En vitenskapslærers enkle tilnærming stakk opp $ 140 000 i nasjonale premier

Et uvanlig antall barn med en gang i akademisk anerkjennelse, sporer tilbake til Bronx-født videregående lærer Andrew Bramante. I de 14 årene han har brukt på videregående skole siden han forlot en næringsjobb, har han sendt over 30 studenter til den prestisjetunge Intel International Science and Engineer Fair alene.

I akademisk år 2016-2017 - det mest vellykkede året ennå - Bramantes studenter racked opp over $ 140.000 i pengepremier, for ikke å nevne flere stipendier og til og med en betalt tur til India. Resumeen av sin klasse på Greenwich High School i Connecticut leser som om den skjuler en hemmelig oppskrift for å vinne vitenskapsmesse.

Han insisterer på at hans prosess ikke er hemmelig. Bramante, hvis klasserom er grundig profilert i Klassen, streber etter å være læreren han ønsker at han hadde som barn - ikke den typen som så forbi ham eller ga ham hermetiske svar mens han klaget om barn som ikke bryr seg om vitenskap.

"Du må gi dem friheten med ansvaret for at de virkelig skal finne det i seg selv for å få det til å skje," forteller Bramante Omvendt.

"Dette er ikke science fair 101," sier Bramante, som understreker at ferdighetene hans elev lærer å oppveie hvilken pris et panel av dommere kan gi.

Å ha eierskap over disse prosjektene er avgjørende for hans prosess på grunn av Bramantes grunnleggende tro på at folk vil jobbe for de tingene de bryr seg om. Hans studenter er ikke alle barngenier, men kanskje jobber de enda vanskeligere på grunn av det. "Det er denne første sprengningen når de er redd, og de er som," Jeg forstår ikke engang 20 prosent av dette ", men kunsten er egentlig å overbevise barna om at de kan gjøre det, sier Bramante. "Kombiner det med det friske utsikter og fantasi som ikke har grensene som kommer med voksenlivet."

Kanskje ingen student illustrerer bedre belønningene til Bramantes filosofi bedre enn den 16 år gamle studenten Raina Jain, en mester i årets ISEF. Etter å ha reist til India og la merke til hvordan farlige metaller ofte gjennomsyrer vannforsyningen, visste Jain at noe måtte gjøres. Men hun visste også at kostbare registreringssystemer ikke var tilgjengelige for de samfunnene som trenger dem mest. Bramante, uten at Jain er mindre enn stjernens vitenskapelige karakterer, utfordret henne til å finne sin egen løsning.

"Jeg var faktisk i sjokk," sier hun. "Jeg har en C + i biologi og D + på kjemisk midtveis, og Mr. B vet det, men bare fordi jeg har denne lidenskapen for naturvitenskap, tok han en sjanse på meg, noe som ingen annen lærer ville gjøre. Gjennom dette har jeg lært mer i dette året av vitenskapelig forskning enn jeg har i noen annen konvensjonell vitenskapsklasse kombinert."

En annen av Bramantes studenter, en håpløs barnelege ved navn Hiba Hussain, endret paradigmet for å diagnostisere kronisk obstruktiv lungesykdom, som for øyeblikket er den fjerde største morderen på verdensbasis, ved hjelp av hotellets keycard-teknologi og en app. En diagnose kan koste $ 1000 - for ikke å nevne bryet med å besøke legekontoret - men den 15 år gamle løsningen analyserer pasientens pust i løpet av få minutter for bare noen få dollar, noe som gjør det tilgjengelig for samfunn i nød.

Både Jain og Hussain vandret seg rundt messer i regionen, og ved ISEF i 2018 tok Raina førsteplass og beste i kategorien, mens Hiba ble tredje innen biomedisinsk ingeniørfag.

Andre studenter i Bramantes klasse har taklet alt fra opprettelsen av natrium-ion-batterier til rollen som antibiotika på humant mikrobiota. Dette er komplekse ting - den typen ting du normalt ser på lavere nivå, så tidlig som mulig. Kjernen til deres suksess er Mr. B.

Jo, han har en formue av tilkoblinger som følger industrisuksess og utstyr som rivaler universitetslaboratorier. Men det er ikke hvordan han forstyrrer vitenskapelig utdanning. Han gjør det enkelt, med en dyp rotet generøsitet til en mentor som viser omsorg både i og utenfor laboratoriet. Hans laboratorium er kanskje ikke skalerbart til alle videregående skoler, men tro på at neste generasjon kan lære alvorlig, uten pretensjon, koster bare tid.

"Du trenger ikke å bruke 20-30 år i et laboratorium og få Ph.D. noen tror du fortjener, sier Bramante.

Hvordan Mr. B gjør det

Et halvt dusin videregående skoler i Fairfield County har forskerprogrammer som ligner på Bramante, men den populære modellen tar en treårig forpliktelse - ett år for å finne et emne og skrive et forslag, den andre til å utføre eksperimentet, og en tredje til å skrive om den. Bramante mener at videregående lærere kan lære og jobbe i langt raskere tempo enn det. Alle andre undervurderer dem bare.

"For meg er det mye død tid, mye tid på å spille sjakk på en PC," sier Bramante. Han passer hele prosessen innen ett akademisk år, drevet av troen på at studenter, gitt støtte og eierskap over sine prosjekter, vil blomstre.

Selvfølgelig hjelper det å begynne med barn som er interessert i vitenskap til å begynne med. Tall som Neil deGrasse Tyson og Bill Nye er verdifulle, sier Bramante, "i den utstrekning at denne typen presentasjon av vitenskap kan få barn engasjert." Men hvor disse medie-sentrerte lærerne åpner døren til vitenskap, bruker Bramante dem rett igjennom inn i hans unfathomably velutstyrte lab (se: $ 250.000 elektronmikroskop snagged fra en tidligere kollega).

Etter å ha jobbet med hennes forskning til "ti eller klokken 11" i mange netter, lyktes det med å skape en billig deteksjonsmetode som involverer kompleks kjemi. Hun opprettet magnetiske nanopartikler som bare tillater bestemte bølgelengder - farger - av lys for å passere, avhengig av konsentrasjonen av forurensninger i vannet. Brunt lys, forklarer Greenwich junioren til Omvendt, indikerer en del per milliard arsen, mens gul indikerer to.