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Les jeunes botanistes d'une école Magnet peuvent-ils jouer un rôle essentiel dans la protection d'un écosystème urbain?

Dans le laboratoire de micropropagation chez BioTECH à Miami, une étudiante en première année de lycée transpose soigneusement les graines d’orchidées et prélève des échantillons de tissus.

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Les élèves de la classe inaugurale de l'école magnétique, qui se concentre sur la biologie de la conservation, ne font pas de bêtises avec des projets scientifiques rudimentaires. Le laboratoire est rempli des types de machines que vous espérez trouver dans un laboratoire de deuxième cycle et les étudiants travaillent sur une étude de terrain pour réintroduire des orchidées indigènes dans le sud de la Floride. À la fin de leur secondaire, ils devraient publier leurs recherches dans des revues à comité de lecture.

BioTECH, la première école de ce type, est un partenariat entre le district scolaire du comté de Miami Dade, le jardin botanique tropical Fairchild et le zoo de Miami. Par le passé, Fairchild et le zoo avaient tous les deux des programmes d'excursion pour les collégiens, mais ils ont décidé qu'ils voulaient élever le niveau et donner aux enfants la possibilité de s'impliquer dans la science.

«Cela faisait un moment que nous discutions avec le district scolaire du programme d’enrichissement en botanique», explique Carl Lewis, directeur de Fairchild Garden. «Nous avons très efficacement popularisé le domaine de la botanique ici en Floride. Nous avons beaucoup d'écoliers enthousiastes et nous cherchions la prochaine étape. "

Les étudiants de BioTech sèment les graines du projet Million Orchid.JPG Les élèves sèment des graines pour le projet Million Orchid. (Biotechnologies)

Le district scolaire, qui soutient généralement les écoles Magnet, a soutenu l’idée et a demandé une subvention pour la construction de l’installation. Ils ont annexé une partie de la propriété de l’école secondaire Richmond actuelle afin de construire un laboratoire d’ADN complet avec thermocycleurs et un chromatographe liquide haute performance. «L'idée initiale était de faire de l'apprentissage par projet, mais une fois que notre personnel a été engagé, nous l'avons intégré dans un programme de recherche», explique Daniel Mateo, directeur adjoint.

Cette année, 122 élèves de neuvième année de 33 collèges du comté - et une superficie de 327 miles carrés - ont commencé leurs études à BioTECH, après avoir été sélectionnés et sélectionnés parmi une loterie de 250 élèves. Ils suivent un programme standard au lycée, mais passent également quelques heures chaque jour dans les laboratoires de l'école et dans les deux instituts de recherche. En tant que étudiant de première année, leur temps électif va à la biologie sur le terrain et en tant que deuxième année, ils se concentreront davantage sur la science de laboratoire. Mateo a déclaré que son équipe, composée d'enseignants du district scolaire et de scientifiques du zoo, de Fairchild et des universités proches comme l'Université de Miami, espérait voir l'école occupée à 800 élèves.

«Les enfants peuvent mener le projet de la graine aux plantes dans la communauté», déclare Lewis. «Ce n'est pas quelque chose que vous obtenez habituellement au lycée ou vraiment ailleurs. Habituellement, vous travaillez dans un laboratoire ou dans un champ, l'un ou l'autre. Ici, les enfants peuvent faire la navette. »Il a dit que les étudiants étaient vraiment impatients. L'école a dû prévoir du temps de laboratoire les week-ends, car ils veulent venir vérifier leurs plantes.

Semis BioTECH_9.14 063.JPG La classe de première année compte 122 botanistes. (Biotechnologies)

Il existe de nombreuses écoles magnétiques axées sur les STEM à travers le pays et d'autres écoles affiliées à des jardins botaniques. La Brooklyn Academy of Science and the Environment amène son étudiant de première année aux jardins botaniques de Brooklyn une fois par semaine, par exemple. Mais, ajoute Lewis, aucune de ces autres écoles ne mène de recherche en biologie de terrain au niveau de la biotechnologie. À la fin de leurs études, les étudiants doivent concevoir et mener à bien leur propre projet de recherche, dans l’espoir, dit Mateo, que ces articles soient publiés. Ils peuvent également commencer à suivre des cours collégiaux simultanés.

