Трансформация университетского проекта в программы дополнительного образования (на примере атомной отрасли)

Современное российское образование находится в состоянии постоянного обновления, а дополнительное образование как его неотъемлемая часть представляет собой динамично развивающуюся образовательную сферу, охватывающую все виды и уровни образования. В соответствии с реализацией Указа Президента от 25 апреля 2022 года № 231 «Об объявлении в Российской Федерации Десятилетия науки и технологий» особенно важно стимулировать интерес детей и подростков к науке и научной деятельности любой направленности, будь то основы высокотехнологичной промышленности, здравоохранение или улучшение экологической ситуации.В данной статье автор на примере атомной отрасли рассматривает интересный и актуальный опыт трансформации университетских научно-исследовательских проектов в дополнительные общеобразовательные общеразвивающие программы.

К.Д. Логутов,
педагог дополнительного образования,
Государственное бюджетное образовательное учреждение
дополнительного образования города Москвы
«Дворец творчества детей и молодежи имени А.П. Гайдара»,
г. Москва

В соответствии с приоритетами, определенными Концепцией развития дополнительного образования детей до 2030 года, в рамках реализации дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ естественнонаучной направленности представляется важным создавать условия, способствующие интеллектуальному и творческому развитию школьников, вовлекая их в научно-исследовательскую и проектную деятельность. Целевыми ориентирами этой деятельности является развитие у обучающихся творческого мышления во всех его проявлениях, креативности, умения наблюдать, описывать, моделировать и конструировать различные явления окружающего мира. Особого внимание требует реализация междисциплинарного подхода, интегрирующего различные области знаний (генетика, биомедицина, астрофизика, экология и др.) и способствующего формированию у обучающихся комплекса научных знаний и умений, связанных с безопасным пребыванием в различных средах, будь то природная или городская среда [1].

Дополнительное образование детей является важной частью современного образования, предоставляющей им возможность учиться чему-то новому и открывать для себя увлекательные области знаний, выходящие за рамки школьной программы. Приоритетное назначение дополнительного образования – формирование устойчивых интересов обучающихся к различным направлениям и видам деятельности, развитие у них общих и специальных способностей, обогащение образовательного опыта и, как итог, подготовка к будущей карьере в осознанно выбранной области профессиональной деятельности.

Основу создания инновационных дополнительных общеразвивающих программ составляют:

• общественные тренды и интересы, которые могут стать источником идей для обновления художественной направленности, например искусство в стиле стрит-арт;
• постоянное развитие технологий, которые становятся новыми средствами и инструментами обучения, например использование виртуальной реальности;
• важные научные отрасли, такие как космос, экология, медицина, искусственный интеллект, энергетика и другие, стимулирующие стремление понять и исследовать соответствующие области науки.

К созданию дополнительных общеразвивающих программ нового поколения могут подключиться вузы. Это могут быть не только преподаватели, но и студенты, обладающие знаниями в сложных дисциплинах, а также потенциалом, позволяющим адаптировать эти знания под нужный возраст обучающихся, с тем чтобы занятия были доступны и соответствовали интересам и уровню понимания разных возрастных групп. Опыт и знания студентов и преподавателей вузов, профессионалов в различных научных областях знаний/культуры, могут сыграть важную роль не только в разработке, но и в реализации дополнительных общеразвивающих программ, делая их более современными (актуальными), привлекательными для обучающихся.

Как житель атомного города, выпускник ядерного университета и ядерной специальности автор имеет отчетливое представление об атомной отрасли. Однако у части населения сформировалось стойкая боязнь как атомной энергии, так и всей деятельности атомной отрасли, виной чему зачастую становятся недостоверные якобы сенсационные факты, транслируемые недобросовестными СМИ и блогерами. Чаще всего подобные публикации направлены на повышение «информаторами» собственного рейтинга, но иногда и на умышленное нагнетание негативной информации, что, безусловно, формирует восприятие людьми атомной отрасли. Неоднозначное отношение населения, которое, как показывают социологические опросы [2], в зависимости от успехов и провалов в отрасли может изменяться в широком диапазоне – от эйфории до опасений и фобии, – диктует необходимость формирования в обществе востребованности атомной энергетики.

