Исторически в российской системе образования естественно-научное направление занимало ведущее место. Однако предметы естественно-научного блока (физика, химия, биология) всегда преподаются отдельно друг от друга. Межпредметная разобщенность препятствует формированию у школьников целостности в естественно-научном представлении. Еще одним фактором межпредметной разобщенности является то, что на государственную итоговую аттестацию учащимся старших классов приходится выбирать только один или два предмета из естественно-научного блока, необходимых для поступления. Выбирают только те предметы, которые даются легко в изучении, считая остальные слишком сложными. Так, например, если девятиклассник выбрал сдавать основной государственный экзамен (ОГЭ) по химии, он не обращает внимания на другие предметы научно-естественного цикла, например, физика и биологию.

Абитуриенты для поступления в государственные университеты или высшие учебные заведения (ВУЗ) медицинского профиля сдают два предмета естественно-научного блока, а в будущей учебе и работе, особенно в научной сфере или R&D отделе (от англ. Research & Developmet) на предприятии, им необходимы знания всех предметов естественно-научного направления. Невозможно точно определить границы между биологическими, физическими и химическими знаниями. Именно поэтому в ВУЗах естественно-научного направления изучают межпредметные дисциплины, такие как биофизика, физическая химия, биологическая химия, биотехнология, не говоря уж про биоинформатику и биоинженерию. Современные тенденции демонстрируют слияние не только дисциплин естественно-научного блока, но и необходимость понимания процессов с точки зрения математики, знание истории возникновения тех или иных законов и процессов в живом мире, а также умение излагать свои мысли не только в виде демонстрационных слайдов, на которых обязательно должны быть диаграммы и графики, но и умение написать эссе по своему проекту. Немаловажным является умение находить достоверную и современную информацию на иностранных языках. Программы ВУЗов предусматривают весь спектр дисциплин, но важно заложить правильное восприятие научной действительности уже у учащегося школы.

В обновленном Федеральном государственном образовательном стандарте (ФГОС), который вступает в силу с 1 сентября 2022, прописано профильное обучение старшеклассников и обязательная проектная деятельность [1]. Развитие у школьников исследовательского интереса и аналитического мышления является залогом формирования у будущих поколений правильного научного мировоззрения. Комплексное представление об актуальном состоянии естествознания поможет удовлетворить образовательные потребности и развить интерес обучающихся к науке о жизни. Именно поэтому при преподавании естественных наук нельзя использовать межпредметную разобщенность. Важно в рамках естественно-научного направления ориентироваться на знания и подходы, представленные в современной науке. Учителям порой сложно следить за современной наукой и владеть ее методами. Как же помочь учащимся понять прелести исследовательской деятельности, выполнить качественно проект и сформировать межпредметность и целостностный подход в естественно-научном пространстве? На этот вопрос однозначного ответа нет, есть только различные авторские методики.

Далее рассмотрим опыт организации научной деятельности школьников частного общеобразовательного учреждения «Школа Будущего НСК». Подход основан на вовлечении школьников в реальную научную жизнь. Для этого периодически, в рамках занятий по конкретным темам в предметах (биологии, физике, химии), приглашаются ученые с научно-популярными лекциями. На таких занятиях дети начинают видеть связь между предметами и понимать, что в реальной жизни нет только биологии или только физики. Нужно не только знать отдельные дисциплины, но и уметь ориентироваться в разных предметах и видеть их общность в реальной жизни.

Интересным способом вовлечения школьников в научную деятельность является просмотр различных фильмов по естественно-научным дисциплинам на английском языке вместе с педагогом по иностранному языку. Например, нами были использованы фильмы: про строение клетки [2], про биосинтез белка [3] и про фотосинтез [4]. Для просмотра необходимо выбирать короткие фильмы не более 5 минут. Сначала просмотреть весь фильм, потом останавливая на полных фразах в субтитрах всем вместе переводить их. Финально, после перевода всего фильма, еще раз просмотреть его от начала до конца. Это сложно детям только в первый раз, но потом они получают много положительных эмоций и даже говорят про то, что они почувствовали «как мозг заработал». Данный подход формирует у детей понимание того, что информация бывает на разных языках и нужно не бояться ее искать, пробовать это делать. Появляется потребность улучшить знание иностранного языка, что тоже ценно в образовательном процессе.

