Школьный Кванториум: новый формат дополнительного образования

В современных условиях проблема правильной профессиональной ориентации старшеклассников становится особенно важной. В системе современного образования существует ряд противоречий, таких как усиление теоретической подготовки школьников при минимальной практической направленности в изучении различных курсов и дисциплин. Это может привести к ситуации, когда выпускники школы имеют теоретические знания, но не обладают необходимыми практическими навыками для успешной профессиональной деятельности. Важно развивать у старшеклассников не только теоретические знания, но и практические навыки, которые помогут им успешно вступить в профессиональную сферу в будущем.

Исследование, проведенное на базе МБОУ «Лицей современных технологий управления №2» г.Пензы показывает, что у большинства старшеклассников наблюдается недостаточно высокий уровень развития навыков самостоятельности, критического мышления, самореализации и стремления к раскрытию своего внутреннего потенциала. Это связано с отрывом между знаниями, получаемыми в рамках школьной программы, и теми знаниями, которые учащиеся могли бы приобрести через эффективно организованное дополнительное образование.

Один из эффективных методов решения проблемы переорганизации образовательного процесса на результативность обучения состоит в создании проектов, таких как детский технопарк «Школьный Кванториум». Этот проект представляет собой педагогический инструмент формирования новой модели дополнительного образования, основанный на интеграции основного и дополнительного образования через использование цифровых технологий в организации учебного процесса.

Необходимость профессиональной ориентации старшеклассников связана с тем, что многие из них испытывают затруднения в выборе будущей профессии из-за отсутствия опыта и понимания собственных интересов и способностей. Дополнительное образование на базе Школьного Кванториума предоставляет уникальные возможности для старшеклассников экспериментировать с различными областями знаний, получать практические навыки в различных технических и инновационных сферах, а также получать консультации и поддержку от опытных специалистов. Это помогает им более осознанно выбирать свое будущее направление обучения и карьеры, что обеспечивает более успешную профессиональную ориентацию.

Цель — трансформация современной образовательной среды, предусматривающей возможность эффективного использования современного оборудования в рамках формирования новой модели дополнительного образования, где Школьный Кванториум — платформа создания нового российского образовательного формата для детей в области инженерных наук, основанного на проектной командной деятельности.

«Школьный Кванториум» на базе МБОУ «Лицей современных технологий управления №2» г.Пенза открыт 1 сентября 2021 года. Основной целью деятельности Школьного Кванториума является организация образовательной деятельности в сфере основного общего, среднего общего и дополнительного образования, направленной на создание условий для расширения содержания общего образования с целью развития у обучающихся современных компетенций и навыков, в том числе естественнонаучной, математической, информационной грамотности, формирования критического и креативного мышления, совершенствования навыков естественнонаучной и технологической грамотности.

Задачами «Школьного Кванториума» являются: 

• Реализация основных общеобразовательных программ по учебным предметам естественно-научной и технологической направленности, в том числе в рамках внеурочной деятельности обучающихся.
• Разработка и реализация разноуровневых дополнительных общеобразовательных программ естественно-научной и технологической направленностей, а также иных программ, в том числе и в каникулярный период. 
• Вовлечение обучающихся и педагогических работников в проектную деятельность.
• Организация внеучебной деятельности в каникулярный период, разработка и реализация соответствующих образовательных программ, в том числе и для лагерей, организованных образовательными организациями в каникулярный период. 
• Повышение профессионального мастерства педагогических работников «Школьного Кванториума», реализующих основные и дополнительные общеобразовательные программы. 
• Подготовка обучающихся лицея и региона к участию во Всероссийских и международных естественно-научных, инженерных, научно-технических конференциях, конкурсах, соревнованиях. 
• Развитие механизма сетевого взаимодействия с учреждениями, предприятиями и социальными партнерами на договорной основе. 

Проект детского технопарка «Школьный Кванториум» реализуется на основе разработанной нормативной базы, регламентирующей его эффективную реализацию. Школьный Кванториум предоставляет возможность детям и подросткам определиться с будущей профессией, в том числе в рамках Всероссийского проекта «Билет в будущее».

