Алгоритмы будущего

Наша жизнь с каждым днем стремительно меняется. Сегодня человек уже не представляет себя без современных технологий, а наши дети и подростки проявляют к ним большой интерес. В школе №2009 технологический профиль привлекает ребят уже с 5‑го класса.

В школе открыты предпрофессиональные классы городских проектов «ИТ-класс в московской школе» и «Инженерный класс в московской школе». Каждый ученик такого профильного класса углубленно изучает математику, информатику и физику, осваивает востребованные языки программирования, проходит спецкурсы «Алгоритмизация и программирование», «Программирование микроконтроллеров», «Программирование умных устройств», «Индивидуальный проект», «3D-моделирование в программах CAD», «Решение задач повышенной сложности по физике» и др. Словом, скучать не приходится!

Не менее интересны внеурочные мероприятия, во время которых ученики всесторонне исследуют IT-сферу, а в дни учебной практики погружаются в профессию в ведущих IT-компаниях. Например, не так давно ребята побывали в офисе «Яндекса». Они с большим интересом посмотрели презентацию о том, как проходит собеседование при поступлении на работу в компанию, изучили рабочие места сотрудников, побывали в музее «Яндекса».

В рамках предпрофессиональной подготовки школьники участвуют в семинарах и практикумах на современном оборудовании IT-полигонов под руководством преподавателей ведущих вузов-партнеров.

В сентябре наши ученики посетили РТУ МИРЭА, где их ознакомили с проектной деятельностью вуза. Все ученики 10‑х профильных классов занимаются проектами в вузах совместно с преподавателями университета. Кроме этого, ребята примеряют на себя роль студента во время предпрофессиональных каникул в вузе, где школьники встречаются с практикующими учеными и IT-специалистами.

Параллельно с обучением в школе ребята получают в колледжах профессии «оператор электронно-вычислительных и вычислительных машин» (ученики ИТ-классов) и «чертежник-конструктор» (ученики инженерных классов).

Старшеклассники активно участвуют в соревнованиях, олимпиадах и хакатонах. Занимаются прикладными разработками: создают и тестируют программное обеспечение, занимаются 3D-моделированием, осваивают промышленное и спортивное программирование, создают прикладные решения в информационной и инженерной областях деятельности. Все это помогает нашим старшеклассникам развивать системное мышление и творческий подход к решению сложных задач, оттачивать навыки работы в проектных командах, способствует целенаправленной подготовке к поступлению в ведущие вузы.

Вот что говорит о своем обучении в профильном ИТ-классе выпускник нашей школы, а теперь студент 1‑го курса МИЭМ НИУ ВШЭ Лев Грезев:

– Я ничуть не жалею, что выбрал IT-направление. Обучение проходило интересно и позволяло показать достойные результаты на олимпиадах. Учителя помогали нам разобраться во всех сложностях информатики, математики и физики. Наша программа включала в себя множество полезных навыков, которые помогают мне в текущем обучении в вузе.

Лев обучается по направлению «Информатика и вычислительная техника», а в вуз поступил без вступительных испытаний – по результатам участия в Предпрофессиональной олимпиаде, где он стал призером заключительного этапа.

Подводя итоги прошлых лет, можно отметить большое количество победителей и призеров научно-практической конференции «Инженеры будущего», Предпрофессиональной олимпиады школьников, Московской олимпиады школьников по программированию. Наши ребята становились победителями и призерами конкурса «Интеллектуальный мегаполис. Потенциал» в номинациях «Программирование» и «Большие данные».

А еще наша школа – базовая площадка Яндекс.Лицея и федерального проекта «Код будущего». Многие ребята из наших ИТ- и инженерных классов там учились, завершили обучение или еще продолжают учебу.

