Образовательная программа была ориентирована на знакомство с экспериментальными навыками и методами в области физики, химии и биологии, а также решение школьниками практико-ориентированных задач (проектов). Все участники программы занимались всеми тремя предметами, при этом были учтены их профильные направления: физика для химиков, физика для биологов, химия для физиков, химия для биологов, биология для физиков, биология для химиков.
Были проведены научно-популярные лекции и семинары для участников программы для ориентации в межпредметных связях, а также для развития познавательной мотивации:
- лекция В.В. Белоусова «Синтетическая биология»,
- лекция А.В. Максимычева «Нерешенные даже для современной физики вопросы»,
- семинар по запросам участников «Элементы электростатики» (Черкасов А.М., Гурченко А.),
- семинар по запросам участников «Информационный парадокс чёрных дыр» (Трунин Д.А., Шабанов А.И.).
Материалы программы
Химия
Для учащихся прошли теоретические занятия по следующим темам: проектные разработки на стыке естественных наук, общая химия для биологов/физиков, биохимия, аналитическая химия, физическая химия, неорганическая химия, органическая химия.
Также прошли тренинги по решению задач и практикумы:
Неделя химии завершилась написанием итоговой олимпиады:
Расчетная часть олимпиады
Тестовая часть олимпиады
Биология
В модуле «Биология» основной упор делался на формирование у школьников целостного понимания биологических процессов на всех уровнях организации живой материи.
На лекциях со школьниками был проведен обзор материалов для понимания результатов экспериментальных данных, что создавало базу для усвоения и правильной интерпретации полученных практических занятий, а также позволило понять в чем заключается научно-исследовательская работа и заложить основы научного подхода к решению задач.
Наибольшее внимание в программе было уделено практическим занятиям, поскольку проведение исследований в области биологии невозможно без экспериментальной работы. В ходе практических занятий преподаватели вырабатывали у учащихся навыки работы в лаборатории, а также прививали им исследовательское мышление. Практические занятия сочетали в себе как объяснение и обсуждение материала в группе, так и непосредственные эксперименты.
В процессе реализации модуля «Биология» все школьники в параллели провели исследования по трем тематическим блокам: биохимии, биологии человека и животных, биологии растений.
Биохимия
В ходе блока «Биохимия» учащиеся провели изучение тканеспецифической экспрессии метаболических ферментов в различных органах курицы (Gallus gallus). Учащиеся измерили содержание ферментов гликолиза в различных тканях, а также белков сократительного аппарата. В ходе выполнения задачи учащимися были применены такие экспериментальные приемы, как SDS-PAGE-электрофорез и Вестерн-блот. Также было проведено множественное выравнивание аминокислотных последовательностей и построено филогенетическое древо сердечных тропонинов.
Вводная лекция по разделу «Биохимия»
Методы разделения биомолекул. Лекция 1
Методы разделения биомолекул. Лекция 2
Методы разделения биомолекул. Лекция 3
Электрофоретическое разделение белков. Детекция тропонина I в экстрактах различных тканей иммунохимическим методом
Методы детекции белков: Электрофорез белков по методу Лэммли и вестерн-блоттинг
Методическое руководство для проведения практического занятия по разделу «Биохимия»
Биология человека и животных
В модуле «Биология человека и животных» учащиеся изучили сердечно-сосудистую систему позвоночных животных. Они рассмотрели устройство и эволюцию сердечно-сосудистой системы позвоночных животных на примере радужной форели (Oncorhynchus mykiss). После этого исследовали электрическую активность сердца человека и карася (Carassius gibelio), а также анатомические особенности человеческого и куриного сердец. Учащиеся научились интерпретировать информацию, содержащуюся в кардиограмме.