В Снежинском физико-техническом институте Национального исследовательского ядерного института «МИФИ» (далее – СФТИ НИЯУ МИФИ) изучение аспектов культуры техногенной безопасности включено в обязательный перечень изучаемых дисциплин, что неудивительно для «атомного» вуза. Проект СФТИ НИЯУ МИФИ «Культура техногенной безопасности в атомной отрасли» (инициатор – доцент Кафедры экономики и управления вуза А.А. Садовский, организатор конференций от городского до международного уровней, посвященных вопросам ядерного нераспространения и техногенной безопасности) в 2019 году стал победителем конкурса по разработке и реализации социально значимых проектов, организованного Общественным советом Госкорпорации «Росатом».

Проект СФТИ был направлен на информирование «не атомного» населения (старшеклассников, педагогической общественности, работников предприятий) о безопасности на объектах использования атомной энергии и на расширение кругозора в сфере радиационной безопасности, т.е. на способствование адекватному восприятию информации в социальных сетях, газетах и на телевидении, на формирование критического отношения и недоверия слухам. Вместе с группой студентов СФТИ НИЯУ МИФИ под руководством А.А. Садовского и начальника информационного центра вуза Н.А. Певневой, автор решил поддержать проект и помочь вывести его на новый уровень [2].

Таким образом, в 2020 году появился новый проект – «Безопасный атом: разработка электронных образовательных материалов и проведение цикла мероприятий для обучающихся учреждений дошкольного и общего образования по формированию общественной востребованности атомной энергетики», адресованный дошкольникам и школьникам младшего возраста и направленный на разъяснение общественности реального состояния дел в отрасли и о системном подходе к мерам безопасности, принимаемым на ядерных объектах. В рамках проекта студентами Снежинского физико-технического института НИЯУ МИФИ разработаны, апробированы и опубликованы, в т.ч. в сети Интернет, методические материалы, включающие два тематических занятия – «Атомная азбука» и «Радиация», а также практическое занятие – «Строение атома» [3].

Тематическое занятие «Атомная азбука» было основано на материалах, подготовленных сетью Информационным центром по атомной энергии (далее – ИЦАЭ) [4] и проходило в течение 2 часов. Основными понятиями выступали 6 букв алфавита: «А – атом», «К – Курчатов», «Р – реактор», «У – уран», «Э – энергия» и «Я – ядерный щит страны». Данное занятие послужило импульсом для создания автором полноценной дополнительной общеразвивающей программы с тем же названием. После первого года реализации программы «Атомная азбука» появилась идея создания дополнительной общеразвивающей программы – «Лаборатория инженера-атомщика», которая была реализована в рамках предпрофильной подготовки.

Наш опыт разработки программ дополнительного образования для детей показывает, что некоторые основы дисциплин «Дозиметрия» и «Ядерное и радиационное нераспространение» могут быть доступны для детей школьного возраста, поскольку вызывают у них интерес, открывают им новые области знаний, а также дают опыт практики и распространения достоверной научной информации о радиации и техногенной безопасности.

Дополнительные общеразвивающие программы «Атомная азбука» и «Лаборатория инженера-атомщика» прошли успешную апробацию в Государственном бюджетном общеобразовательном учреждении города Москвы «Дворец творчества детей и молодежи имени А.П. Гайдара и способствуют решению актуальных для дополнительного образования задач:

• связи теоретического содержания и практики;
• согласования целей и условий обучения детей с кадровыми потребностями реального сектора экономики;
• интеграции результатов дополнительного и школьного образования;
• усиления воспитания в содержании, технологиях и результатах дополнительного образования детей.

Учебные курсы «Атомная азбука» и «Лаборатория инженера-атомщика»

Данные программы знакомят учеников с реальным состоянием дел Госкорпорации «Росатом» и позволяют им получить знания в области естествознания, физики атома и атомного ядра, радиохимии и радиационной химии, радиоэкологии и истории атомного проекта.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Атомная азбука» (7–9 лет)[5]. Азбука настоящих атомщиков основана на материалах, подготовленных сетью ИЦАЭ, и дополнена фактическими текстовыми и иллюстративными сведениями о мирном и военном использовании атомной энергии.

Данная программа объемом 72 часа включает в себя цикл занятий, содержащих теоретический и практический блоки (табл. 1).

Тема занятия	Теоретический блок	Практический блок
Буква «А – атом»	Атом. Солнечная система. Молекула. Изотоп	Лепка из пластилина молекул водорода и воды
Буква «Е – ерш»	Условия плавания тел. Плотность жидкости. Разведение рыб рядом с АЭС	Проведение опытов с плаванием тел в жидкостях разной плотности
Буква «Л – ледокол»	Ледокол. Северный полюс. Северное сияние. Вечная мерзлота	Проведение опытов со льдом

Теоретический блок образовательной программы предполагает использование яркой и красочной презентации в интерактивном формате с наводящими вопросами для обучающихся. Опираясь на свой жизненный опыт, ребята ассоциируют явления природы с изучаемыми концепциями. Например, они вспоминают, как при кипячении воды в кастрюле видят поднимающийся вверх пар, что позволяет им представить процесс испарения и перехода вещества из жидкого состояния в газообразное. Подобные наблюдения вдохновляют их на изучение процессов, происходящих на микроуровне, таких как движение молекул воды и их взаимодействие. 