Вот что говорит о своем профильном ИТ-классе еще один из наших выпускников, а сегодня также студент 1‑го курса МИЭМ НИУ ВШЭ Андрей Басов:

– Я очень рад, что выбрал IT-профиль, учителя информатики и математики не забывали ни про одного ученика в классе и делали все возможное, чтобы каждый мог понять их предмет. Более того, у меня не было возможности скучать на уроках, как только я опережал программу, учителя давали более сложные задачи, что помогало мне развиваться и стремиться к более высоким достижениям. На уроках математики мне дали прочный фундамент знаний, что сейчас помогает как с курсом математического анализа, так и со всеми остальными точными науками. На информатике же нас научили сразу двум языкам: Python и C++. Это очень помогает мне на курсе «Программирование», где мы пишем алгоритмы на Си. Помимо основных предметов есть еще спецкурсы «Большие данные», «Алгоритмизация и программирование», которые были не только интересными, но и познавательными, они дали представление о более сложных темах, которые мы уже подробно разбираем в вузе. Без этих спецкурсов сейчас мне было бы намного сложнее понимать лекции.

Много интересного и полезного для дальнейшего развития своих профессиональных навыков получат ребята наших профильных классов.

Надежда КОМБАРОВА, учитель физики и информатики школы №2009

Комментарии

Алла МУСТАФАЕВА, руководитель кафедры учителей математики школы №2009:

– Участники проекта «Математическая вертикаль» уверены, что математика – действительно особый мир. Возникшая еще в Древней Греции, это совершенно молодая и развивающаяся наука, которая учит думать и рассуждать, мыслить нестандартно. Она воспитывает лидеров.

Галилей говорил: «Математика – это язык, на котором написана книга природы». Без этой науки невозможно развитие физики, географии, информатики, химии. Мир изменился и стал более технологичным, поэтому для любителей математики открыто столько возможностей для профессионального развития! Автоматизация нашей жизни идет огромными темпами. Мы уверены, что через 10 лет математику должны будут знать люди совершенно разных профессий: социологи, экономисты, логисты, водители, квалифицированные рабочие, врачи, банкиры, косметологи, кадровики. Большинство современных бизнесменов и ученых уже сейчас обладают математическим типом мышления. Социология и экономика неотделимы от математики, поэтому многие выводы из гуманитарных исследований опираются на математические понятия и логические законы.

Что отличает математику от других школьных предметов? В ней есть непредсказуемость. Приступая к задаче, сложно предвидеть финал, ведь у одной задачи может быть несколько правильных решений, а есть задачи, у которых вообще нет решения, вместо этого нужно сформировать доказательство. У математики множество инструментов: цифры, формулы, графики, схемы, теоремы. Не соскучишься!

В классах «Математической вертикали» много математики: алгебра, геометрия, теория вероятности и статистика. Почему ученики любят этот проект? Они попадают в «Математическую вертикаль» в начале 7‑го класса, проходя особый отбор. Учеба для них становится интереснее, уроки нескучные и разноплановые. В курсе «Теория вероятности и статистика» много практических, применимых в жизни задач. На самом деле это здорово, когда теорию можно применить в жизни, понять, зачем она нужна. Можно увидеть, как меняется цена на баррель нефти, оценить урожайность или рассчитать частоту применения букв в русском языке. Все эти знания и умения дают новый, более глубокий взгляд на окружающий мир. И все это точно пригодится в любой будущей профессии, какую бы вы ни выбрали.

Алгебра и геометрия тоже увлекают, даже сложно сказать, какому из этих двух предметов ученики отдают большее предпочтение. Хорошо, когда тему можно понять через задачи, которые постепенно становятся сложнее. В учебе появляется вызов: а смогу ли я сделать и это задание? Еще мы решаем множество нестандартных задач. Они, как головоломки, помогают мозгу искать новый взгляд на предмет и на мир. Каждый из учеников тоже участвует в математических праздниках и других олимпиадах. Это уникальная возможность потренироваться в решении интересных заданий, отличный способ проверить, на что ты способен. И даже если не всегда все сразу получается, это интересный и полезный опыт.

