В статье рассматриваются современные подходы к популяризации естественно-научного и биотехнологического образования среди школьников на примере проведенной профильной смены в городе Новосибирске. Описываются цели и задачи мероприятия, методы реализации, а также полученные результаты.

Ключевые слова: биотехнологическое образование, естественно-научное образование, профильная смена, школьники, профессиональное самоопределение, популяризация науки.

The article examines modern approaches to popularizing natural science and biotechnology education among schoolchildren using the example of a specialized shift held in Novosibirsk. The goals and objectives of the event, implementation methods, and the results obtained are described.

Keywords: biotechnology education, natural science education, specialized shift, schoolchildren, professional self-determination, popularization of science.

В современном мире биотехнологии занимают важное место в развитии различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Они становятся ключевым инструментом в решении глобальных проблем, таких как обеспечение продовольственной безопасности, разработка новых лекарственных препаратов и сохранение экологического баланса. Несмотря на это, среди школьников интерес к естественным наукам и, в частности, к биотехнологиям нередко остается недостаточно высоким. Это обусловлено как недостаточной информированностью о перспективах данной области, так и отсутствием практико-ориентированных методик обучения [1].

Затрагивая перспективы развития естественно-научного образования для школьников, можно отметить, что в условиях стремительного прогресса технологий и глобальных вызовов, таких как изменение климата, истощение природных ресурсов и распространение новых заболеваний, естественные науки становятся ключевыми в понимании и решении этих проблем [2; 3].

Одной из главных тенденций современного образования является использование цифровых технологий в учебном процессе. Они включают в себя применение виртуальных лабораторий, интерактивных моделей и симуляций, которые позволяют учащимся проводить эксперименты в безопасной и контролируемой среде. Такие инструменты делают обучение более наглядным и интересным, способствуют лучшему усвоению материала.

Сфера образования стремится перейти от теоретического изложения к практическому применению знаний. Проекты, исследовательские работы и участие в научных экспедициях позволяют школьникам напрямую взаимодействовать с научными процессами, развивать критическое мышление, навыки решения проблем и повышать мотивацию к изучению предмета. Организация экскурсий на предприятия, встречи с учеными и специалистами, участие в научных конференциях и олимпиадах помогают школьникам увидеть реальные перспективы в области естественных наук, что, в свою очередь, стимулирует интерес к будущей карьере в научно-технической сфере [4].

Актуальность привлечения молодежи к изучению биотехнологий неоспорима, ведь именно от будущих поколений зависит дальнейший прогресс в науке и технологии. Важно подчеркнуть значимость биотехнологий в современном обществе и показать школьникам перспективы развития в этой сфере. Создание условий для практического освоения знаний, внедрение инновационных образовательных программ и проведение научно-популярных мероприятий смогут повысить интерес учащихся и способствуют формированию компетентных специалистов в будущем.

С целью преодоления описанных выше барьеров в городе Новосибирске была организована профильная смена, направленная на популяризацию биотехнологического образования среди школьников. Учредителем смены выступил департамент образования мэрии города Новосибирска. Организатор смены – МАУ ДПО «Новосибирский Институт Современного Образования». Для проведения занятий был задействован преподавательский состав ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ.  Смена была проведена на базе ДСОЛКД «Тимуровец».

В процессе проведения смены были успешно достигнуты следующие задачи:

– содействовать в формировании мотивации к профессиональному самоопределению подростков в области биотехнологий;

– популяризировать биотехнологическое направление среди школьников через лекции, практические занятия и мастер-классы;

– создать благоприятную атмосферу, способствующую раскрытию научных способностей участников и их самореализации;

– повышать уровень естественно-научных знаний и навыков учащихся путем проведения исследовательских проектов и опытно-экспериментальной работы.

Методика проведения смены. В профильной смене приняли участие 200 обучающихся из 20 образовательных организаций города Новосибирска.  Она предполагала первоначальное усвоение основ биотехнологии по различным направлениям через проведение практических занятий, лабораторных экспериментов и участие в проектной деятельности под руководством опытных преподавателей и специалистов.

На запуске для участников смены была прочитана лекция «Введение в биотехнологию». Детям объяснили, что биотехнология – это наука, объединяющая в себе основы технологии, биологии и химии. Современная биотехнология направлена на усовершенствование различных сфер человеческой жизни. Например, пищевая биотехнология должна нести в себе не только улучшение определенных показателей продукта, но еще и его патологическую безопасность. В медицинском и ветеринарном направлении одной из главных задач биотехнологии является создание или оптимизация лекарственных препаратов, вакцин. Ребята узнали об истории развития этой области, начиная с первых упоминаний о ферментации и заканчивая современными инструментами вроде генной инженерии.