Вводная лекция по разделу «Биология человека и животных»
Кровеносная система
Биоэнергетика
Основы иммунохимии
Практическая иммунохимия
О жизни мышц
Практическое занятие. Вскрытие костистой рыбы
Образец отчета
Биология растений
В блоке «Биология растений» были изучены аспекты фотосинтеза и водного обмена растений. На примере реакции Красновского учащиеся рассмотрели фотоиндуцируемые окислительно-восстановительные реакции, протекающие в фотосистемах на начальных этапах фотосинтеза. Также были проведены опыты по изучению работы устьичного аппарата и нижнего корневого двигателя, как основных компонентов системы транспорта воды в растении.
Вводная лекция по разделу «Биология растений»
Тестирование по вводной лекции
Методическое руководство для проведения практического занятия по разделу «Биология растений»
Рейтинг по итогам конкурсных испытаний
*Номер личного кабинета начинается на 1001...
Список участников собеседований
Рейтинг по итогам оценки эксперимента
Список участников второго отборочного тура
Результаты дистанционного тестирования
К участию в конкурсном отборе приглашаются учащиеся 10-х классов образовательных организаций, реализующих программы общего и дополнительного образования, из всех регионов России.
К участию в образовательной программе могут быть допущены учащиеся 9-х классов, прошедшие отбор по программе 10 класса.
Конкурсный отбор школьников включает следующие испытания:
– дистанционное тестирование;
– оценка видеоролика, демонстрирующего навыки экспериментальной работы конкурсанта в междисциплинарной области (химия, физика и биология) вместе с идеей проекта участника, с которым связан проводимый эксперимент;
– собеседование.
Дистанционное тестирование будет проведено 29 октября 2022 года. В ходе тестирования каждому школьнику будут предложены задания по химии, биологии и физике.
При подведении итогов учитываются результаты по всем трем предметам. Список участников, приглашенных к следующему отборочному этапу (не более трехсот человек), будет опубликован не позднее 3 ноября.
Видеоролик и описание идеи проекта необходимо загрузить не позднее 17 ноября 2022 года. Экспертная комиссия рассматривает и оценивает работы школьников, успешно прошедших дистанционное тестирование.
Видеоролик должен проиллюстрировать экспериментальную работу автора в междисциплинарной области (химии, физики, биологии – минимум 2 предмета). Все эксперименты проводит автор.
Каждый школьник прикрепляет к заявке ссылку на видеоролик, размещенный на канале YouTube или Rutube.
Критерии оценки и требования к оформлению видеоролика
При отборе дополнительно учитывается краткое описание идеи проекта или выполненного одного исследования (не более 2 страниц текста), а также планов его дальнейшего развития. При оценке проектной (исследовательской) работы оценивается оригинальность, актуальность и идея проекта, поставленные задачи, вклад школьника в его выполнение.
По итогам оценки видеоролика, описания проекта и результатов тестирования формируется список участников, прошедших на индивидуальное собеседование. Список участников собеседований будет опубликован не позднее 01 декабря 2022 года. Собеседования будут проведены в срок с 03 по 18 декабря.
По итогам оценки видеоролика, описания проекта, тестирования и собеседования в каждом из направлений (биология, физика, химия) формируется ранжированный список (рейтинг) участников отбора.
Список школьников, приглашенных для участия в образовательной программе, будет опубликован не позднее 21 декабря 2022 года.