Зачем заниматься физкультурой? Конечно, для здоровья и красоты тела. Зачем учить математику? Ответ на этот вопрос кажется менее очевидным. Суворов говорил: «Математика – это гимнастика для ума». Хочешь не хочешь, но в процессе изучения будут усиливаться качества, которые влияют на способ мышления. Решение даже самых простых задачек на пропорции или с процентами дает значительный эффект. Умение обобщать, анализировать, систематизировать, выделять важное, искать закономерности – все это помогает развивать мышление, делая его более гибким. Точно так же, как физические упражнения делают тело подвижнее, дают заряд сил и тренируют выносливость, математика тренирует ум.

Математика развивает интеллект. Набор правил и законов, которые мы изучаем в школе, делает наше мышление последовательным и логичным. Это отражается на умении рассуждать, формулировать мысли и замечать взаимосвязи. И самое увлекательное, что эти знания можно (и нужно!) применять не только в школе, но и в нестандартных ситуациях: чтобы выбрать самую выгодную банковскую карту, просчитать литры краски для ремонта или создать карту сокровищ, чтобы не забыть, где они спрятаны.

Математика – универсальный международный язык, которым владеют почти все люди на земле. Эти знания пригодятся в любой стране и могут стать предметом интересной беседы. Недаром говорят, что математика – царица всех наук. А жить без царя в голове очень трудно.

Математика формирует характер. Чтобы правильно решать математические задачи, недостаточно одних знаний. Нужны такие качества характера, как внимательность, настойчивость, последовательность, точность и аккуратность. Чем регулярнее мы практикуемся, тем сильнее укрепляются эти черты. И, пожалуйста, бонус: эти качества можно применять не только на уроках в школе, но и в других сферах жизни.

Можно сказать, что математика – волшебница, не иначе! Ведь это умение обобщать и находить роль частного в общем, способность анализировать ситуации и принимать выверенные решения, умение видеть закономерности, способность грамотно и четко формулировать мысли.

В нашей школе уже пять выпусков «Математической вертикали». Участники проекта показывают лучший результат на итоговой аттестации по профильным предметам. Успешно сдав математику на выпускном экзамене, написав итоговую работу по теории вероятности, они легко продолжают свое обучение в различных профильных классах: химико-технологическом, инженерном, информационно-технологическом, социально- экономическом. Все они становятся победителями олимпиад, причем не только математических. В рамках проекта мы встречаемся с интересными людьми: победителями международных олимпиад, молодыми учеными, представителями профессий, связанных с математикой, физикой, химией. Особое место занимает участие в проектах. Здесь мы учимся говорить, излагать свои мысли и думать, как донести свои выводы до других.

И конечно, работают в нашем проекте настоящие кудесники. Все учителя для работы в классах «Математической вертикали» прошли общегородское тестирование, постоянно совершенствуются, активно участвуют в мастер-классах и выступают на различных площадках.

Поэт Василий Жуковский говорил: «В математике есть своя красота, как в живописи и поэзии». Хотите увидеть эту красоту, раскрыть все ее тайны? Тогда вам в «Математическую вертикаль»!

Елена РЕМИЗОВА, руководитель кафедры IT, учитель робототехники школы №2009:

– Айтишники сегодня нужны буквально везде: в финансовом и государственном секторах, сфере услуг, образовании, медицине, энергетике, логистике и многих других отраслях. Обращаться с кодом в какой-то мере учат и математиков, и химиков, и биологов, список можно продолжать и продолжать. Причем стране нужны не просто люди, умеющие нажимать кнопочки на клавиатуре, а квалифицированные молодые специалисты.

На первом курсе уже не преподают основы программирования. На престижные специальности в вузы приходят уже хорошо подготовленные абитуриенты. Более того, многие высшие заведения, принимая на обучение, учитывают победы на всероссийской или вузовской олимпиаде, сертификаты участника конференций регионального уровня и выше. Получить эти регалии можно, для этого в старших классах надо учиться по соответствующему профилю. Но принимают туда только школьников с достаточно высоким уровнем знаний и умений по выбранному направлению. Как же его достичь? Помогают школьные вертикали – специализированные ступени подготовки школьников. Уже с начальной школы ведется пошаговая предпрофессиональная подготовка, благодаря чему старшеклассники выводятся на уровень осознанного понимания своих интересов и высокий уровень знаний по выбранной профессии.

