На заседании Совета по науке и образованию РФ 21 января 2016 года было отмечено, что Х. Д. Риковер, адмирал США, «отец» атомного флота Соединённых Штатов Америки, в 1960-х годах написал: «Самая главная угроза национальной безопасности Соединённых Штатов — это советская средняя школа» [1]. Заметим, что современными зарубежными политиками российская средняя (да и высшая) школа уже не рассматривается как угроза их национальной безопасности [2].

Ситуация с профильным обучением выглядит достаточно хаотичной, если рассмотреть опыт школ, которые включили или включают различные программы профильного обучения и различные мероприятия, направленные на практически ориентированную деятельность школьников. Это связано с процессами реорганизации многих школ, разным преподавательским составом и количеством учеников, различным финансированием и укомплектованностью учебным и компьютерным оборудованием, связями с вузами и колледжами и многими другими факторами.

Следует учитывать и изучать опыт зарубежных систем образования, например, финской системы образования, которая занимает лидирующие позиции по качеству обучения и системы образования [2]. По данным ООН и другим международным организациям, индекс образования (Education index) в Финляндии один из самых высоких в мире. Финляндия продолжает сохранять лидерство в мировом рейтинге систем образования, а финские школьники по данным международной организации IEA (The International Association for the Evaluation of Educational Achievement) занимают по школьным навыкам передовые места среди учащихся других стран [3].

Нужно учитывать и изучать опыт зарубежных систем образования, например, финской системы, которая занимает лидирующие позиции по качеству обучения и системы образования. Индекс образования в Финляндии один из самых высоких в мире

Мировое педагогическое сообщество восхищает, что при таких высоких результатах финские школьники проводят наименьшее количество времени за учёбой (и это должно стать предметом серьёзного исследования), а финское государство затрачивает на своё качественное и бесплатное образование весьма умеренные средства в сравнении со многими другими странами.

Например, один из финских проектов — «Вовлекающая среда обучения» (Engaging Learning Environment). Главная идея проекта — использование активных и «вовлекающих» методов обучения вместо традиционных лекций, во время которых студенты воспринимают информацию на слух. Новые технологии играют здесь важную роль, поскольку именно они поддерживают активный практический подход к преподаванию и обучению.

В рамках программы «Миллион солнечных крыш» (Million Solar Roofs Initiative) в Соединённых Штатах Америки около 4000 средних школ уже были оснащены солнечными установками, а это означает, что почти 2,7 млн студентов посещают школы, оснащёнными солнечными энергетическими системами. Эти системы имеют общую установленную мощность около 490 МВт и генерируют примерно 642 ГВт-ч электроэнергии в год.

Но самое главное здесь то, что школьники с ранних лет знакомятся с экологически безопасными технологиями генерирования энергии из возобновляемых источников, приобщаются к этим технологиям, чтобы в дальнейшем работать в соответствующих областях или как минимум стать их потребителями.

Освоение основных, фундаментальных законов природы учащимися, к сожалению, в рамках уже необязательных в настоящее время предметов: физики, химии, астрономии и биологии (о значении физики, химии и астрономии в научнотехническом процессе можно не упоминать, так как современная инфраструктура и её важнейшие компоненты — энергетика и транспорт — созданы благодаря достижениям именно физики, химии, астрономии и инженерных наук на их основе) представляется очень важным для городского хозяйства Москвы. Причём будущие школьники впоследствии должны быть хорошо знакомы с работой сложившейся транспортно-энергетической инфраструктуры, получив специальное и высшее профессиональное образование по уже апробированным программам образования.

Программа США «Миллион солнечных крыш»

26 июня 1997 года президент США Билл Клинтон в своей речи на открытии Сессии ООН по вопросам окружающей среды и развитию провозгласил новую инициативу — программу «Миллион солнечных крыш», которая предусматривает установление солнечных энергосистем (фотоэлектрических и тепловых) на крышах одного миллиона муниципальных и частных домов в США к 2010 году. Следует отметить, что реализация солнечных энергетических технологий в Соединённых Штатах началась с 1970-х годов и активно развивалась в последующие годы. За период 1975-1990 годов в США в эту отрасль энергетики было вложено более $ 38 млрд государственных субсидий. Программа имела три основные цели: уменьшение вредных выбросов в атмосферу за счёт использования экологически безопасной энергии (планировалось уменьшение количества выбросов, эквивалентное годовому выбросу 850 тыс. автомобилей); создание высокотехнологических 70 тыс. рабочих мест в сфере солнечной энергетики и смежных отраслях; увеличение внутреннего рынка и объёмов производства при уменьшении стоимости солнечных энергетических систем к 2005 году (планировалось, что мировой рынок только фотоэлектрических систем к этому времени превысит $ 1,5 млрд). Программа предусматривала участие всех заинтересованных сторон: отдельных граждан, бизнесменов, правительства, федеральных служб, сферы обслуживания, промышленных и неправительственных организаций.

