कैंब्रिज, मैसाचुसेट्स और एमआईटी में जुलाई की दोपहर में बादल छाए हुए हैं एडगर्टन सेंटर प्रशिक्षक अमांडा मेयर प्रोटीन बनाने के लिए चमकीले रंग के प्लास्टिक का उपयोग कर रही हैं। वह एक छोटा पीला ब्लॉक लेती है और उसे नीले और हरे ब्लॉकों की श्रृंखला के अंत तक ले जाती है, और उसे सही स्थान पर क्लिक करती है। "बधाई हो," वह हाई स्कूल के चार छात्रों को ज़ूम पर मार्गदर्शन करते हुए कहती है। "आप सभी सिंथेटिक जीवविज्ञानी बन गए हैं।"

साथ में, समूह ने उनके भोजन और शरीर में पाए जाने वाले जटिल अणुओं का एक मॉडल इकट्ठा किया है। "मैं सोचती थी कि प्रोटीन सिर्फ एक चीज है," फातिमा नाम की एक हाई स्कूल की छात्रा कहती है, जिसके घर पर उसके सामने वही ब्लॉक रखे हुए हैं। "अब मुझे पता है कि मैंने जो खाया उसमें बहुत सारे अमीनो एसिड हैं।"

मेयर उन दो जीवविज्ञानियों में से एक हैं जो मॉडल और पाठ योजनाएं तैयार कर रहे हैं जिनका उपयोग देश और दुनिया भर के स्कूली शिक्षक अपने छात्रों को जीव विज्ञान में सबसे मौलिक अवधारणाओं में से एक के बारे में सिखाने के लिए कर रहे हैं: कोशिकाएं प्रोटीन बनाने के लिए डीएनए का उपयोग कैसे करती हैं। वह और कैथी वैंडिवर, एमआईटी एडगर्टन सेंटर के सलाहकार और कम्युनिटी आउटरीच एजुकेशन एंड एंगेजमेंट कोर के निदेशक दोनों पर्यावरणीय स्वास्थ्य विज्ञान के लिए एमआईटी केंद्र, को अपनी पीएचडी पूरी करने के बाद स्कूली बच्चों के साथ जीव विज्ञान साझा करने के प्रति उनके प्यार का पता चला।

वैंडिवर, जिन्होंने 16 में एमआईटी में शामिल होने से पहले मिडिल स्कूल विज्ञान पढ़ाने में 2005 साल बिताए, अपने पूरे करियर में कक्षा मॉडल बनाए। 2008 में, मेयर एडगर्टन सेंटर में उनके साथ शामिल हुईं, जिससे उन्हें मॉडलों के साथ आने वाले पाठों और गतिविधि पुस्तिकाओं को बेहतर बनाने में मदद मिली। यह जोड़ी अपने सेट का उपयोग छात्रों और स्कूली शिक्षकों के साथ-साथ नर्सों और जैव प्रौद्योगिकीविदों को पढ़ाने के लिए करती है। वैंडिवर कहते हैं, "यह अन्य लोगों को जीव विज्ञान के बारे में अधिक जानने में मदद करने और इसे और अधिक सुलभ बनाने के बारे में है।"

जीवन का निर्माण: ब्लूप्रिंट से लेकर बिल्डिंग ब्लॉक्स तक

स्कूल में, छात्र सीखते हैं कि डीएनए उन विशेषताओं को निर्धारित करता है जो उन्हें अपने माता-पिता से विरासत में मिलती हैं, जैसे कि उनकी आँखों का रंग। ऐसा इसलिए है क्योंकि डीएनए में प्रोटीन बनाने के निर्देश होते हैं, जो बदले में हमारी कोशिकाओं का निर्माण करते हैं। वैंडिवर का कहना है कि भले ही प्रोटीन संश्लेषण एक ऐसा पाठ है जिसे हर जीव विज्ञान शिक्षक को पढ़ाना होता है, प्रोटीन को हमेशा वह ध्यान नहीं मिलता जिसके वे हकदार हैं। वह कहती हैं, "डीएनए ग्लैमर अणु है - यह हर जगह टी-शर्ट पर है।" “लेकिन डीएनए सिर्फ प्रोटीन निर्माण के निर्देशों को संग्रहीत करता है। वे सेल का सारा काम करते हैं।”