Следующим шагом было проведение мастер-класса «Работа с лабораторным оборудованием». Участники не только изучили основные характеристики и назначение лабораторного оборудования, но и получили возможность попробовать его в действии. Им продемонстрировали, как правильно и безопасно использовать такие приборы, как микроскопы, пипетки, предметные стекла и чаши Петри.

В последующие дни школьники были разделены на подгруппы по четырем направлениям: пищевая биотехнология, ветеринарная генетика, микробиология и биология. Каждый смог выбрать наиболее актуальную и интересную область для него. У каждой подгруппы была своя программа, ориентированная на актуальные задачи и достижения науки.

1. Пищевая биотехнология. Школьники, выбравшие это направление, изучили основы разработки пищевых продуктов нового поколения. Им продемонстрировали использование ферментов и микробных культур для создания функциональных продуктов питания. Практическая часть включала анализ содержания белков и углеводов в пищевых продуктах.

2. Ветеринарная генетика. Для тех, кто выбрал это направление, акцент был сделан на изучении генетики сельскохозяйственных животных. Участникам объяснили, как современные методы генетического анализа помогают улучшить продуктивность и здоровье животных.

3. Микробиология. Эта подгруппа погрузилась в мир микроорганизмов. Ребята изучали микроскопические формы жизни, их влияние на экосистемы и возможности их применения в различных отраслях, таких как медицина и экология. Практическая часть включала изучение микробов на питательных средах, определение их видов и проведение экспериментов. 

4. Биология. Обучающиеся этого направления посетили мастер-классы по изучению общих биологических процессов на клеточном уровне. Особое внимание уделялось физиологии растений и животных.

На заключительном этапе преподаватели приступили к оценке проектных работ участников. Основной акцент был сделан на нескольких ключевых критериях: актуальность темы, четкая постановка цели и задач проекта, грамотное и логичное изложение содержания, а также умение аргументированно и уверенно отвечать на вопросы экспертов. 

Каждая работа проходила подробный разбор, где участникам давали обратную связь. Также особо отмечались творческий подход и способность решать сложные задачи в рамках своего проекта. 

Результаты и обсуждение. По итогам профильной смены были достигнуты, на наш взгляд, значимые результаты.

Стоит отметить, что участники смены проявили повышенный интерес к биотехнологиям, так как получили возможность познакомиться с наукой на практике, что, в свою очередь, положительно отразилось на их мотивации к изучению естественных наук. Участники обрели представление о профессиях в сфере биотехнологий и возможностях карьерного роста, что в будущем, думаем, будет способствовать их осознанному профессиональному самоопределению и выбору будущей специальности.

Практические занятия, включая лабораторные работы и проекты, позволили обучающимся приобрести важные навыки исследовательской деятельности и освоить работу с современным биотехнологическим оборудованием. Это привело к созданию участниками инновационных проектов, демонстрирующих их творческий потенциал и способность применять полученные знания на практике. Кроме того, информация о профильной смене и ее достижениях была широко распространена среди школьников города, что способствовало популяризации проекта и повышению общей биотехнологической грамотности в обществе.

Опыт проведения профильной смены в Новосибирске показал эффективность практико-ориентированного подхода для привлечения внимания к естественно-научному образованию. Вовлечение школьников в реальные научные исследования и проекты содействует развитию их интереса к науке, формированию профессиональных навыков и осознанному выбору будущей карьеры.

Дальнейшее развитие подобных инициатив и активное расширение сотрудничества между образовательными учреждениями различных уровней могут не только укрепить подготовку высококвалифицированных кадров в сфере биотехнологий и естественных наук, но и помогает ориентировать молодежь на важность этих направлений.

Таким образом, комплексный подход к продвижению и расширению проекта не только усилит интерес учащихся к естественным наукам, но и станет важным шагом для формирования научного потенциала страны и активизации инновационных процессов в стратегически важных отраслях экономики.

Литература

1. Бугеро Н. В. Биоэтика: учебное пособие / Н. В. Бугеро, Н. А. Ильина. – Ульяновск: УлГПУ им. И. Н. Ульянова, 2017. – 47 с.
2. Инновационные аспекты преподавания биологии в школе и вузе: материалы Всероссийской научно-практической конференции: материалы конференции. – Уфа: БГПУ имени М. Акмуллы, 2023. – 186 с.
3. Наука и образование: состояние, проблемы, перспективы развития: материалы конференции. – Махачкала: ДГПУ, 2018. – 642 с.
4. Современные аспекты развития инновационной деятельности в учреждениях среднего и среднего профессионального образования: монография / И. B. Климентьева К. А., Козырев М. М. Микушина В. А. Шапошников. – Екатеринбург: РГППУ, 2024. – 109 с.