В начальной школе самое важное – ознакомить ребят с тем многообразием задач, которые могут решаться в разных отраслях науки. Осведомленность, практический опыт в каждой сфере дают детям возможность впоследствии сделать осознанный выбор дальнейшего направления обучения. Дополнительные активности, в которые вовлекаются ученики начальной школы, направлены на расширение кругозора детей, формирование первичных представлений о научной картине мира и техническом прогрессе. Например, организованы дополнительные курсы по робототехнике для 1‑2‑х и 3‑4‑х классов, на которых ребята учатся не только конструировать, но и писать программы для роботов, выстраивая логическую последовательность команд. К концу 4‑го класса ребята уже имеют базовые представления об алгоритмах и средах программирования, осуществляется пропедевтика перехода от блочного к текстовому программированию. Кроме того, ежегодное успешное участие детей в Московском детском чемпионате «Мастерята» по компетенциям «Мобильная робототехника», «Инженерия космических систем», «Электроника», «Реклама» позволяет детям получить начальные знания о механике, физике, прикладных программах и использовать их на практике.

В 5‑й класс многие школьники идут уже осознанно в профиль IT, где наряду с основными общеобразовательными предметами преподаются обязательно основы информатики и робототехники. Эти курсы позволяют дополнительно развить у ребенка алгоритмическое мышление, логику, научить основам сборки и управления робототехническими устройствами. Школа также предлагает большой выбор программ дополнительного обучения по технической направленности. В 5‑6‑м классе школьники получают начальный опыт участия в олимпиадах по информатике, робототехнике, другим профильным олимпиадам, например НТО. Это очень важный опыт для школьника, так как участие в олимпиадах предполагает дополнительную подготовку по предмету и пробуждает интерес к дисциплине, изучению дополнительной литературы. Олимпиады – это отличная возможность проверить свой уровень, выявить пробелы, изучить тонкости участия и получить бесценный опыт к 10‑11‑му классу, когда становятся очень важны результаты олимпиад. К концу 6‑го класса у большинства учащихся формируется достаточно прочное понимание правильности выбранного направления.

В 7‑м классе учащимся предлагается обучение по образовательным программам направления «ИТ-вертикаль». Это городской проект, который позволяет московским школьникам еще в основной школе выбрать траекторию будущей карьеры и начать углубленно изучать привлекательные предметы. Участие в городских образовательных вертикалях предполагает проведение стартовой диагностики интересов, возможностей, способностей, склонностей каждого ученика. Без этого не обойтись, поскольку 7‑й класс – возраст, когда начинается формирование настоящего профессионала в сфере IT. Этому способствуют образовательные программы «ИТ-вертикали»: «Информатика (углубленный уровень)», «Программирование», «Информационные технологии». Правильно сделать выбор помогают и курсы по внеурочной деятельности: «Моделирование и прототипирование», «Спортивное программирование», «Спортивная робототехника», «Web-дизайн», «Информационная безопасность», «Инструменты компьютерной математики». Большую роль играет участие в проектной деятельности. Ученики разрабатывают проекты, связанные с информационными технологиями, приобретают опыт выступления на школьных и городских конференциях.

– Нелегко, но интересно, – так отзываются школьники о программе обучения «ИТ-вертикаль», потому что профильное обучение в 7‑9‑х классах – это прямая дорога к предпрофессиональному обучению в 10‑11‑х ИТ-классах.

Выпускник класса «ИТ-вертикали» умеет многое: ему знакомы языки программирования Python, C++, программирование микроконтроллеров, основы электроники, схемотехники, основы системного администрирования, 3D-моделирование в системах CAD.

