un genetista.
Sin embargo, lo que más me impresionó fue un joven que ya se consideraba un científico. "Honestamente descubrí algunas nuevas formas sorprendentes en las que nosotros, como científicos, podemos ayudar a la humanidad", dijo, en respuesta a la visita de Wu. “En lugar de dejar morir a los niños, descubrimos una nueva forma de ayudar a las personas a vivir. Todo lo que me interesa hoy ".
El alumno de noveno grado estaba genuinamente inspirado. " Podemos descubrir aún más", dijo.
