От сельской школы до большой науки

Разговор начался на Конвенте Кружкового движения в Иркутске. Незадолго до этого были объявлены имена нобелевских лауреатов, и одной из тем обсуждения стали исследования нейтрино. Для Иркутской области, где работает глубоководный нейтринный телескоп Baikal-GVD, эта тема особенно близка. В регионе сосредоточены уникальные научные объекты – от Большого солнечного вакуумного телескопа до радиотелескопов и исследовательских комплексов Института солнечно-земной физики СО РАН. Однако перед учеными стоит не менее сложная задача, чем создание нового оборудования, – найти людей, которые будут на нем работать.

Эльмира Фаритовна Семенова – директор АНО «Байкальские стратегии», член клуба «Байкальские стратегии», организатор Астрономического фестиваля в рамках сельской ассамблеи «Залог успеха».

Сергей Арктурович Язев – доктор физико-математических наук, директор Астрономической обсерватории Иркутского государственного университета, профессор ИГУ, старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН.

Ольга Прудковская – главный редактор журнала «Юный киберфизик» беседует с ними о перспективах развития сельских территорий и подготовке инженерных и научных кадров в Иркутской области.

Ольга Прудковская: С одной стороны, в Иркутской области существует мощная научная школа, ведутся исследования мирового уровня. С другой – есть сельские территории, где возможности школьников получить хорошее естественно-научное образование ограничены. Как соединить эти два мира? Эльмира Фаритовна, расскажите, чем занимаетесь вы в рамках проекта «Байкальские стратегии» и с какими трудностями сталкиваетесь?

Эльмира Семенова: Одно из наших направлений – образование в сельских территориях. Мы видим, что там не хватает учителей физики. Например, в Качугском районе на 13 школ приходится всего четыре профессиональных учителя физики. В остальных школах предмет ведут педагоги, совмещающие преподавание нескольких дисциплин. Конечно, это влияет на качество подготовки. При этом среди сельских школьников есть очень способные ребята. Некоторые поступают в сильные университеты без дорогостоящих репетиторов, только благодаря собственным усилиям и помощи учителей. Но таких детей важно вовремя заметить, поддержать, помочь им получить знания, которых они не могут получить в своей школе. По официальным данным министерства образования Иркутской области, в регионе насчитывается 861 общеобразовательная организация. Из них 471 – сельские и поселковые. Значительная часть из них имеет статус малокомплектных.

Ольга Прудковская: Сергей Арктурович, насколько остро стоит проблема подготовки будущих специалистов для научных институтов региона?

Сергей Язев: Проблема очень серьезная. Несколько лет на физическом факультете Иркутского государственного университета был недобор – около 30%. Я работаю на кафедре общей и космической физики. На третьем курсе у нас три студента, на втором – четыре.

Есть еще фактор, который мы называем «западным переносом». Родители стараются отправить наиболее сильных детей в столичные университеты, в Москву и Петербург. В результате талантливые выпускники уезжают из региона. А Институт солнечно-земной физики развивает в своих обсерваториях уникальные установки, потенциально нобелевского уровня. Они должны войти в строй примерно к 2030 году. По оценке института, дополнительно потребуется около ста ученых и четырехсот высококвалифицированных инженеров и технических специалистов. Где их взять?

Многое зависит от школьного учителя. В Иркутской области была история, когда из одной деревни вышли сразу четыре кандидата и доктора физико-математических наук. Оказалось, что там работал замечательный учитель физики, который сумел заинтересовать детей. Некоторые из них пошли дальше и добились серьезных научных результатов. Но сегодня мы сталкиваемся и с противоположными ситуациями, когда школьникам советуют не выбирать физику для сдачи ЕГЭ, а предпочесть более простой предмет, чтобы показатели школы были выше.

Ольга Прудковская: Расскажите подробнее об астрономических фестивалях. Как они организованы и что происходит во время таких встреч?

Эльмира Семенова: Мы проводим Астрономический фестиваль в рамках сельской ассамблеи «Залог успеха». Смысл ассамблеи – во взаимообмене. Город приезжает в деревню, привозит технологии и знания, а увозит ценности. Ведь опыт и знания, которые есть в деревне, нужны и городским жителям.

