STEM外展：夏季更新
从我们的实验室向高中输出最新和最相关的科学
编者按：这是Ideation杂志关于威廉玛丽学院各种STEM推广计划的系列故事之一，这些计划走出校园，增加对科学、技术、工程和数学等STEM学科的理解和欣赏。自1999年以来，每年夏天，许多高中生物教师都会聚集在威廉与玛丽综合科学中心的实验室和教室里，与学院的生物学家一起工作，讨论研究的最新进展。
“我们所做的是选择一个与社会高度相关的话题，但也可以在课堂上使用，”玛格丽特·萨哈解释说，“但主要目标是让老师们对正在进行的新的现代科学感到兴奋。”
萨哈，校长，教授生物学威廉玛丽律师事务所从一开始就负责协调这些会议。夏季更新是由霍华德休斯医学研究所（HHMI）连续四次向威廉和玛丽提供资助的。
“我很高兴威廉和玛丽正在使用其HHMI拨款的一部分与科学教师一起工作，”HHMI大学预科和本科科学教育项目主任David J. Asai说。“这不仅仅是‘回馈’。关注K-12教师的专业发展对于确保这个国家的科学活力至关重要。”
多达20名高中生物教师参加了每期为期五天的暑期更新课程，但萨哈说，她更愿意将报名人数控制在12人左右，“这样我们就可以给他们很多一对一的实践经验，”她补充说。
“这些课程每年都好评如潮，”萨哈说。事实上，去年的老师已经要求被列入今年课程的等待名单。他们喜欢这样一个事实：一个执业的科学家会花时间与老师打交道。”
教师可以收回实验
每节课都聚焦于当前生物学的前沿话题。参与者将获得当前科学文献中的论文副本和一本相关书籍。核心是一系列的实验，老师们可以把这些实验带回自己的教室。最近的实验研究了污染物对胚胎发育的影响。萨哈说，由于它的相关性，这门课程吸引了广泛的兴趣。
她解释说：“这是一个目前非常热门的话题，因为它涉及某些化学物质——致畸物、内分泌干扰物——对动物胚胎的影响。”“所以它真的吸引了所有对生态学和保护生物学感兴趣的人。这些我们在环境中随意使用的杀虫剂，我们冲进厕所的东西，所有的抗抑郁药物最终都进入了当地的溪流，它们正在影响陆地环境中的野生动物。”
萨哈解释说，高中老师将青蛙胚胎和海胆胚胎暴露在低剂量的汞和其他常见环境污染物中，然后分析了这些物质对胚胎发育的影响。
她说：“老师们可以看到活生物体的发育，在教室里做一个对照实验，使用分子技术，并将其与这一新的领域结合起来——在这种情况下，就是生态发育生物学。”
HHMI的资金允许更新的内容免费呈现给高中教师，所有的打印材料和实验用品都提供给那些想要把实验带回自己的实验室与学生分享的教师。
夏季更新的经历为老师们带来了毕业学分，有些老师从几小时外赶来。萨哈说，老师通常来自里士满、汉普顿和萨福克的学校。北卡罗来纳也有一支稳定的队伍。
老师们不断回来
其他的老师，包括威廉斯堡郊外布鲁顿高中的埃米尔·戴维斯，几乎每年都会回来——有时会回来两次，因为有几年有两次夏季更新。海归们被这些项目的多样性和质量所吸引。威廉与玛丽学院的大部分生物学教师都至少教授过一门夏季更新课程，确保每年都有从分子生物学到鸟类学、遗传学到昆虫学的主题混合。
戴维斯说：“我每年夏天都能学到一些新的东西。“我不得不错过一些课程，这总是很不幸的，但我学到了很多东西，我从每门课程中都带回了一些东西。而且我还能和教授们交往。”
戴维斯1985年毕业于威廉玛丽大学生物学专业。他说，夏季的更新一直很有价值，所以很难指出哪一届特别有价值。
“他们都很棒，”他说，“第一批更新课程之一是（名誉教授）斯坦·霍格曼（Stan Hoegerman）教授的遗传学课程。我们把洋葱细胞打碎，然后染色看染色体。我们还做了一些核型分析。”
核型是一个相对复杂的过程，用于识别和排列细胞核中的染色体对。戴维斯解释说，他的学生研究洋葱根尖上的染色体，他们也在布鲁顿高中的实验室里模拟了一个实际的核型。
戴维斯解释说：“我们剪下染色体的图片，并将它们排成一行。”“我们用它们来讨论遗传性疾病的遗传。”
更多的时候，戴维斯和其他暑期更新项目的参与者能够把所有必要的设备、用品和知识带回他们的教室和实验室，这样他们的学生就可以做同样的实验了。戴维斯说，他的学生们尤其受到能够进行凝胶电泳的启发，凝胶电泳是利用电场来“筛”和分类DNA分子。最近，戴维斯让他的高中班级分析了威廉和玛丽研究实验室中使用的质粒结构——这对学生们来说真的很令人兴奋。
老师们在实验室度过夏天
参与暑期更新的大学和高中教师发现，他们对生命科学的共同兴趣超越了教学水平的差异。戴维斯和其他高中生物老师现在经常在夏天把有前途的学生送到威廉与玛丽学院，让他们获得一些真正的实验室经验。萨哈指出，学生们都得到了一笔津贴，这也是由于HHMI的支持。
这些高中教师还发现，他们在威廉与玛丽实验室受到欢迎，不仅作为访客，而且作为合作者。
戴维斯在生物学副教授Matt Wawersik的果蝇实验室研究基因表达。2012年夏天，戴维斯将成为萨哈实验室的一员。
“基本上，埃米尔将致力于分析控制神经发育的基因，”萨哈说。“但与此同时，他也会研究这个项目的某些方面，这些方面可以带回他的课堂。”