Gli studenti esaminano i risultati in laboratorio come parte del programma SEA-PHAGES presso il College of William and Mary. Gli studenti SEA-PHAGES, indipendentemente dal background, hanno maggiori probabilità di rimanere nel campo delle scienze rispetto agli studenti che seguono corsi di laboratorio tradizionali. Credito:Eric Bradley
Negli ultimi nove anni, più di 8, 800 virus che infettano i batteri sono stati scoperti dagli studenti che esplorano per la prima volta la ricerca scientifica, la maggior parte durante il primo anno di college.
Questi studenti-scienziati fanno parte di una comunità globale di ricercatori che lavorano attraverso la Science Education Alliance dell'Howard Hughes Medical Institute per isolare e caratterizzare i virus che infettano i batteri chiamati batteriofagi. Più di 16, 000 studenti hanno contribuito a questa massiccia esplorazione della diversità microbica attraverso un corso di un anno chiamato SEA-PHAGES. Secondo una nuova analisi, l'esperienza ha avuto un impatto sostanziale sul modo in cui gli studenti pensano alla scienza ea se stessi.
Le scoperte, segnalato online la settimana del 4 dicembre, 2017, nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , suggeriscono che gli studenti che si impegnano in una ricerca autentica attraverso programmi come SEA-PHAGES hanno maggiori probabilità di rimanere nella scienza rispetto agli studenti che seguono i tradizionali corsi introduttivi di biologia. "Rispetto agli studenti delle stesse istituzioni che seguono i tradizionali corsi di laboratorio, gli studenti di questo corso ottengono punteggi molto più alti nelle categorie che corrispondono alla persistenza nella scienza, "dice David Asai, Direttore senior dell'HHMI per l'educazione scientifica.
Gli studenti di SEA-PHAGES presentano il loro lavoro in un simposio tenuto presso il Janelia Research Campus di Ashburn, Virginia. Credito:Matt Staley
Più di 100 college e università ora partecipano a SEA-PHAGES, che è stato lanciato in un piccolo gruppo di scuole nel 2008. Il team di educazione scientifica dell'HHMI e il gruppo del professor Graham Hatfull dell'HHMI presso l'Università di Pittsburgh amministrano il programma, docenti di formazione e di supporto alla rete dei partecipanti. Questa struttura consente a SEA-PHAGES di portare la sua esperienza di ricerca basata sui corsi agli studenti ovunque, anche alle istituzioni che non dispongono di una propria infrastruttura di ricerca.
Il team SEA-PHAGES considera il programma una comunità di educazione alla ricerca inclusiva, o iREC, un nuovo modello per l'educazione scientifica che, a loro dire, ha il potenziale per essere trasformativo. "Sembra che questo modello possa offrire questo tipo di esperienze agli studenti indipendentemente da chi siano, dove sono, o da dove vengono, "Asai dice.
Per valutare gli impatti di SEA-PHAGES, David Hanauer, un professore all'Università dell'Indiana della Pennsylvania, ha sviluppato uno strumento di valutazione che si concentra su cinque aspetti degli atteggiamenti degli studenti che influenzano il loro intento di persistere nella scienza. Anni di sviluppo e convalida sono alla base del sondaggio Persistence in the Sciences (PITS), ma Hanauer dice che il concetto è semplice. "Abbiamo esaminato i tratti psicologici che si legano agli aspetti identitari dell'essere uno scienziato, " dice. "Se hai la sensazione che 'questo è il mio lavoro;' hai la sensazione che 'posso farlo;' hai la sensazione che potresti essere uno scienziato; credi nel valore della scienza; e parli alla gente di come sei uno scienziato, quindi rimarrai nelle scienze".
Gli studenti a caccia di batteriofagi nel suolo hanno scoperto (e nominato) nuovi virus che infettano i batteri. I fagi dell'isola3 (due mostrati sopra) hanno lunghi, code flessibili e teste allungate. Credito:Database dei fagi
Confrontando le risposte di 2, 850 studenti in 67 istituzioni, Hanauer e colleghi hanno analizzato i dati e hanno stabilito che SEA-PHAGES ha più successo dei tradizionali corsi di laboratorio nello sviluppo di quasi tutti questi tratti. La fiducia degli studenti nelle loro capacità di scienziati era equivalente tra i due gruppi, e Asai dice che anche questo era rassicurante, poiché la vera scienza comporta fallimenti e frustrazioni che gli studenti hanno meno probabilità di affrontare in un corso standard.
È importante sottolineare che i guadagni sono stati coerenti tra tutti i sottogruppi analizzati dal team:studenti universitari di prima generazione, donne, minoranze sottorappresentate nelle scienze, e uomini di minoranze sottorappresentate. Allo stesso modo, le risposte al sondaggio erano simili indipendentemente dal sesso degli studenti, etnia, o lo stato socioeconomico dei loro genitori. Studenti dei college comunitari, università di ricerca, e i college di arti liberali hanno risposto allo stesso modo, anche. "I dati mostrano molto bene la natura inclusiva dell'esperienza, "dice Hatfull.
HHMI continua ad espandere SEA-PHAGES, portando nuove istituzioni nella comunità e coinvolgendo ancora più studenti. I costi amministrativi per studente di SEA-PHAGES diminuiscono man mano che aumenta il numero di scuole che partecipano al programma, Hatfull dice. Ciò incentiva l'ampliamento del programma, che è spesso difficile con altri corsi basati sulla ricerca. Con il progetto giusto, investire nello sviluppo di iREC ha il potenziale per far avanzare in modo significativo un programma di ricerca e avere un impatto significativo sugli studenti, lui dice.
"Lo facciamo da dieci anni, e siamo molto felici di consigliare le persone che hanno idee sullo sviluppo dei propri iREC, " aggiunge Asai. "Con questo modello, possiamo iniziare a pensare di offrire esperienze come questa a tutti gli studenti".