Еще один подход, который очень нравится нашим ученикам, – это поездки в настоящие научные лаборатории. Выезды организуются в рамках «Олимпиадной школы», «Летней школы» или «Ориентации в профессиях». Дети на 3-4 часа погружаются в работу научного профиля и выполняют обычные рутинные манипуляции научного сотрудника. В рамках «Олимпиадной школы» на базе научной лаборатории школьники выполняют часть научного проекта, для которого требуется высокотехнологическое оборудование. Не каждый учитель готов к организации подобного рода исследовательской деятельности. Поэтому исследовательская деятельность проводится на базе региональных научно-образовательных центров, например, «Альтаир», «Сириус» и др. Также можно обратиться в региональные университеты и научно-исследовательские институты, где всегда можно найти лаборатории, которые откликнуться и пригласят вас со школьниками в свою лабораторию.

Следующий подход, который мы используем в своей практике, – это «Олимпиадные школы». Опыт в проведении подобных выездов показал, что погружение в предмет детей на 3-4 дня положительно влияет на их профориентацию, на академические успехи в учебе и в целом на понимание предметов биологии, химии и физики. На выездах дети получают не просто теоретические знания, но и могут почувствовать себя реальными исследователями. За три дня ребята успевают выполнить небольшой проект и выступить со своими результатами. Далее наиболее интересные проекты можно оформить для выступления на научно-практических конференциях школьников. На погружениях учащиеся получают опыт формулирования гипотезы, ищут способ ее исследования, выполняют сам проект, считают полученные данные и делают выводы на основе естественных предметов. Чтобы сформировать межпредметные связи, педагоги по физике, математике, химии или другим предметам приходят на помощь и объясняют детям свою часть в этой работе. Это помогает понять целостность и необходимость разных предметов для выполнения одного конкретного исследования.

Востребованным со стороны школьников старших классов является лекторий «Классный ученый», организованный Сибирским отделением Российской академии наук [5]. Данные лекции можно использовать, когда необходимо донести современное представление о научных достижениях в определенной естественно-научной области, так как школьный учитель не всегда имеет последнюю информацию в области своего предмета. В этом случае это незаменимый источник получения передовой информации новых идей. Обычно лекция очень короткая, 15-20 минут, и в конце есть вопросы для понимания прослушанной информации. Учитель может задать их детям и разобрать ответы вместе. Это позволяет понять, насколько дети усвоили новую информацию. Содержание таких лекций включают данные из разных областей естественно-научных дисциплин, что закрепляет в сознании школьников необходимость межпредметных связей в научных проектах.

В школе ведется подготовка детей для успешного прохождения в образовательных программах, которые организуют федеральные и региональные научно-образовательные площадки, например, «Сириус» и «Альтаир». Задача педагога – помочь учащимся выбрать правильные курсы и пройти в отборочный тур. По завершении обучения и отбора школьники могут поехать на трехнедельную смену в образовательный центр «Сириус» и позаниматься с ведущими ученными нашей страны. Это мотивирует к правильному выбору будущей профессии.

Для увеличения количества школьников, вовлеченных в естественно-научное направление, необходимо начинать проектную деятельность со среднего звена. Для этого мы организовали проект общешкольный «ЭкоЕль». В нем учащиеся 5-9 классов выполняют несколько небольших проектов, объединенных межпредметными связями. Например, для выполнения проекта «Школьная вермиферма» школьники использовали знания из разных предметов: зоология, экология, почвоведение, биотехнология, химия и физика. В экопроекте «Разрушители мифов о воздухе» были использованы межпредметные подходы. С перечисленными выше проектами учащиеся приняли участие во всероссийском конкурсе «Моя Зеленая школа» и стали победителями.

В результате различных подходов по формированию естественно-научного мировоззрения, школьники старших классов выбирают участие в практико-ориентированных научных проектах. Ребят приглашают в научно-исследовательские лаборатории, где они делают первые шаги в научной деятельности.

Список литературы

1. Официальный интернет-портал правовой информации. Приказ Министерства просвещения РФ от 31 мая 2021 г. № 287 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования» [Электронный ресурс] URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202107050027 (дата обращения: 04.06.2022).

2. YouTube канал Nucleus Medical Media. Biology: Cell Structure I Nucleus Medical Media [Электронный ресурс] URL: https://youtu.be/URUJD5NEXC8 (дата обращения: 04.06.2022).

3. YouTube канал Yourgenome. From DNA to protein – 3D [Электронный ресурс] URL: https://youtu.be/gG7uCskUOrA (дата обращения: 04.06.2022).

4. YouTube California Academy of Sciences. Travel Deep Inside a Leaf - Annotated Version | California Academy of Sciences [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=pwymX2LxnQs (дата обращения: 04.06.2022).

5. Проект выездных лекций «КЛАССный ученый» [Электронный ресурс] URL: http://coolscientist.tilda.ws (дата обращения: 04.06.2022).