Фестиваль длится несколько дней. В нем участвуют школьники из нескольких населенных пунктов. Приезжают ученые, инженеры, специалисты по ракетомоделированию. Дети слушают лекции, участвуют в мастер-классах, собирают модели ракет, наблюдают звездное небо. Мы заметили, что сельские дети охотно работают руками, готовы экспериментировать. Это отмечали и приезжавшие ученые, и инженеры. Специалисты по ракетомоделированию говорили, что реакция сельских школьников на мастер-классы отличается от той, которую они наблюдают в городе.

Особенно запомнился один вечер. Днем дети собрали ракеты, а вечером мы объявили, что будем их запускать и смотреть звездное небо. Мы совершенно не ожидали такого отклика. Пришло огромное количество людей. Дети сами позвали взрослых: «Бросайте все дела, мы идем смотреть звезды и как летают ракеты». Меня это очень вдохновило на дальнейшую работу с сельскими школами. Ведь в телескопы смотрят все – дети, взрослые, учителя. Для района такая экскурсия по звездному небу становится настоящим событием. А небо там шикарное.

Ольга Прудковская: Может ли оказаться, что такой фестиваль и встреча с настоящими учеными дадут ребенку больше, чем год занятий по учебнику?

Сергей Язев: Фестиваль может вызвать сильные эмоции, пробудить интерес. Но два-три дня, даже неделя, не дадут систематических знаний, необходимых для дальнейшего обучения. Ребенок услышал несколько лекций, запустил две ракеты, которые сам собрал. Это замечательно. Но дальше что? Как ему готовиться к поступлению в университет, как начать заниматься с научным руководителем? Главная задача фестиваля – заинтересовать. Чтобы ребенок почувствовал: это мое, я хочу этим заниматься. А дальше важно его не потерять. Работа в науке очень специфическая, она далеко не для всех. Но тех ребят, у которых появился настоящий интерес, необходимо поддерживать.

Эльмира Семенова: Мы как раз стараемся выстроить такую работу. Фестиваль позволяет охватить большое количество школьников, а затем вместе с учителями определить, кому нужны дополнительные занятия. Учителя иногда сами удивляются: они не знали, что ребенок способен так заинтересоваться предметом, так проявить себя на практическом занятии. Мы уже провели два фестиваля и готовим третий. На втором участников было значительно больше, чем на первом. Люди спрашивают, когда будет следующий. Учителя предлагают собирать группы ребят, с которыми можно заниматься дальше.

Ольга Прудковская: Какие формы работы с заинтересованными школьниками существуют уже сейчас? Например, могут ли они участвовать в настоящих исследовательских проектах?

Сергей Язев: У нас есть опыт конференции «Человек и космос», которая проводится уже около двадцати лет. Школьнику предлагается исследовательская тема, и у него появляются два наставника. Один – его собственный учитель, второй – сотрудник Института солнечно-земной физики. Ребенок выполняет проект и впервые сталкивается с научной работой. Пусть простой, пусть наполовину учебной, но это уже исследование. Он начинает понимать, что такое научная методика, как ставится задача, как анализируются результаты. На конференции дети выступают с устными и стендовыми докладами. Их работы оценивает серьезная комиссия. Бывают очень интересные проекты. Например, школьники обрабатывали данные по солнечной активности, рассчитывали движение комет вокруг Солнца, определяли, когда комета пройдет рядом с Землей.

Помню работу, посвященную небольшому озеру. Возникло предположение, что оно представляет собой заполненный водой метеоритный кратер. Девочка вместе с отцом отправилась на лодке измерять глубину, чтобы определить форму дна. Такие исследования позволяют школьнику попробовать себя в науке. Но важно, чтобы он выполнял работу сам. Если за него все делают родители или искусственный интеллект, он получает неправильное представление о том, как устроено исследование.

Ольга Прудковская: Если ребенок заинтересовался наукой, каким может быть его дальнейший путь?

Сергей Язев: Он может поступить на физический факультет, найти научного руководителя уже на первом курсе, продолжить обучение в магистратуре, аспирантуре, прийти в большую науку. Но этот путь не массовый. Не каждый станет ученым, да это и не требуется.

Эльмира Семенова: Кто-то станет ученым, а кто-то инженером. Ведь нужны люди, которые умеют создавать оборудование и работать с ним.