К участию в образовательной программе не допускаются участники следующих программ:
Февральская естественнонаучная образовательная программа 2022 года
Августовская химическая образовательная программа 2022 года
Сентябрьская олимпиадная биологическая программа 2022 года
Доцент кафедры неорганической химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, руководитель кафедры химии школы Центра педагогического мастерства (г. Москва), член жюри Всероссийской олимпиады школьников по химии, автор школьных и вузовских учебников по химии, кандидат химических наук
Профессор кафедры физической химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, член жюри заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии, руководитель национальной команды на Международной химической олимпиаде, автор школьных и вузовских учебников по химии, доктор физико-математических наук
Научный сотрудник Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова, научный сотрудник Федерального центра мозга и нейротехнологий, доцент Центра образовательных программ по биоинформатике МФТИ, член центральной предметно-методической комиссии и член жюри Всероссийской олимпиады школьников по биологии, PhD, кандидат биологических наук
Заведующий лабораторией ионной и молекулярной физики, ведущий научный сотрудник Московского физико-технического института, доцент, кандидат физико-математических наук
Инженер химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, член центральной предметно-методической комиссии и член жюри Всероссийской олимпиады школьников по химии, автор методических пособий, кандидат химических наук
Аспирант Московского физико-технического института, сотрудник лаборатории терагерцовой спектроскопии
Директор Федерального центра мозга и нейротехнологий, заведующий отделом метаболизма и редокс-биологии, заведующий лабораторией молекулярных технологий, профессор Института биоорганической химии имени академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук, член-корреспондент РАН, доктор биологических наук
Доцент кафедры общей физики Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук
Стажер-исследователь Сколковского института науки и технологий
Студент Московского физико-технического института, сотрудник лаборатории наноматериалов и центра двумерных материалов МФТИ, преподаватель очного отделения ЗФТШ МФТИ
Доцент кафедры общей физики Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук
Заместитель директора Университетской гимназии Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, профессор химического факультета МГУ, член Международного олимпийского комитета по химии, доктор химических наук
Педагог школы Центра педагогического мастерства (г. Москва), специалист в области рентгенофазового анализа сплавов, участница Международной Менделеевской олимпиады и Международной химической олимпиады
Студент Московского физико-технического института, победитель олимпиады «Физтех», призер олимпиады «Росатом»
Студент Московского физико-технического института
Доцент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, кандидат химических наук
Студентка Московского физико-технического института, сотрудник лаборатории перспективной энергетики, преподаватель очного отделения физико-технической школы МФТИ для школьников
Студент факультета наук о материалах Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Доцент кафедры ботаники биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета, член центральной предметно-методической комиссии и член жюри Всероссийской олимпиады школьников по биологии, кандидат биологических наук
Старший научный сотрудник лаборатории терагерцовой спектроскопии, преподаватель кафедры общей физики Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук
Старший научный сотрудник лаборатории био- и нанофотоники Института химической физики Российской академии наук, доцент департамента молекулярной и биологической физики Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук
Заведующий практикумом кафедры общей химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, доцент, кандидат химических наук
Аспирантка химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Студент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Старший преподаватель департамента молекулярной и биологической физики Московского физико-технического института
Студент магистратуры Московского физико-технического института, руководитель группы по разработке нейросетевых алгоритмов управления экзоскелетов, основатель стартапа по разработке медицинских и промышленных экзоскелетов
Доцент кафедры неорганической химии химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, член жюри Международной Менделеевской олимпиады по химии, лауреат Ломоносовской премии МГУ за педагогическую деятельность, автор учебных пособий по неорганической химии, кандидат химических наук
Ведущий конструктор Московского физико-технического института
Студент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Старший научный сотрудник Института микробиологии имени С.Н.Виноградского РАН ФИЦ «Биотехнологии» РАН, доцент департамента молекулярной и биологической физики Московского физико-технического института, кандидат биологических наук