В контексте профориентации организационная модель реализации проекта «Школа развития и самореализации — Школьный Кванториум» предполагает введение углубленного изучения дисциплин, выборочных курсов, внеурочной деятельности и дополнительного образования. На сегодняшний день в рамках проекта открыто 6 направлений: физическая, химическая и биологическая лаборатории (которые входят в обновление основного и среднего общего образования), гео-аэромоделирование, робототехника и хайтек (часть обновления дополнительного образования). Работа этих направлений направлена на то, чтобы школьники могли приобрести навыки и знания в сфере современных технологий, а также освоить умения работы с информацией через информационно-издательский центр «Глобус» и медиастудию «Контакт».

В лабораториях Школьного Кванториума на базе Лицея современных технологий №2 состоялись открытые занятия: «5 марта – всемирный день энергоэффективности в Школьном Кванториуме», «Мама, Папа, я» (Направление робототехника), Энергетика химических процессов (Направление химия), «Биология в профессиях», Альтернативные источники энергии. (Направление Физика), Определение оптической плотности окрашенного раствора (Направление химия), Data Science в медицине: кто, как и зачем обрабатывает данные, «Моя будущая профессия — провизор» (Направление биология), Молекулярная биология и биохимия как вектор развития науки и другие.

Биологическую лабораторию посетили учащиеся школ города и познакомились с профессией микробиолога. Ребята под руководством учителя биологии Хлапушиной Крестины Борисовны учились работать с микроскопом, рассматривали готовые микропрепараты (срез стебля травы, ветки дерева). Самым увлекательным оказалось изготовление собственного микропрепарата из сырной корочки: частички сыра ребята помещали на предметное стекло микроскопа и рассматривали споры и гифы плесневого сырного гриба.

Алиса Чертова, ученица 10 класса лицея, отметила: «Сегодня мы посетили биологическую лабораторию, где у нас была уникальная возможность изучить микроскопические организмы и провести практические эксперименты с растениями. Мы работали с различными видами микроскопов, изучали строение клеток и рассматривали микроорганизмы под высоким увеличением. Это было захватывающее занятие, которое позволило нам лучше понять биологические процессы и их значение для нашей жизни. После этого мы отправились в химическую лабораторию, где нам предстояло провести серию интересных экспериментов. Мы изучали химические реакции, проводили опыты с различными веществами и изучали их свойства. Было удивительно видеть, какие изменения происходят веществами при смешивании и воздействии других факторов. Эти эксперименты помогли нам лучше понять основы химии и ее применение в повседневной жизни.»

Учащиеся школ посетили физическую лабораторию. Под руководством учителя физики Калагиной Оксаны Ивановны ребята решили физические загадки, познакомились с профессией физик-лаборант. 

В физической лаборатории старшеклассники могут проводить различные увлекательные опыты и эксперименты, например:

• Изучение законов механики: проведение опытов с движением тел под воздействием силы, изучение закона сохранения импульса и энергии.
• Электрические эксперименты: изучение основ электростатики, проведение опытов с электрическими зарядами и проводимостью.
• Опыты с звуком и светом: исследование акустических явлений, изучение интерференции и дифракции света.
• Термодинамические опыты: изучение законов термодинамики, проведение экспериментов по измерению температуры, изучение теплопроводности и расширения тел.

Эти и другие эксперименты помогают учащимся понять основные принципы физики, получить практические навыки работы с оборудованием и инструментами, а также увлекают их наукой, способствуя формированию профессионального интереса к физике и смежным областям.

В робототехнической лаборатории (руководитель – Степанов Александр Андреевич) прошло знакомство с профессией инженер-конструктор. Робототехническая лаборатория представляет собой пространство, оборудованное современными робототехническими системами, где ученики могут изучать и экспериментировать с различными типами роботов. Особенности этой лаборатории включают:

• Обучение программированию роботов: учащиеся могут изучать основы программирования и применять их для создания команд и алгоритмов управления роботами.
• Изучение механики роботов: школьники могут познакомиться с конструкцией и принципами работы различных видов роботов, изучая их механику и кинематику.
• Проведение соревнований и проектной деятельности: учащиеся участвуют в создании и программировании роботов для участия в соревнованиях, что способствует развитию творческого мышления и применению полученных знаний на практике.

Связав это с профориентацией, можно отметить, что работа в робототехнической лаборатории позволяет ученикам не только приобрести навыки программирования и работы с техническими устройствами, но также помогает им понять возможные профессиональные направления в области инженерии, информационных технологий, автоматизации и робототехники. Это может вдохновить учеников на выбор соответствующего учебного пути и последующую карьеру в высокотехнологичных областях.

