Как вырастить ученых: новый экспертный доклад

Важную роль в подготовке будущих ученых и инженеров играет среднее общее образование. АНО «Национальные приоритеты‎» и Центр социального проектирования «‎Платформа» подробнее изучили эту тему, подготовив экспертный аналитический доклад «‎"Культура эксперимента": как школе воспитать новое поколение для научного и технологического лидерства России»‎‎.

Авторы проанализировали, как воспитывают будущих ученых и инженеров и с какими барьерами сталкиваются педагоги. Кроме того, они предложили идеи, как повысить эффективность образования, заинтересовать школьников естественно-научными дисциплинами.

Социологические опросы показывают, что интерес школьников к науке постепенно растет. Например, согласно свежим данным, доля старшеклассников, следящих за новостями об открытиях, изобретениях, работе ученых, увеличилась на 14% по сравнению с прошлым годом. Этим интересуются 65% ребят.

Одновременно тем, что сами не против построить карьеру в науке, поделились 37% респондентов — на 19% больше, чем годом ранее. О том, что такое научное волонтерство и как устроены молодежные лаборатории, знают 71% опрошенных.

Естественными науками в той или иной мере увлекаются 58% школьников. Это отражается и на предметах ЕГЭ, которые выбирают выпускники. В этом году физику сдавали на 16% больше старшеклассников, чем прошлым летом, химию — на 7,6%, а профильную математику — на 10,9%.

Такие позитивные изменения — результат ряда инициатив, которые реализовали в сфере школьного образования в последние годы. Эти проекты позволили заложить фундамент, который в будущем обеспечит России технологическое лидерство.

В частности, важную роль сыграли национальные проекты «‎Образование» и «‎Наука», которые действовали в 2019–2024 годах. Сейчас эстафету у них перенял нацпроект «‎Молодежь и дети».

Постепенное обновление кабинетов химии, физики, биологии помогает выровнять условия в общеобразовательных школах. Одновременно развивается сеть детских технопарков «‎Кванториум»‎, центров цифрового образования «IT-куб» и центров «Точка роста», оснащенных современными 3D-принтерами, лазерными станками, робототехническими комплексами. Все это постепенно поможет сделать качественную подготовку одинаково доступной ребятам как в региональных центрах, так и в глубинке.‎‎‎

Несмотря на позитивные тенденции, в сфере школьного образования сохраняются нерешенные задачи. Так, например, хотя ЕГЭ уравнивает возможности для поступления в вузы, устройство экзаменов смещает акцент с глубокого понимания предмета на умение решать типовые примеры. Это противоположно тому, что требуется от талантливого ученого — мыслить нестандартно, быть любопытным, предлагать инновации.

Учителя также оказываются на перепутье: давать качественные профильные знания или же натаскивать на тесты. Выбор идти по учебнику и осваивать программу оборачивается тем, что старшеклассникам часто приходится обращаться к платным репетиторам — иначе не удастся получить высокий балл на экзамене.

С другой стороны, абитуриенты, сосредоточенные на ЕГЭ, становятся менее любознательными. Они нередко безразличны к знаниям, которые не потребуются на экзамене. Современные школьники хотят четкого ответа на вопрос: «‎Зачем мне это учить?».‎

«Дети натренировались на олимпиадах, но к науке не имеют никакого отношения. Их не интересует, как устроен мир, их интересует только рейтинг. Нет цели познания, есть цель победы», — отмечает российский популяризатор математики, автор проекта «Математические этюды» Николай Андреев.

Учитывая сложившуюся ситуацию, эксперты сходятся во мнении: школьное образование необходимо плавно трансформировать. И сделать приоритетами развитие исследовательского мышления и навыков проектной работы.

«‎Назрела потребность во внедрении и развитии „культуры эксперимента“ в учебной деятельности. Подразумеваются не только опыты в лабораториях, но и в целом исследовательский азарт, готовность пробовать новое, не бояться ошибок, постоянно искать неочевидные и новаторские решения. Именно такое мышление, формируемое со школьной скамьи, лежит в основе будущих научных открытий», — уверены авторы доклада.

‎Пока что уроки по-прежнему чаще всего строятся по модели «‎учитель рассказал и показал, ученики запомнили и воспроизвели». Это не способствует развитию инициативности, умений искать решение, критически мыслить‎.