वैंडिवर का मानना ​​है कि यदि छात्रों को प्रोटीन संश्लेषण जैसी जटिल प्रक्रियाओं को समझना है, तो उन्हें विज्ञान कक्षाओं में अक्सर पाए जाने वाले लेबल वाले आरेखों से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है। वह कहती हैं कि किसी आरेख को देखने या यहां तक ​​कि वीडियो देखने की तुलना में स्पर्श संबंधी निर्णय लेना सीखने का कहीं अधिक आकर्षक तरीका है। “जब आप किसी सेल को अलग-अलग चीजें करते हुए देखते हैं, तब भी आप ट्यून आउट कर सकते हैं। लेकिन यहां, आपको निर्णय लेना होगा।"

चूंकि छात्र करके सीख सकते हैं, इसलिए वे शब्दावली में महारत हासिल करने के दबाव से भी पीछे नहीं हटते हैं, जो जीवविज्ञान कक्षा में एक सामान्य बाधा है। मॉडल विभिन्न स्तरों के लिए उपयोगी हैं: एक छठी कक्षा का छात्र उन्हें केवल बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में उपयोग कर सकता है, जबकि पुराने छात्र उच्च-स्तरीय अवधारणाओं, जैसे दिशात्मकता और बंधन शक्ति को सीखने के लिए चतुर डिजाइन विवरण का उपयोग कर सकते हैं।

वैंडिवर और मेयर मॉडलों के साथ आने वाले पाठों पर अधिक से अधिक विचार करने में सावधानी बरतते हैं। एक प्रोटीन को अपना काम करने के लिए, उसके निर्माण खंडों को सही क्रम में एक साथ बांधा जाना चाहिए। वैंडिवर का कहना है कि प्रोटीन संश्लेषण सिखाने के लिए मानक कक्षा रणनीति एक कालानुक्रमिक है, जिसमें डीएनए में संग्रहीत जानकारी को पहले आरएनए नामक एक अन्य अणु में स्थानांतरित किया जाता है, और फिर अंत में प्रोटीन में स्थानांतरित किया जाता है।

“लेकिन यह छात्रों के लिए बहुत भ्रमित करने वाला है। वे इतने सारे चरणों से गुज़र रहे हैं, और उन्हें पता नहीं है कि वे क्या बना रहे हैं," वह बताती हैं। इन वर्षों में, जब वैंडिवर और मेयर ने एमआईटी संग्रहालय में अलग-अलग उम्र के हजारों छात्रों को पढ़ाया, तो उन्होंने देखा कि छात्रों ने प्रोटीन संश्लेषण को बेहतर तरीके से सीखा यदि वे पहले से ही जानते थे कि अंतिम उत्पाद कैसा दिखता है। इसलिए, अपने पाठों में, छात्र एक तैयार प्रोटीन से शुरुआत करते हैं, जिसमें अमीनो एसिड का एक विशिष्ट अनुक्रम होता है। फिर वे नए सिरे से शुरू करते हैं, सीखते हैं और उन टुकड़ों को एक साथ रखने के लिए शरीर के चरणों का पालन करते हैं।

शिक्षकों के साथ काम करना

पूरे वर्ष, मेयर और वैंडिवर मैसाचुसेट्स, टेक्सास और एरिज़ोना में शिक्षकों के लिए कार्यशालाएँ आयोजित करते हैं, और उन्हें किट का उपयोग करने का प्रशिक्षण देते हैं। अनुदान की सहायता से, उन्होंने बोस्टन के 30 पब्लिक हाई स्कूलों में शिक्षकों को उनकी कक्षाओं में उपयोग करने के लिए सेट वितरित किए हैं।

