En vetenskaplig lärares enkla strategi rackade upp 140 000 dollar i nationella priser

Ett ovanligt antal barn med akademiska utmärkelser i en gång i livet, spåras tillbaka till Bronx-född gymnasielärare Andrew Bramante. Under de 14 åren har han spenderat undervisning i gymnasiet sedan han avbröt ett branschjobb, skickade han över 30 studenter till den prestigefyllda Intel International Science and Engineer Fair ensam.

Under läsåret 2016-2017 - det framgångsrika året än - rakade Bramantes studenter upp över 140 000 dollar i monetära priser, för att inte tala om flera stipendier och till och med en betald resa till Indien. Resuméet av sin klass på Greenwich High School i Connecticut läser som om det döljer ett hemligt recept för att vinna vetenskapsmässor.

Han insisterar på att hans process inte är någon hemlighet. Bramante, vars klassrum är helt profilerat i Klassen, strävar efter att vara den lärare som han önskar att han hade som barn - inte det slag som tittade förbi honom eller gav honom konservburkar medan han klagade över barn som inte bryr sig om vetenskapen.

"Du måste ge dem friheten med ansvaret att de verkligen kommer att hitta det i sig för att få det att hända," berättar Bramante Omvänd.

"Det här är inte vetenskapsmässigt 101," säger Bramante, som betonar att de färdigheter som hans student lär sig uppväger alla utmärkelser som en panel av domare kan skänka.

Att ha äganderätt över dessa projekt är avgörande för hans process på grund av Bramantes grundläggande tro på att människor kommer att arbeta för de saker de bryr sig om. Hans elever är inte alla barngenier, men kanske jobbar de ännu hårdare på grund av det. "Det är den här första sprängningen när de är rädda och de är som," jag förstår inte ens 20 procent av det här ", men tricket är verkligen att övertyga barnen att de kan göra det, säger Bramante. "Kombinera det med den fina utsikten och fantasi som inte har gränserna som kommer med vuxenlivet."

Kanske ingen student bättre illustrerar belöningen för Bramantes filosofi bättre än den 16-årige studenten Raina Jain, en mästare vid årets ISEF. Efter att ha rest till Indien och märkte hur farliga metaller ofta genomtränger vattentillförseln visste Jain att någonting måste göras. Men hon visste också att dyra upptäcktssystem inte var tillgängliga för de samhällen som behöver dem mest. Bramante, oskadd av Jains mindre än-stjärniga vetenskapskvaliteter, utmanade henne att hitta sin egen lösning.

"Jag var faktiskt i chock", säger hon. "Jag har en C + i biologi och D + på kemi i mitten och herr B vet att, men bara för att jag har denna passion för vetenskap, tog han en chans på mig, vilket är något ingen annan lärare skulle göra. Genom detta har jag lärt mig mer i vetenskapsforskningen i år än vad jag har i någon annan konventionell vetenskapsklass i kombination."

En annan av Bramantes studenter, en aspirerande barnläkare som heter Hiba Hussain, ändrade paradigmet för att diagnostisera kronisk obstruktiv lungsjukdom, som för närvarande är den fjärde största mördaren världen över, med hjälp av hotellets nyckelkortsteknik och en app. En diagnos kostar $ 1000 - för att inte tala om besväret med att besöka läkarens kontor - men den 15-åriga lösningen analyserar patientens andetag på bara några minuter för bara några få dollar, vilket gör det tillgängligt för samhällen i nöd.

Både Jain och Hussain vann sig runt mässor i regionen, och vid ISEF år 2018 tog Raina första plats och bäst i kategorin, medan Hiba placerades tredje inom biomedicinsk teknik.

Andra studenter i Bramantes klass har tacklat allt från skapandet av natriumjonbatterier till antibiotikaens roll på mänsklig mikrobiota. Det här är komplexa saker - den typ av saker som du normalt skulle se på grundnivå, så tidigt som möjligt. Kärnan i deras framgång är herr B.

Visst har han en förmögenhet av anslutningar som följer industrins framgång och utrustning som rivaler universitetslaboratorier. Men det är inte så att han stör den vetenskapliga utbildningen. Han gör det helt enkelt, med en mentors djupt rotade generosamhet som visar omsorg både i och utanför laboratoriet. Hans laboratorium är kanske inte skalbar till alla gymnasieskolor, men tro på att nästa generation kan lära sig allvarligt, utan förtydligande, kostar bara tid.

"Du behöver inte spendera 20-30 år i ett labb och få Ph.D. någon tror att du förtjänar, säger Bramante.

Hur mr B gör det

Ett halvt dussin gymnasieskolor i Fairfield County skryter med forskningsprogram som liknar Bramantes men den populära modellen tar ett treårigt åtagande - ett år att hitta ett ämne och skriva ett förslag, den andra att genomföra experimentet och en tredjedel att skriva om Det. Bramante tror att gymnasieelever kan lära sig och arbeta i en mycket snabbare takt än det. Alla andra underskattar bara dem.

"För mig är det mycket död, mycket tid att spela schack på en dator, säger Bramante. Han passar hela processen inom ett akademiskt år, drivit av tron ​​att studenter, som ges stöd och äganderätt över sina projekt, kommer att blomstra.

Det hjälper förstås att börja med barn som är intresserade av vetenskap för att börja med. Siffror som Neil deGrasse Tyson och Bill Nye är värdefulla, säger Bramante, "i den utsträckning den typen av vetenskaplig presentation kan få barnen engagerade." Men där dessa mediecentrerade lärare öppnar dörren till vetenskap, använder Bramante dem genast in i hans oförstörbart välutrustade labb (se: $ 250 000 elektronmikroskop häftat från en tidigare kollega).

Efter att ha arbetat på hennes forskning fram till "tio eller elva" för många nätter lyckades hon skapa en billig detektionsmetod med komplex kemi. Hon skapade magnetiska nanopartiklar som endast tillåter vissa våglängder - färger - av ljus att passera, beroende på koncentrationen av föroreningar i vattnet. Brunt ljus, förklarar Greenwich junioren Omvänd, indikerar en del per miljarder arsenik, medan gult indikerar två.