Сергей Язев: Совершенно верно. В Институте солнечно-земной физики есть целый цех, где работают сварщики, слесари и другие высококвалифицированные специалисты. Они создают сложнейшие детали и приборы для научных установок. Такое оборудование часто существует в единственном экземпляре, серийно его не производят. И без людей, которые умеют работать руками, многие исследования просто невозможны. Поэтому робототехника, ракетомоделирование, практические инженерные занятия – тоже путь к высоким технологиям.

Ольга Прудковская: А насколько важны экскурсии в научные институты и обсерватории? Могут ли они повлиять на выбор будущей профессии?

Сергей Язев: Передо мной есть конкретный пример. Несколько лет назад мы проводили экскурсию на Саянскую обсерваторию. Декабрь, высота около двух тысяч метров, мороз минус 25 градусов, снег, телескопы.

Среди посетителей была одиннадцатиклассница. Мы рассказывали о космосе, показывали оборудование. А в тот день как раз запускали космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Мы включили прямую трансляцию. Представьте, проект стоимостью около десяти миллиардов долларов, сложнейшая техника, и все наблюдают за стартом ракеты. Если что-то пойдет не так, вся работа окажется напрасной. Но телескоп благополучно взлетел. А девушка, которая была на экскурсии, следующим летом поступила к нам на физический факультет. Начала заниматься астрофизикой. Сейчас заканчивает обучение, готовится защищать диплом и собирается поступать в магистратуру Института солнечно-земной физики.

Вот один конкретный пример того, как экскурсия может повлиять на профессиональный выбор. И наши обсерватории сами по себе производят огромное впечатление. Грандиозные телескопы, гигантский радиотелескоп размером километр на километр, антенны, которые поворачиваются вслед за Солнцем. Когда школьник видит все это, он понимает, что передовая наука существует не только где-то далеко, но и здесь, в Иркутской области. Можно заниматься исследованиями мирового уровня, не уезжая из своего региона.

Для проведения экскурсий у нас организована специальная работа с подготовленными экскурсоводами. Это важно, ученые должны заниматься исследованиями, а школьники и другие посетители – иметь возможность знакомиться с научными объектами.

Ольга Прудковская: Получается, фестивали, экскурсии и исследовательские проекты могут дополнять друг друга. Что необходимо, чтобы такая работа стала системной?

Эльмира Семенова: Мы обсуждаем с учителями возможность частично вернуть астрономию в сельские школы. Это могут быть интенсивы с участием действующих ученых, дистанционные занятия, практические и лабораторные работы. Важно, что учителя сами готовы сотрудничать. Они говорят, что могут собрать группы заинтересованных школьников, принимать ученых и продолжать занятия. Мы хотим, чтобы после фестиваля ребенок не оставался один со своим интересом, а чтобы у него была возможность заниматься дальше, получать задания, общаться с наставниками.

Сергей Язев: Есть идея привлекать к работе с сельскими школьниками магистрантов и аспирантов Института солнечно-земной физики. В их программах предусмотрена педагогическая практика. Почему бы не использовать ее для занятий с детьми? Но здесь есть сложности. Не каждый хороший исследователь умеет преподавать, не каждый готов работать со школьниками. Нужно найти людей, которым это действительно интересно. Пока идея не реализована и даже не обсуждалась с руководством института. Но я ее поддерживаю и готов помогать.

Есть еще опыт астрономических смен в региональном образовательном центре «Персей». Мы читали там лекции, проводили занятия, показывали телескопы. Но после возвращения детей домой продолжить работу удавалось редко. Одна из проблем заключалась в том, что на смены не всегда попадали школьники, действительно заинтересованные в астрономии. Иногда группу просто отправляли по решению школы. Поэтому, возможно, эффективнее другая последовательность. Сначала фестиваль, на котором ребенок знакомится с наукой и понимает, интересно ли ему это. Затем занятия с наставниками, исследовательские проекты, а потом тематическая смена, куда приезжают уже мотивированные ребята. Было бы хорошо собирать таких школьников на региональной площадке, чтобы они могли продолжать обучение и общаться друг с другом.

Эльмира Семенова: Мы пока только в начале создания такой системы. Но уже видим, какие подходы работают. Фестивали востребованы, учителя готовы сотрудничать, ученые заинтересованы в подготовке будущих специалистов.

Сергей Язев: Проблем очень много. Но ситуация не безнадежна.

Эльмира Семенова: У каждого красивого и перспективного проекта есть множество проблем. При этом за реализацию таких инициатив стоит бороться.