Обнинск инновационный

В прошедшую субботу закончила свою работу четвёртая летняя смена Биошколы олимпийского резерва. В этом году «Полёт» не открылся, и ребят принял санаторий «Сигнал». Юные биологи не только отдохнули, но и приобрели новые знание и практические навыки. Об этом свидетельствуют выданные им сертификаты, подтверждающие факт прохождения профильного курса. Работает Биошкола на базе «Кванториума», который открыл свои двери в этом году.

Биошкола в Обнинске была создана в 2016 году двумя кандидатами биологических наук – Мариной Рассказовой и Ириной Леках. Они подумали: как это – в наукограде никто всерьёз не занимается со школьниками биологией? И начали с ними заниматься на базе ИАТЭ НИЯУ МИФИ. Почему Биошкола олимпийского резерва? Потому что здесь готовят победителей олимпиад – причём, не только городского, но также регионального и всероссийского уровней. А это серьёзное подспорье для ребят при поступлении в профильные вузы.

— К нам в школу приходят мотивированные дети, увлекающиеся биологией, — отмечает Марина Рассказова. — Многие из них становятся победителями и призёрами регионального этапа олимпиады по биологии и экологии, а на всероссийский уровень не проходят, потому что набирают мало баллов по практике. У них хорошая теоретическая подготовка, но нет опыта работы с микроскопами, с точными весами и другим оборудованием. Без этих навыков на всероссийский уровень не пройти. С открытием «Кванториума» мы получили возможность дать ребятам именно практические навыки. Мы создаём для них среду, надстройку, которая позволяет выступать ребятам на олимпиадах более успешно. И это уже принесло результаты. В этом году двое наших учеников стали призёрами Всероссийской олимпиады по биологии и экологии. Кирилл Лукин, например, поступил без экзаменов в МГУ.

«Мы обрели свой дом»

На базе обнинского «Кванториума»работает восемь «квантумов». Один из них – «биоквантум». Его наполнение Марина Рассказова заказывала, исходя из нужд биошколы. Современное оборудование позволяет вести школьникам проектную и исследовательскую деятельность. Раньше для этого использовались возможности ИАТЭ, а теперь всё необходимое есть в «Кванториуме». Часть нового оборудования уже эксплуатируется. Много проектной деятельности, при которой оно понадобится, запланировано для ребят на следующий учебный год. Марина Рассказова провела для нас небольшую экскурсию по «биоквантуму»:

— Наша биошкола наконец-то обрела свой дом. Уже установили и настроили два современных микроскопа, которые подключаются к ноутбукам. С их помощью можно изготавливать срезы и микропрепараты. Срезы можно не только рассматривать с хорошим увеличением, но и фотографировать, снимать видео. Это важно для определения различных видов растений – можно рассмотреть щетинки, усики, особенности волосков. Сделанное изображение можно перенести на ноутбук и продолжить работу с объектами.

В «биоквантуме» есть всё необходимое для проведения биохимических исследований. Фотометр позволяет определять оптическую плотность различных веществ, а это даёт возможность вести научную работу в области физиологии, экологии растений. Есть термостаты и сушильные шкафы, приборы для электрофореза, позволяющие разделять различные вещества по своему составу. Ещё в арсенале юных исследователей пять видов весов с высокой точностью, пенал для стерилизации медицинских инструментов и для автоклавирования, наборы для ПЦР-анализа, магнитная мешалка с подогревом, вортекс для пробирок, ноутбуки для занятий, дистиллятор, огромное количество специальной посуды – всего не перечислишь.

Биошкола обычно начинает свою работу в октябре. Но поскольку ремонт затянулся, то Марина Рассказова решила открыть школу онлайн. В ноябре сформировали учебные группы, а после новогодних каникул начали заниматься в «Кванториуме». Чтобы успешно выступать на олимпиадах, школьники должны обладать навыками студента второго–третьего курса вуза. Они должны знать физиологию, микробиологию растений, уметь читать кардиограммы животных – в школе учителя биологии таких знаний дать не могут, не хватает часов и оборудования.