Преподаватель химии школы Центра педагогического мастерства (Москва), аспирантка химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Специалист химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Старший преподаватель биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, член центральной предметно-методической комиссии и член жюри заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по биологии, кандидат биологических наук
Заведующий кафедрой общей физики Московского физико-технического института, профессор
Студент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Студент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Студент Московского физико-технического института
Специалист химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Доцент кафедры биохимии биологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, руководитель группы адаптивных клеточных механизмов, доцент кафедры молекулярных нейротехнологий Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова, кандидат биологических наук
Ассистент кафедры ботаники биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета
Студентка кафедры молекулярной биологии Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Научный сотрудник института проблем экологии и эволюции имени А.Н.Северцова РАН, кандидат биологических наук
Студентка Физтех-школы биологической и медицинской физики Московского физико-технического института
Ассистент кафедры теоретической физики Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук
Преподаватель кафедры теоретической физики, аспирант Московского физико-технического института
Научный сотрудник лаборатории нейротехнологий и человеко-машинного взаимодействия МФТИ, доцент кафедры биологии Тюменского государственного медицинского университета, руководитель БиоХимТех направления Технопарка Физтех-лицея им. П.Л. Капицы, кандидат педагогических наук, доцент
Старший преподаватель кафедры биологии СУНЦ МГУ
Ассистент кафедры общей физики Московского физико-технического института, руководитель сборной МФТИ на Всероссийском студенческом турнире физиков
Заместитель заведующего кафедрой «Фундаментальные взаимодействия и космология», младший научный сотрудник лаборатории обработки больших данных в физике частиц и астрофизике ИЯИ РАН, ассистент кафедры общей физики МФТИ
Сотрудник лаборатории регуляции синтеза белка НИИ физико-химической биологии Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова
Младший научный сотрудник Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова
Научный сотрудник федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук, кандидат биологических наук
Положение о Февральской естественнонаучной образовательной программе
Образовательного центра «Сириус»
1. Общие положения
1.1. Настоящее Положение определяет порядок организации и проведения Февральской естественнонаучной образовательной программы Образовательного центра «Сириус» (далее – образовательная программа), ее методическое и финансовое обеспечение.
1.2. Образовательная программа проводится в Образовательном центре «Сириус» (Образовательный Фонд «Талант и Успех») с 2 по 24 февраля 2023 года.
1.3. Для участия в образовательной программе приглашаются учащиеся 10-х классов из образовательных организаций всех субъектов Российской Федерации и стран СНГ, успешно прошедшие конкурсный отбор.
К участию в образовательной программе могут быть допущены учащиеся 9-х классов, прошедшие отбор по программе 10 класса.
Конкурсный отбор и преподавание учебных дисциплин в рамках образовательной программы осуществляется на русском языке.
1.4. Общее количество участников образовательной программы: до 150 человек. Из них до 50 человек по профильному направлению «Химия»; до 50 человек по профильному направлению «Биология», до 50 человек по профильному направлению «Физика».
Координационный совет может своим решением перераспределить квоты по предметам.
1.5. В образовательной программе могут принять участие не более 30 школьников от одного субъекта Российской Федерации.
1.6. К участию в образовательной программе допускаются только граждане Российской Федерации и стран СНГ.
1.7. Персональный состав участников образовательной программы утверждается Экспертным советом Образовательного Фонда «Талант и успех» по направлению «Наука».
1.8. Научно-методическое и кадровое сопровождение осуществляют химический и биологический факультеты МГУ имени М.В. Ломоносова, ФГАОУ ВО РНИМУ имени Н. И. Пирогова, Федеральный Центр Мозга и Нейротехнологий ФМБА России, Институт биоорганической химии РАН, Московский физико-технический институт и Центр Педагогического мастерства г. Москвы.
1.9. В связи с целостностью и содержательной логикой образовательной программы, интенсивным режимом занятий и объемом академической нагрузки, рассчитанной на весь период пребывания обучающихся в Образовательном центре «Сириус», не допускается участие школьников в отдельных мероприятиях или части образовательной программы: исключены заезды и выезды школьников вне сроков, установленных Экспертным советом Фонда.
1.10. В случае нарушений правил пребывания в Образовательном центре «Сириус» или требований настоящего Положения решением Координационного совета участник образовательной программы может быть отчислен с образовательной программы.
1.10.1. Школьник может быть отчислен с программы в случае если им не усваиваются материалы образовательной программы, независимо от результатов отбора.
1.11. В случае обнаружения недостоверных сведений в заявке на образовательную программу (в т.ч. класса обучения) участник может быть исключен из конкурсного отбора.