Практический блок включает в себя проведение экспериментов по заявленной тематике или изготовление модели и макета. Ребята создают различные поделки, помогающие им лучше понять изучаемые явления. Например, лепка из пластилина модели молекулы воды позволяет визуализировать строение атомного ядра и связи внутри молекулы. Изготовление вольтова столба дает возможность создать свою первую в жизни батарейку и понять принцип работы этого устройства. Изготовление поплавка помогает детям в изучении условий плавания тел и в проведении различных экспериментов с целью расширения понимания ими физических законов. Занятия нацелены не только на разъяснение реального положения дел в атомной отрасли, но и на знакомство учащихся начальной школы с предметами технической направленности.

Программа «Атомная азбука», реализующаяся с 2021 года, представляет собой необычный подход к обучению детей основам естественных наук. За два года реализации программы совершенствовалась методика ее преподавания. Своими целями программа ставит не только информированность обучающихся, но и их умение применять полученные знания на практике, умение решать проблемы, возникающие в практической деятельности. Достижению этих целей способствует использование в образовательном процессе технологий исследовательского, поискового, проблемного и проектного обучения, направленных на генерирование идей, моделирование процесса поиска знаний, создание продукта, отличающегося степенью новизны.

Одним из важных моментов в реализации программы является вовлечение в образовательный процесс родителей, поскольку  положительный результат обучения – получение обучающимися новых знаний и формирование новых умений – может быть достигнут только в рамках единого образовательного пространства, подразумевающего взаимодействие и сотрудничество между педагогами, родителями и детьми.

В первый год реализации программы основное внимание уделялось демонстрации принципов естественных наук через проведение интерактивных опытов, экспериментов и создание наглядных материалов. Каждая буква алфавита представляла собой отдельную тему, к которой обучающиеся получали доступ через презентации и практические занятия. Это позволило им увлеченно и с пониманием воспринимать новый материал. Во второй год обучения по программе был усилен теоретический блок, а также скорректированы сценарии занятий в соответствии с обратной связью от обучающихся. Именно такой подход сделал учебный процесс более глубоким, интересным и более адаптированным к потребностям детей.

Важным изменением в программе стала внедренная в нее система структуризации знаний, представленная в виде рабочих листов. На каждом занятии дети получают такие листы, где им предстоит дописывать или дорисовывать материалы по ходу урока. Это помогает им закреплять изученный материал и создавать свою первую энциклопедию, страницы которой в конце учебного года сшиваются в книгу. Такой подход не только помогает лучше усваивать материал занятия, но стимулирует детей к активному участию в нем. Кроме того, в конце каждого занятия дети получают возможность вклеить в свой рабочий лист наклейку с соответствующей буквой, что помогает им визуально оформить изученный и закрепленный материал.

Рабочие листы оказались эффективным инструментом для привлечения внимания родителей к образовательному процессу и более активного участия в обучении своих детей. Таким образом, немаловажным результатом программы является увеличение интереса и вовлеченности родителей.

Апробация программы показала, что дети 7–9 лет способны усвоить достаточно сложные понятия – они увлеченно рассказывают учителям и родителям о том, что узнали на занятиях. Слушатели программы презентуют свои поделки, а также показывают опыты, которые были продемонстрированы на занятии. Полученное обучающимися (а также их педагогами и родителями) представление о радиации как о естественном параметре окружающей среды способствует формированию позитивного имиджа атомной отрасли через образовательные мероприятия и тиражирование опыта ведущейся работы. Кроме того, проект направлен на воспитание у обучающихся интереса к науке, научной деятельности, на подготовку обучающихся к восприятию физики как науки, описывающей закономерности окружающего нас мира в условиях организации учебного сотрудничества со сверстниками и наставником по схеме «студент – школьник».

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Лаборатория инженера-атомщика» (12–16 лет)[6] включает следующие модули: «Физика атома и атомного ядра», «Основы радиохимии и радиационной химии», «Основы радиоэкологии», «История атомной отрасли», «Проектная деятельность».