मेयर का कहना है कि किट के साथ काम करने के बाद, शिक्षक सामग्री को बेहतर ढंग से समझते हैं - और इसे पढ़ाने के बारे में अधिक आत्मविश्वास महसूस करते हैं। वह कहती हैं, ''शिक्षकों को पढ़ाना शानदार है।'' "उन सभी छात्रों के बारे में सोचें जिन्हें वे अपने जीवनकाल में पढ़ाएंगे, और ऐसा करने के लिए छात्रों को उत्साहित करके वे कितने जीवविज्ञानी तैयार करने जा रहे हैं।"

डीएनए किट का उपयोग अन्य देशों में भी किया जा रहा है: वैंडिवर ने इटली, भारत, चीन, सिंगापुर, कंबोडिया और मैक्सिको में शिक्षकों को प्रशिक्षित किया है। और जब केंद्र कभी-कभी विदेश से छात्रों की मेजबानी करता है, तो मेयर और वैंडिवर उनके लिए कार्यशालाएँ आयोजित करते हैं।

वे स्थानीय छात्रों के साथ भी काम करते हैं। पिछले पांच ग्रीष्मकाल से, एमआईटी के जीव विज्ञान विभाग ने विज्ञान में कम प्रतिनिधित्व वाले समुदायों के प्रतिभाशाली हाई-स्कूल छात्रों की मेजबानी के लिए LEAH नॉक्स स्कॉलर्स कार्यक्रम के साथ साझेदारी की है। हर साल, एडगर्टन सेंटर छात्रों को आणविक जीव विज्ञान में क्रैश कोर्स की पेशकश करके कार्यक्रम की शुरुआत करता है। "डीएनए किट के साथ, मुझे वास्तव में ऐसा महसूस हुआ जैसे मैं किसी तरह से सेल के अंदर था," एक कार्यशाला में भाग लेने वाली हाई-स्कूल सीनियर ब्रीटिका महरजन कहती हैं। "यह केवल शब्दों वाली एक उबाऊ हाई-स्कूल पाठ्यपुस्तक की तरह नहीं थी।"

आगे देख रहा

मेयर और वैंडिवर का कहना है कि उन्हें अभी भी बहुत कुछ करना है। 2014 से, वे सिंगापुर से अपनी किट के लिए हिस्से आयात कर रहे हैं और स्वयंसेवकों की मदद से उन्हें कैम्ब्रिज में असेंबल कर रहे हैं; इससे उन्हें लागत पर शिक्षकों को किट की पेशकश करने की अनुमति मिलती है। उनके पास रास्ते में गुणसूत्रों का एक नया सेट है, और वे नर्सों जैसे नए दर्शकों के लिए लगातार पाठ डिजाइन कर रहे हैं, जो जल्द ही डीएनए-अनुरूप उपचार योजनाओं के साथ रोगियों की देखभाल कर सकते हैं।

"हमारे पाठों को पढ़ने और इसके साथ खेलने के बाद लोगों से हमें जो नंबर एक टिप्पणी मिलती है, वह है, 'अरे वाह, अगर मेरे पास यह होता, तो शायद मुझे जीवविज्ञान पसंद आता। ''मैं शायद जीव विज्ञान का शोधकर्ता भी बन सकता था,'' मेयर कहते हैं।

वैंडिवर का मानना ​​​​है कि किट सफल हैं क्योंकि वे शिक्षण के बारे में डॉक एडगर्टन के यादगार आदर्श वाक्य को अपनाते हैं: "शिक्षा की युक्ति," वह उद्धृत करती है, "उन्हें यह नहीं बताना है कि वे कुछ भी सीख रहे हैं जब तक कि बहुत देर न हो जाए।"