1.12. В течение учебного года (с июля по июнь следующего календарного года) допускается участие школьников не более, чем в двух образовательных программах по направлению «Наука» (по любым профилям, включая проектные образовательные программы), не идущих подряд.
2. Цели и задачи образовательной программы
2.1. Образовательная программа ориентирована на знакомство с теоретическими и экспериментальными подходами и методами в области физики, химии и биологии, а также формирования навыков решения школьниками практико-ориентированных задач (проектов).
2.2. Цели образовательной программы:
– развитие понимания учащимися межпредметных связей в области естественных наук;
– освоение школьниками теоретической базы и принципов решения задач в области естественных наук;
– развитие экспериментальных навыков в области естественных наук;
– развитие практико-ориентированного мышления и умения работать в коллективе в процессе выполнения практико-ориентированных задач;
– совершенствование навыков школьников для создания научно-исследовательских и инженерных проектов, подготовка к участию во Всероссийском конкурсе научно-технологических проектов «Большие вызовы».
2.3. Задачи образовательной программы:
– развитие навыков экспериментальных и теоретических исследований в области естественных наук и расширение кругозора учащихся;
– развитие умений и навыков проведения экспериментальной работы с объектами живой природы, веществами, материалами и научным оборудованием;
– развитие умений формулировать задачи, строить план исследования и самостоятельно его реализовывать;
– формирование межпредметных связей путем реализации практико-ориентированных задач;
– популяризация науки.
3. Порядок отбора участников образовательной программы
3.1. Отбор участников осуществляется Координационным советом, формируемым руководителем Образовательного Фонда «Талант и успех», на основании требований, изложенных в настоящем Положении, а также общих критериев отбора в Центр «Сириус».
3.2. К участию в конкурсном отборе приглашаются учащиеся 10-х классов образовательных организаций, реализующих программы общего и дополнительного образования, из всех регионов России.
К участию в образовательной программе могут быть допущены учащиеся 9-х классов, прошедшие отбор по программе 10 класса.
3.3 Для участия в конкурсном отборе необходимо пройти регистрацию на сайте Образовательного центра «Сириус». Регистрация будет открыта с 28 сентября до 27 октября 2022 года.
При регистрации школьник выбирает приоритетное направление обучения (физика, химия, биология).
3.4. Конкурсный отбор школьников включает следующие испытания: дистанционное тестирование, оценку видеоролика, демонстрирующего навыки экспериментальной работы конкурсанта в междисциплинарной области (химия, физика и биология) вместе с идеей проекта участника, с которым связан проводимый эксперимент и собеседование.
3.5. Дистанционное тестирование будет проведено 29 октября 2022 года. В ходе тестирования каждому школьнику будут предложены задания по химии, биологии и физике.
3.5.1. Регламент проведения тестирования будет опубликован на сайте Образовательного центра «Сириус» не позднее 25 октября. При подведении итогов учитываются результаты по всем трем предметам. Список участников, приглашенных к следующему отборочному этапу (не более трехсот человек), будет опубликован не позднее 3 ноября.
3.6. Видеоролик и описание идеи проекта необходимо загрузить не позднее 17 ноября 2022 года. Экспертная комиссия рассматривает и оценивает работы школьников, успешно прошедших дистанционное тестирование.
3.7. Видеоролик должен проиллюстрировать экспериментальную работу автора в междисциплинарной области (химии, физики, биологии – минимум 2 предмета). Все эксперименты проводит автор.
Каждый школьник прикрепляет к заявке ссылку на видеоролик, размещенный на канале YouTube или Rutube.
3.7.1. Критерии оценки видеоролика:
– представление: наличие и содержание названия, комментариев автора;
– наглядность, научность, оригинальность;
– наличие и содержание вывода, творческий вклад автора;
– соблюдение правил техники безопасности.
Не оцениваются сложность эксперимента, а также использование в нем современного научного оборудования.