Лаборатория гео-аэромоделирования представляет собой инновационное пространство, оснащенное современным оборудованием, включая квадрокоптеры с емкими аккумуляторами и высококачественной камерой. Это оборудование позволяет проводить фото- и видеосъемку с высоким разрешением и получать плавные изображения в процессе видеосъемки. Фото- и видеосъемка становятся основным прикладным направлением деятельности лаборатории, а использование дронов не ограничивается только занятиями — съемка является неотъемлемой частью любого мероприятия. Эти возможности не только позволяют учащимся приобрести практические навыки в области аэрофотосъемки, но и помогают им лучше понять потенциал и применение современных технологий в геоинформационных системах и других областях.

Этот опыт позволяет старшеклассникам не только ознакомиться с технологиями аэрофотосъемки и обработки данных, но также помогает им увидеть потенциальные профессиональные возможности в области геоинформационных систем, геодезии, картографии и других смежных областях. Работа с дронами и проведение фото- и видеосъемки также способствуют развитию навыков самостоятельной работы, критического мышления и применения теоретических знаний на практике. Этот процесс может вдохновить учеников на поиск своего профессионального призвания в сферах, связанных с использованием современных технологий и творческим подходом к работе.

Лаборатории программирования и компьютерного моделирования представляют собой инновационное пространство, где старшеклассники могут изучать основы программирования, разработки приложений и создания компьютерных моделей. Эти лаборатории оборудованы современными компьютерами, программным обеспечением для разработки и моделирования, а также ресурсами для изучения языков программирования.

Учащиеся могут изучать принципы разработки программ, создавать свои собственные проекты, участвовать в хакатонах и соревнованиях по программированию. Они также могут погружаться в компьютерное моделирование для анализа сложных систем, создания виртуальных прототипов и исследования данных.

Интерес старшеклассников к программированию и компьютерному моделированию может привести их к выбору образовательной траектории, связанной с информационными технологиями. В будущем они могут реализовать свои навыки в профессиональной сфере, такой как разработка программного обеспечения, создание компьютерных игр, анализ данных, веб-разработка, кибербезопасность или даже исследования в области искусственного интеллекта и машинного обучения.

Работа в лаборатории программирования и компьютерного моделирования не только поможет студентам освоить технические навыки, но и способствует развитию логического мышления, творческого подхода к решению проблем, а также укрепляет практические навыки работы в команде и управления проектами.

Таким образом, участие в таких лабораториях может послужить отправной точкой для будущей успешной карьеры в сфере информационных технологий и вдохновить учеников на освоение перспективных и востребованных профессиональных областей.

Результатом такой работы стали победы школьников в высококонкурентных состязаниях. Так, в июле 2023 года команда первого Поволжского Школьного Кванториума стала абсолютным победителем Всероссийского форума Кванторианцев.

На базе ГБУДОПО «Центр развития творчества детей и юношества» состоялась областная научно-практическая конференция учащихся по конструкторской, научно-исследовательской и изобретательской деятельности «Эврика». Победителями и призерами конференции стали учащихся лицея № 2 — Мухин Илья, Немова Татьяна, 11 класс, Бычков Ярослав, Осина Вероника, Фам Хоанг Вьет, Цилина Елизавета, Трубников Иван, 10 класс, Миронов Владислав, 9 класс, Благодеров Ярослав, 3 класс, научные руководители — Адамский Сергей Сергеевич, Голикова Ирина Александровна, учитель информатики, Сергеева Татьяна Вячеславовна, учитель истории и обществознания, Лазарева Татьяна Вячеславовна, учитель начальных классов.

Новая лицейская команда «Мамба» стала победителем (второй год подряд) интерактивного образовательного проекта «Экспериментариум «Научная среда» для обучающихся 5-11 классов общеобразовательных организаций города Пензы, проводимой в рамках Десятилетия науки и технологий, руководитель Хальметова Наиля Ханифовна.

Список побед можно продолжать, вся информация выложена на сайте кванториума и на сайт областного навигатора.

Основной девиз Школьного Кванториума – «Здесь не ругают за ошибки, здесь радуются победам!».  Поэтому учатся все, и дети, и взрослые!

Таким образом, Школьный Кванториум – это возможность наиболее полно объединить учебную и внеурочную сферы образовательной деятельности и новый формат дополнительного образования ребенка в условиях учебного сообщества, сформировать обновленное образовательное пространство организации, способствующее реализации индивидуальных образовательных маршрутов обучающихся и выстраиванию их личностных образовательных программ.