«Лаборатория инженера-атомщика» является одной из ступеней в профориентации детей, поскольку погружает учащихся в детали новых для них профессий, востребованных в атомной отрасли.

Разделы ядерной физики, наиболее интересующие ребят, следующие:

• Строение атомного ядра: из чего состоит атомное ядро, какие мельчайшие частицы его образуют и как их открыли, какие взаимодействия происходят внутри ядра.
• Ядерные реакции: как происходят ядерные реакции, какие типы реакций существуют и как они применяются в различных областях, включая ядерную энергетику и медицину.
• Ядерные технологии: применение ядерной энергии в медицинской диагностике и лечении, другие технологии, основанными на ядерных принципах.

Помимо решения стандартных задач по ядерной физике, ребятам предлагается решить сложные, но интересные кейсы с использованием компьютеров и дозиметров.

Поскольку программа реализуется уже второй год, точно определить процент школьников, связывающих свою будущую жизнь с атомной отраслью, затруднительно. Однако примерно 5% старшеклассников России ежегодно заинтересованы в поступлении в вузы на специальности, востребованные Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом» [7].

Полученные знания о ядерной физике и атомной отрасли полезны для обучающихся в изучении программы физики в школе. Опыт реализации программы показал, что полученные знания являются особенно ценными для учащихся химико-биологических и медицинских классов, в частности в контексте ядерной медицины. Например, они лучше понимают принципы и применение методов ядерной медицины в диагностике и лечении различных заболеваний. Для обучающихся, интересующихся археологией, оказываются полезными знания о радиоуглеродном анализе, позволяющем определить возраст археологических находок с целью проведения более точных исторических исследований.

С 2023 года программа дополнительного образования принимает участие в проекте «Виртуальный образ великого ученого» в павильоне «Атом» на ВДНХ. В рамках этого проекта обучающиеся получают информацию об известных ключевых фигурах в области атомной науки, включая тех, кто сыграл важную роль в создании атомного проекта СССР и в развитии атомной отрасли в целом. В дальнейшем эта информация используется для создания голограммы ученого. В текущем учебном году мы работаем над созданием голограммы И.В. Курчатова.

Комплекс дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ, соответствующих всем нормативным требованиям и идеологии Концепции развития дополнительного образования России на период до 2030 года, может обеспечить знакомство детей с основами атомных технологий, атомной энергетики, радиационной безопасности, преодолеть атомную необразованность и сформировать осознанное доверие к отрасли, пробудить интерес детей к построению собственных путей в профессии передового настоящего и будущего, воспитать их патриотами своей страны.

Список источников:

1. Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 г. и плана мероприятий по ее реализации: Распоряжение Правительства РФ № 678-р от 31 марта 2022 г.
2. Логутов К.Д., Певнева Н.А. Формирование интереса к атомной отрасли у младших школьников // Сборник научных трудов всероссийской научно-практической конференции Научной сессии НИЯУ МИФИ-2022 по направлению «Инновационные ядерные технологии». – М.: НИЯУ МИФИ; Снежинск: СФТИ НИЯУ МИФИ, 2022. – С. 173–175.
3. Логутов К.Д., Певнева Н.А., Садовский А.А. Безопасный атом: разработка материалов по знакомству с атомной отраслью для дошкольников и младших школьников // Сборник научных трудов всероссийской научно-практической конференции Научной сессии НИЯУ МИФИ-2020 по направлению «Инновационные ядерные технологии». – М.: Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, 2022. – С. 223–225.
4. Атомная азбука. – URL: https://myatom.ru/wp-content/uploads/games/aes/abc/ (дата обращения: 30.09.23).
5. Логутов К.Д. Разработка дополнительной образовательной программы «Атомная азбука» // Сборник научных трудов ХV всероссийской научно-практической конференции Ассамблея студентов и школьников «Молодежь – будущее атомной промышленности России». – Снежинск: Снежинский физико-технический институт Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, 2022. – С. 85–86
6. Логутов К.Д. Программа предпрофессионального образования «Лаборатория инженера-атомщика» // Сборник научных трудов всероссийской научно-практической конференции Научной сессии НИЯУ МИФИ-2022 по направлению «Инновационные ядерные технологии». – М. – Снежинск: Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, 2023. – С. 59–61
7. Информационно-аналитические материалы по результатам проведения мониторинга эффективности деятельности образовательных организаций высшего образования 2023 года. // Главный информационно-вычислительный центр: официальный сайт. – URL: https://monitoring.miccedu.ru (дата обращения: 20.02.2024).