3.7.2. Требования к оформлению видеоролика:
– видеоролик обязательно имеет название и сопровождается рассказом или комментариями автора, в промежутках между комментариями возможно (но необязательно) использование музыкального сопровождения;
– в конце видеоролика должен быть краткий вывод, произнесенный или зачитанный автором, а также указано место проведения эксперимента и перечислены все люди, принимавшие участие в его подготовке;
– длительность видеоролика не менее 3 минут и не более 10 минут;
– возможно проведение эксперимента в школьной или научной лаборатории, на открытом воздухе или в домашних условиях в присутствии родителей, педагогов/кураторов;
– проведение эксперимента в условиях, угрожающих жизни и здоровью человека, не допускается. В случае нарушения правил техники безопасности по решению Координационного совета программы участник может быть дисквалифицирован.
– видеоролик подается заявителем индивидуально, проведение эксперимента группой школьников не оценивается; в случае необходимости участия в подготовке ролика других школьников, автором ролика может быть только один, другие участники могут выполнять только функции ассистентов.
3.7.3. При отборе дополнительно учитывается краткое описание идеи проекта или выполненного одного исследования (не более 2 страниц текста), а также планов его дальнейшего развития. При оценке проектной (исследовательской) работы оценивается оригинальность, актуальность и идея проекта, поставленные задачи, вклад школьника в его выполнение.
3.7.4. По итогам оценки видеоролика, описания проекта и результатов тестирования формируется список участников, прошедших на индивидуальное собеседование. Список участников собеседований будет опубликован не позднее 01 декабря 2022 года. Собеседования будут проведены в срок с 03 по 18 декабря.
3.8. По итогам оценки видеоролика, описания проекта, тестирования и собеседования в каждом из направлений (биология, физика, химия) формируется ранжированный список (рейтинг) участников отбора.
3.9. К участию в образовательной программе не допускаются участники следующих программ:
Февральская естественнонаучная образовательная программа 2022 года
Августовская химическая образовательная программа 2022 года
Сентябрьская олимпиадная биологическая программа 2022 года
3.10. Список школьников, приглашенных для участия в образовательной программе, будет опубликован на официальном сайте Образовательного центра «Сириус» не позднее 21 декабря 2022 года.
3.11. Учащиеся, отказавшиеся от участия в образовательной программе, будут заменены на следующих за ними по рейтингу школьников. Внесение изменений в список участников программы происходит до 17 января 2023 года.
4. Аннотация образовательной программы
Все участники образовательной программы одинаковое число времени занимаются всеми тремя предметами, при этом будут учтены их профильные направления: будут подготовлены специальные программы.
Образовательная программа включает в себя теоретические (лекции, семинары) и практические занятия в лабораториях по физике, химии и биологии, лекции и семинары ведущих преподавателей, по выбору – участие в выполнении проекта. Также предусмотрены спортивные и культурно-досуговые мероприятия, экскурсии по Олимпийскому парку и историческим местам города Сочи.
Помимо этого, в вечернее время школьникам предоставляется возможность посещать образовательные лекции, расширяющие их кругозор. Отдельно следует выделить лекции специально приглашенных ученых и представителей высокотехнологичных промышленных компаний и корпораций.
Экспериментальная работа предполагает ознакомление с экспериментальными навыками и методами в области физики, химии и биологии, а также решение школьниками практико-ориентированных задач (проект).
Проект является логическим продолжением практикума и имеет целью продемонстрировать учащимся возможность применения приобретенных знаний и навыков на практике. Проекты включают различные аспекты естественных наук. На программе будут проведены консультации по реализуемым школьниками проектам.
Участникам, прошедшим конкурсный отбор на программу, рекомендуется подать заявку на Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы».
5. Финансирование образовательной программы
Оплата проезда, пребывания и питания школьников – участников образовательной программы – осуществляется за счет средств Образовательного Фонда «Талант и успех».