Этот новый подход к дополнительному образованию включает в себя:

• Создание условий, способствующих развитию у школьников интеллектуальной смелости и исследовательского мышления.
• Обеспечение цельного и гармоничного сочетания учебного, воспитательного и развивающего процессов в рамках основной образовательной программы.
• Создание среды, способствующей интенсивному развитию технических способностей детей.
• Внедрение передовых технологий в образовательный процесс для обеспечения опережающего развития обучающихся.
• Построение индивидуальных образовательных траекторий, учитывающих потребности каждого ученика.
• Ориентация на интеграцию основных и дополнительных образовательных программ для создания комплексной и разносторонней системы обучения.

Все эти аспекты направлены на помощь старшеклассникам в выборе своего будущего профессионального пути и развитии необходимых навыков для успешной карьеры.

В рамках реализации проекта детского технопарка «Школьный Кванториум» МБОУ «Лицей современных технологий управления №2» г.Пензы подписаны договоры о реализации образовательных программ в сетевой форме и сетевом взаимодействии с ГАОУ ДПО «Институт регионального развития Пензенской области», ВУЗами Пензенской области и 17 образовательными организациями города Пензы и Пензенской области, Точками Роста Пензенской области.

В детском технопарке «Школьный Кванториум» обучающиеся не только приобретают ключевые навыки инженерного образования и проектной деятельности, но также развивают умение решать изобретательские задачи и овладевают важными soft-скиллами. Здесь формируются критическое мышление, навыки эффективного взаимодействия в коллективе, а также готовность работать команде. Эти навыки играют важную роль в раннем профессиональном самоопределении учащихся.

На каждом этапе обучения детей сопровождают опытные наставники — специалисты различных сфер деятельности, представители науки, промышленности и бизнеса. Благодаря этому учащиеся получают возможность погружения в реальные профессиональные сценарии, знакомятся с различными областями знаний и получают ценные практические навыки.

Такой подход к образованию в «Школьном Кванториуме» помогает старшеклассникам понять свои профессиональные интересы, выявить скрытые таланты и подготовиться к будущей карьере в инновационных отраслях. Работа в технопарке способствует формированию у учащихся ясного представления о том, какие возможности предоставляют современные технологии, и поддерживает их профессиональное саморазвитие в долгосрочной перспективе.

Лаборатория теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) представляет собой специализированное пространство, где учащиеся имеют возможность изучать методику ТРИЗ, развивать свои творческие способности и умения находить инновационные решения для различных технических и не технических проблем.

Особенности лаборатории ТРИЗ включают:

• Изучение основных принципов ТРИЗ: учащиеся получают знания о законах развития математики, принципах поиска инновационных решений и методах анализа противоречий.
• Практические упражнения и кейсы: проведение учебных занятий, направленных на развитие аналитического мышления, поиск новаторских идей и подходов к решению сложных задач.
• Применение ТРИЗ в проектной деятельности: учащиеся могут использовать полученные знания для создания собственных проектов, применяя методику ТРИЗ для разработки инновационных технических решений.

Связывая это с профориентацией, работа в лаборатории ТРИЗ может способствовать формированию у старшеклассников интереса к инженерным и техническим профессиям, а также развитию у них навыков системного мышления, творческого подхода к решению проблем и умения работать в команде. Это может послужить отправной точкой для выбора будущей карьеры в области инноваций, инженерии, управления проектами или других технических специальностей.

Профориентационная работа в детском технопарке «Школьный Кванториум» играет важную роль в формировании профессиональной и личностной самоопределённости учащихся. Здесь они не только осваивают основы естественно-научного образования и проектной деятельности, но также приобретают современные soft-скиллы и изучают передовые методики, такие как ТРИЗ.

Под руководством опытных наставников из различных сфер деятельности, учащиеся получают возможность погрузиться в реальные профессиональные сценарии, расширить свои знания и практические навыки, а также выявить свои профессиональные интересы. Это помогает им принимать более обоснованные решения относительно будущей карьеры и развиваться в соответствии с собственными потребностями и способностями.

Таким образом, профориентационная работа в «Школьном Кванториуме» способствует формированию у учащихся ясного представления о мире профессий, облегчает выбор профессионального пути и подготавливает их к успешной карьере в инновационных областях