Альтернатива — выстраивать занятия так, чтобы у детей в голове формировалась модель устройства мира и принципов работы техники, а затем они проверяли теорию экспериментально. Последнему сейчас препятствуют некоторые образовательные регламенты.

«‎Как вы будете заинтересовывать школьника химией, если он в своей жизни не видел ни одной химической реакции? Должны быть интересные опыты — и с огнем, и с дымом, как же без этого? Абсолютно безопасных экспериментов не бывает, но самая большая опасность, по моему мнению, — что дети попросту вырастут ничем не интересующимися»‎, — считает заслуженный профессор Сколтеха, химик Артем Оганов.

При этом критически важно не наказывать за ошибки, неверные ответы плохими оценками.

«В школе ошибка — это сразу минус балл, и ты опускаешься вниз по рейтингу. А в науке ошибка — это естественная часть пути. Мы воспитываем не новаторов, а идеальных клерков, которые боятся ошибиться», — констатирует проректор МИФИ ‎Егор Задеба.

Сделать образовательный процесс гибче, вариативнее уже сейчас позволяет создание инженерных, медицинских, педагогических и академических классов. Кроме того, известны успешные примеры, когда уроки в расписании объединили с кружками, проектной деятельностью. Такой подход повышает и качество образования, и вовлеченность детей в занятия.

«‎Эксперты отмечают, что доля детей, занимающихся по программам технической и естественно-научной направленности, выросла с 5–10% до 30%, — отмечают авторы экспертного аналитического доклада. — В школах, где удалось объединить уроки физики, химии и математики с кружками и проектами, учащиеся сильнее мотивированы и демонстрируют более высокие баллы ЕГЭ по профильным предметам».

Образцом, как эффективно работать с одаренными детьми, служат региональные центры. В них наравне со школьными учителями уроки ведут вузовские преподаватели. Однако пока такие образовательные учреждения остаются «‎островками», неравномерно распределенными ‎по стране.

Обеспечить более равный доступ школьников к таким образовательным ресурсам в ближайшие годы помогает один из федеральных проектов национального проекта «‎Молодежь и дети»‎. Он предусматривает создание не менее 12 «‎ведущих школ». Они появятся во всех федеральных округах и станут методическими центрами для внедрения‎ инноваций.

Один из эффективных способов персонализировать образование и поддерживать мотивацию — использовать на занятиях цифровые технологии.

Например, комплексы виртуальной и дополненной реальности, которыми оснащают школы. Они позволяют сделать лабораторные работы более интерактивными и визуализировать сложные либо недоступные для прямого наблюдения процессы. Ученик может наглядно увидеть, как современные ученые представляют атом, как зарождаются молнии. Или, например, изнутри изучить устройство турбины ГЭС, «‎разобрать»‎ солнце по слоям.

Не менее широкие возможности дает искусственный интеллект. Образование, здравоохранение и наука — топ-3 приоритетных сфер для внедрения таких технологий. Даже ошибки, «‎галлюцинации» ИИ учитель ‎может обернуть себе на пользу. Это отличный материал, чтобы развить у детей критическое мышление, устроить дискуссию и отточить навыки аргументации. А при корректной работе ИИ может быть помощником педагога, который мгновенно отвечает на вопросы учеников и поощряет их любопытство.

Как показывают опросы, 61% россиян положительно относятся к идее виртуального ассистента учителя. 83% родителей одобряют, если дети используют ИИ для поиска информации, а 74% респондентов — когда речь идет о творчестве.

Еще одна важная задача, на которую обращают внимание эксперты, — восполнить дефицит учителей-предметников, особенно в регионах, и разгрузить педагогов от бумажной работы.

«‎Системные дефициты взаимосвязаны, — подчеркивают авторы исследования. — Кадровый кризис усугубляется устаревшей методикой преподавания, которая, в свою очередь, не может быть изменена без пересмотра системы оценки (ЕГЭ). Инфраструктура простаивает без кадров, способных с ней работать, а цифровые ресурсы не систематизированы. Преодоление этих дефицитов требует не точечных мер, а комплексной перенастройки образовательной системы».

Ключевым показателем, что эта задача успешно решена, станет переход от «‎школы, которая выпускает» к той, которая «воспитывает и сопровождает» будущих инноваторов‎».‎ ‎