Постановление Правительства Российской Федерации от 9 июня 2003 года №334 «О проведении эксперимента по введению профильного обучения учащихся в общеобразовательных учреждениях, реализующих программы среднего (полного) общего образования» направлено на улучшение описанной ситуации за счёт введения профильного обучения [4]. Эксперимент по введению профильного обучения получил поддержку Правительства РФ, на Минобразования России и РАО возложено научно-методическое обеспечение эксперимента, а органам исполнительной власти субъектов Федерации и органам местного самоуправления рекомендовано поддержать эксперимент финансово. При этом необходимо обеспечить педагогов средней школы соответствующими методическими материалами и материально-технической базой.

Для этих целей и для организации проектно-ориентированной работы в школах великолепно подходит возобновляемая и малая энергетика, которая естественным образом вписывается в школьную деятельность и прекрасно сочетается с любыми школьными предметами — от физики, химии, биологии, астрономии до истории и художественного творчества, охватывая все сферы знаний — от точных наук до гуманитарных предметов. Солнечная энергетика, в частности, играет огромную роль для воспитания нового поколения в духе правильного отношения к окружающей среде, к природе (экология, экологически безопасные технологии) и для формирования научно обоснованного мировоззрения об окружающем мире (микро- и макромире), а также в концепции устойчивого развития мира, активно развиваемой ЮНЕСКО.

Возобновляемая и малая энергетика естественным образом вписывается в школьную деятельность и прекрасно сочетается с любыми школьными предметами — от физики, химии, биологии, астрономии до истории и художественного творчества, охватывая все сферы знаний — от точных наук до гуманитарных предметов

Упомянем здесь только несколько примеров, показывающих широкий спектр малозатратных тем, способных заинтересовать школьников и вовлечь их в проектно-ориентируемую деятельность:

1. Проектирование и изготовление модели будущего энергоэффективного дома (модель с различными ВИЭ, тепловыми насосами, с естественным и светодиодным освещением, энергосберегающей конструкцией, оранжереей или теплицей, солнечным прудом).

2. Проектирование зарядных устройств с солнечными элементами (для телефонов, ноутбуков, электроизмерительных и др. приборов с ЖКИ).

3. Разработка зарядных устройств с солнечными модулями для малых транспортных средств, таких как электрические велосипеды, электроциклы и электроавтомобили.

4. Проектирование системы аэрации пруда с использованием солнечных модулей для исследования биологических объектов и процессов жизнедеятельности при разведении рыб.

5. Проектирование систем освещения подсобных помещений и ночной подсветки школы.

6. Разработка пассивного солнечного воздушного коллектора для сушки, для вентилирования помещений.

7. Разработка активного солнечного воздушного коллектора с фотоэлектрическим вентилятором.

8. Энергообеспечение приборов, а также устройств с ЖКИ, беспроводных датчиков, игрушек с помощью миниатюрных солнечных элементов.

9. Разработка сумки-холодильника, работающей от солнечного модуля.

10. Электрические летающие игрушки с органическими солнечными элементами.

Существенным дополнением к традиционному образованию может и должна быть проектная и исследовательская деятельность, стимулирующая познавательную активность школьников, опыт организации которой в рамках городской экспериментальной площадки на кафедре ЮНЕСКО в ВИЭСХ следует развивать и дальше [5].

Физические демонстрации, лабораторное оборудование в классах, реальные установки, генерирующие энергию от возобновляемых источников, совместно с метеостанциями и ГИС-программами позволяют вовлекать школьников в активное изучение законов физики, химии, биологии. В условиях избытка информации практическая работа позволяет школьникам быстрее входить в курс дела и стимулирует более глубокое изучение теории. Подход, использующий новые технологии в школе и изложенный в монографии [5], получает дальнейшее развитие в проектной, практико-ориентированной деятельности [6-7] с учётом появления нового образовательного пространства в Интернете и опережающих образовательных инструментов в виде массовых образовательных курсов [8], что даёт возможность представить, например, физику как не просто набор хорошо известных и давно открытых законов, а как базис для углублённого понимания мира, в котором мы живём, и возможности его улучшения с минимальными последствиями для окружающей среды. Наука и техника становятся междисциплинарными, требующими понимания самых различных процессов, происходящих даже в одном изделии. Поэтому чёткое понимание физических основ этих процессов приобретает всё большее значение.

Выводы

Снижение уровня подготовки учащихся в средней и высшей школе должно рассматриваться как явная угроза национальной безопасности страны. Сокращение научной сферы уже приводит к тому, что Россия неизменно отстаёт от общемировых тенденций развития системы школьного и высшего образования.

Развитие системы профильного образования с привлечением академических и прикладных научно-исследовательских институтов, поддержанное финансовым обеспечением с учётом всего накопленного опыта проектно-исследовательской деятельности и новых информационных технологий, поможет в решении накопившихся проблем.

Возобновляемая и малая энергетика в школе, как программа для профильного обучения школьников, может служить стимулом их развития и способом вовлечения молодёжи в решение научно-техническим проблем разработки экологически безопасных технологий.