— Первое наше направление – это биошкола, практическая подготовка к олимпиадам, — рассказывает педагог. — У нас занимаются ребята с 7-го по 10-ый класс. Они учатся работать с пипетками и микроскопом, титровать и так далее. Второе направление – собственно «биоквантум» в рамках «Кванториума». Предоставленное нам оборудование позволяет вести проектную и исследовательскую деятельность.

В этом году в школе появилось ещё одно направление – занимательная биология для младших школьников.

Нейромоделирование

Анастасия Вальчук, которая ещё недавно занималась в биошколе, сейчас уже в ней преподаёт. Настя – студентка первого курса биофака ИАТЭ. Она разработала курс по нейромоделированию:

— У меня в этом году занимались дети с 5-го по 7-ой класс. Этот курс представляет собой взаимосвязь физики, математики, биологии и программирования. С помощью специального прибора – абдулина — мы программируем датчики. У нас есть датчик электроэнцефалограммы, датчик пульса и многие другие. Мы с детьми пишем программу, программируем эти датчики. И потом снимаем показания с тела человека, которые в дальнейшем анализируем и делаем определённые выводы по физиологии. В этом году мы работали, в основном, с пятиклассниками. Ребятам нравится программировать. Мне кажется, даже сейчас любой ученик, который был у меня, может написать программу, загрузить её в компьютер. Начинали мы с самого простого: подключали светодиоды, в дальнейшем курс усложнялся, и мы переходили к более сложному – к энцефалограмме, когда снимаются показатели активности головного мозга.

Как вырастить яблоню из почки?

Ещё один преподаватель биошколы – Денис Балдов. Он выпускник бакалавриата ИАТЭ. В школе преподаёт уже четыре года. Денис занимается со школьниками аквапоникой – выращиванием растений без земли, с помощью воды и питательных растворов. Для этого используется ламинарный бокс  – система, которая позволяет проводить исследования с высоким уровнем стерильности. Там включается внутренний рециклинг – это необходимо  при проведении микроклонирования, когда выращивается культура in vitro, в пробирке, или исследуются микробиологические объекты.

Таким способом выращивают, например, салат, которые продаётся в горшочках в магазинах. В ламинарном боксе в стерильных условиях выращиваются безвирусные культуры:

— Мы можем использовать любые растения – от малины и ежевики до картошки. Растения, выращенные таким способом, не будут ничем болеть, у них будет очень высокая урожайность. В настоящий момент в Калужской области есть ООО «Зелёные линии» под Людиновым, где таким образом выращиваются 1000 корней в день. Например, выращенный в «Зелёных линиях» картофель продаётся по 500-700 рублей за килограмм. И у фермеров он себя оправдывает. Ведь эти клубни не вырождаются, не теряют урожайность и ничем не болеют.

Как рассказал Денис, в обычных условиях вырастить яблоко из косточки невозможно, оно будет кислое. Нужнопрививать на дичок культурный саженец. Но это длительный процесс, требующий много посадочного материала. Наука позволяет вырастить много яблонь из одной веточки.

— Мы срезаем веточку яблони – хорошей, высокоурожайной. И сколько на ней будет почек, столько у нас будет яблонь. И каждая яблоня будет точно такая же, как материнское дерево. То есть, яблоня получается намного быстрее и лучше.

Агробиотехнологии – сельскохозяйственные технологии – котируются на международном уровне в рамках WorldSkills. Это конкурс профессионального мастерства. Там соревнуются как плиточники-строители, так и учёные – в частности, работающие в области сельхозбиотехнологий. В 2019 году Денис ездил на чемпионат мира по WorldSkills и занял там второе место. А сейчас он передаёт свои знания и умения школьникам.

«У нас отличная команда!»

Марина Рассказова говорит, что команда педагогов у неё просто отличная. Её студенты – одновременно и преподаватели, благодаря которым реализуется этот проект, причём, достаточно успешно. 26 августа пройдёт мастер-класс для учителей биологии. На весь учебный год запланирована большая программа для детей от 3-го до 10-го класса. В этом году занятия в «Кванториуме» были бесплатными. Со следующего за них уже, скорее всего, придётся платить – ведь необходимо на что-то закупать расходные материалы для приобретённого оборудования. Но Марина Михайловна уверена: детей, желающих заниматься биологией на высоком научном уровне, меньше не станет.

Е.Ершова