À l’échelle nationale, les écoles secondaires sont de plus en plus axées sur les tests et, en Floride, les lycéens doivent réussir des tests de lecture et de mathématiques pour obtenir leur diplôme. Une évaluation scientifique n'est pas nécessaire, ce qui signifie qu'il est facile de laisser tomber des sujets plus spécifiques, comme la botanique. BioTECH tente de donner à ses étudiants une compréhension de la science de terrain traditionnelle ainsi que de la biotechnologie, afin qu'ils soient préparés pour l'avenir du domaine. «Les botanistes devront trouver comment nourrir une population croissante et rendre les communautés végétales plus résilientes au changement climatique», a-t-il déclaré. "Nous devons préparer ces étudiants à la future botanique."

Cela a résonné sur le terrain. Lorsque Lewis a fait une présentation sur BioTECH au Congrès sur l'éducation pour les jardins botaniques à St. Louis en avril, des scientifiques d'autres institutions s'interrogeaient déjà sur la manière dont l'école pourrait orienter les étudiants vers leurs programmes après l'obtention de leur diplôme. Une étude réalisée en 2010 par Botanic Gardens Conservation International a révélé que le nombre d'étudiants de premier cycle titulaires d'un diplôme en botanique avait diminué de moitié depuis la fin des années 1980 et que la moitié des universités offrant des programmes de botanique les avaient éliminés au cours de la même période.

Les élèves transplantent des graines d'orchidées et prélèvent des échantillons de tissus dans ce laboratoire de micropropagation de l'école. Les élèves transplantent des graines d'orchidées et prélèvent des échantillons de tissus dans ce laboratoire de micropropagation de l'école. (Biotechnologies)

Il est logique que la première école magnétique dédiée à la botanique se trouve à Miami. La phytologie joue un rôle important dans le climat, l’économie et l’histoire du sud de la Floride, des orangeraies au trafic de contrebande d’orchidées. «Nous avons des plantes vertes 12 mois par an et nous sommes en mesure de cultiver de nombreuses plantes dans des endroits parmi les plus divers au monde», déclare Lewis.

Le projet le plus important de BioTech cette année est le projet Million Orchid, qui a débuté à Fairchild. Les étudiants plantent 1 million d'orchidées indigènes - huit espèces différentes, dont la rare orchidée fantôme - dans la ville, essayant de régénérer la population d'orchidées en difficulté, qui a été décimée à partir de la fin du XIXe siècle par des passionnés d'orchidées et de braconnage. Il est basé sur un projet réussi qui s'est déroulé à Singapour, où des botanistes ont planté des orchidées dans des zones urbaines à haute densité. «Dans leurs études sur la survie, les taux de survie dans la ville étaient égaux ou supérieurs à ceux de leur environnement naturel», dit Lewis. «Les orchidées ne semblent pas se préoccuper de ce qui se passe au niveau du sol, tant qu’il ya un couvert forestier, elles peuvent très bien pousser.»

Le projet donne aux étudiants une chance de faire du travail en laboratoire et sur le terrain, et les fait également sortir de la ville, mettant leurs connaissances en pratique. Lewis explique que Fairchild Garden travaille sur le projet depuis 2012, mais que les étudiants lui donnent un coup de pouce, en particulier pour la propagation. «Lorsque l'école BioTECH a ouvert ses portes, ils ont construit un laboratoire similaire au nôtre, mais plus grand», dit-il.

Selon Mateo, l’un des objectifs majeurs de l’école est de lier le programme aux compétences du monde réel et de donner aux étudiants une base de connaissances qui pourrait leur servir au début de leur carrière. «Le plus cool est de voir ces enfants faire de la vraie science et ensuite tirer des conclusions de la science qu'ils font», dit-il. "Ils ont 14 ans et ils le mettent ensemble."

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