Еще одно важное и интересное направление развития учащихся – робототехника, которая интересует школьников по многим причинам. Во-первых, она предлагает возможность создавать и программировать своих собственных роботов, а это интересный творческий процесс. Школьники могут воплощать свои идеи в реальность, исследовать и испытывать различные способы управления роботами. К тому же робототехника развивает навыки решения проблем, критического мышления и командной работы, так как здесь очень часто требуются сотрудничество, работа в команде для достижения поставленных целей. Это помогает развивать навыки коммуникации, лидерства и сотрудничества у школьников. Школьники изучают основы инженерии, математики и программирования, которые могут быть полезны в различных областях жизни. Робототехника делает учебный процесс увлекательным и интерактивным. Школьники могут участвовать в соревнованиях, создавать собственные проекты и работать в команде с другими школьниками.

Робототехника дает ребятам возможность полюбить науки и технологии. Она стимулирует любознательность и воображение, помогая детям осознать, что в будущем они могут стать создателями и инноваторами. Изучение робототехники – это хорошая возможность определить свой дальнейший профессиональный путь. Приобретенные навыки и знания в этой области могут открыть двери для будущей карьеры. Многие школьники видят в робототехнике возможность получить престижные профессии и работать над инновационными проектами.

И наконец, робототехника – это просто весело! Все дети любят играть. Работа с роботами и создание собственных проектов приносит радость и удовлетворение. Робототехника предлагает школьникам широкий спектр развлекательных игр и соревнований, на которых их роботы могут соревноваться с другими, решать сложные задачи и демонстрировать свои навыки.

В школе №2009 создан ресурсный центр по робототехнике для проведения соревнований и методической поддержки заинтересованных детей и учителей. На площадке ресурсного центра проходят разные соревнования, доступные для любого возраста. Вдохновителем в их организации выступает Московский центр педагогического мастерства. Есть соревнования для начинающих робоспортсменов, например «Робостеп». Он также делится на два уровня: «Динамика-1» и «Динамика-2». Первый для новичков, тут можно продемонстрировать простые навыки управления роботами: движение вперед, назад, повороты, доезд до препятствия и захват объекта. На втором уровне добавляется движение по линии. Участвовать в этих соревнованиях на любом из этих уровней могут школьники 5‑11‑х классов.

На площадке ресурсного центра школы №2009 также будут проходить олимпиады Центра педагогического мастерства по робототехнике. Это олимпиады для учеников, которые стремятся совершенствовать свои навыки в робототехнике. Олимпиады ЦПМ имеют много уровней, все они разработаны по возрасту и знаниям учащихся. Главное, что победители определяются независимо от результатов другу друга. Важно выполнить задание с максимальной эффективностью.

Ученики школы №2009 принимают активное участие в олимпиадах по робототехнике. Уже насколько лет у нас есть призеры и победители Московской олимпиады школьников, олимпиад ЦПМ, Московской командной олимпиады, Московской предпрофессиональной олимпиады.

Знания и умения, приобретенные в классах профильного IT-образования, помогают в старших классах успешно участвовать в олимпиадах и конкурсах профессионального мастерства, олимпиадах высокого уровня, городских и отраслевых конференциях. И, конечно же, реализовать главную цель – дальнейшее профильное обучение в ведущих вузах. Все выпускники ИТ-класса уже несколько лет успешно поступают именно в такие высшие учебные заведения по выбранному направлению, а школа уже не первый год входит в рейтинг лучших школ России по версии рейтингового агентства RAEX. В основе рейтинга – количество выпускников, поступивших в ведущие вузы России.

Безусловно, важный критерий успешной работы с детьми – вовлеченность и активная позиция педагогов, преподающих информатику и робототехнику в школе с 1‑го по 11‑й класс, своевременное повышение квалификации и возможность получения методической поддержки. Педагоги основной и средней школы являются авторами учебных пособий по информатике углубленного уровня, экспертами технических компетенций международных и всероссийских соревнований, активно делятся опытом с молодыми специалистами и своими учениками.

Именно такая системная работа педагогов на всех уровнях образования, организация непрерывного обучения могут стать залогом успешного развития IT-направления любой школы.