Переписка материалистов

Настоящее будущее: американские школьники в авангарде науки

Пока люди спорят о качестве образования в разных странах мира и идеализируют своё прошлое, современные дети ставят сложные научные эксперименты, которые и не снились их предкам. Учёный ЕГОР ВОРОНИН о домашних заданиях американских школьников и неоднородности заокеанской системы образования.
В «100 лет тому вперед» Булычева есть эпизод, в котором Коля встречает в 21 веке школьников, запускающих в космос спутник «по школьной программе».

Я на этих выходных ходил судить соревнование научных проектов настоящих школьников 21 века. Спутники они не запускают, но занимаются вещами не менее (а может даже и более) сложными. Они генетические и внешние факторы аутизма изучают, пищу для диабетиков улучшают, филогенетические деревья по ДНК анализам строят, регуляцию ферментов в почках отслеживают, бактерий в радиации выращивают. Уровень проектов меня очень поразил, я не ожидал увидеть настоящие более-менее законченные работы. Я ожидал какую-нибудь мелочь вроде клонирования, а в результате еле успевал ориентироваться в темах и разбираться в результата (хотя меня поставили судить постеры по моей специальности). И это не какие-то «самые лучшие в стране» — это соревнование нашего графства.

Я одному мальчику говорю: «А с чего ты решил вдруг изучать именно этот кластер микроРНК?» А он мне: «А я в прошлом году на каникулах взял образцы глиом, сделал microarrays, сравнил со здоровыми клетками и нашел несколько кластеров, чья транскрипция в глиомах увеличена. Пока я в школе учился, профессор два самых выдающихся кластера уже взялся изучать, а мне этот вот достался — третий по важности.» В итоге он ингибировал эти микроРНК и показал, что их ингибировение ведет к снижению скорости роста раковых клеток.

А одна девочка меня совсем выкосила: Она у мышей брала стволовые клетки крови, дифференциировала их (немного) в предшественники Т-лимфоцитов, а потом подсаживала другим мышам, у которых иммунная система была разрушена (это имитация раковых пациентов, которым иммунную систему полностью выжигают радиацией и химотерапией, а потом подсаживают новую от донора). Она прямо на живых мышах смотрела, куда именно эти Т-лимфоциты идут в мышином организме (in vivo bioluminiscent imaging) и в какие клетки они развиваются (для этого она использовала multicolor flow по маркерам лимфоцитов). В итоге увидела, что Т-лимфоциты получаются, но с несколько иной функциональностью, чем у здоровой мыши. Я офигел слегка, говорю: «Какую часть этой работы ты сама делала?» Она: «Всю». Я начал спрашивать ее про разные детали работы — всё знает, всё понимает, и по техникам и по теории. Лаб-журнал достала — показалы необработанные данные. Пришлось ей все оценки по максимуму выставить.

Я, правда, к концу этого мероприятия, нашел один очень важный вопрос, на который мне ни один школьник так ответить и не смог. Вот он: «Если тебе сейчас дать в подчинение 20 человек и 20 миллионов долларов на продолжение изучения твоей темы — какие эксперименты ты начнешь делать?» Ну ничего — глядишь к следующему году они об этом задумаются:)

Update: Поскольку тема вызвала такой оживленный интерес (я, честно говоря, не ожидал), придется написать объяснения относительно того, что это за школьники и как им удается такую работу делать. Хотя некоторые из представленных проектов и возможно сделать в рамках хорошо-обеспеченной американской школы, все-таки большинство из них работали в настоящих научных лабораториях или госпиталях, куда их брали по доброте душевной. Естественно, также, что в 10-11 классах школы они не имеют ни широты, ни глубины образования необходимых для того, чтобы самим сформулировать необходимые вопросы (хотя я видел и таких, что пытались это делать сами). У большинства из них были менторы в этих лабораториях, которые им очень сильно помогали. В лабораториях от них требовалось: 1) Получить некие поверхностные знания о той области, в которой они будут делать исследования, для того чтобы иметь представление об общей картине и о том, как их проект в эту картину вписывается. 2) Разобраться в конкретных экспериментах и понять роли вовлеченных контролей, механизмы работы техник, с которыми они имеют дело и смысл получаемых данных. 3) Сделать часть работы руками, даже если они просто обезьянничают повторяя то, что им показывает и ментор. 4) Суметь рассказать о сделанном проекте за 7-8 минут и потом ответить на вопросы по нему.

Для 15-летних детей, это все не так уж мало и справились они с этими задачами на самом разном уровне. Например, мальчик, которого я упомянул выше, понятия не имел о том, как устроены лентивирусные векторы, которые он использовал для трансформации клеточных линий. За что и потерял от меня пару баллов. Кто-то не мог рассказать, как работает ПЦР. Кто-то очевидно не понимал общей картины. Каждый ребенок был в своих преймуществах и недостатках уникален (что неудивительно), поэтому обобщать тут очень трудно. И работали они над своими проектами очень разное время — кто-то пару лет, кто-то два месяца летом. Но в общем и целом, принимая во внимание уровень их образования и молодой возраст, уровень удивительно высок. У вышеупомянутой девочки я нашел всего пару слабых мест, да и то это были вопросы, на которые я и сам не знал ответа (например, как именно работает in vivo bioluminescent imaging), так что за них я баллы не скидывал. Понятно, что если бы я, например, стал ее спрашивать не об иммунологии, которой она занималась, а о, например, физиологии или вирусологии, то она бы почти наверняка не смогла бы ответить на большинство моих вопросов. Да даже и в иммунологии я легко мог бы найти в ее знаниях пробелы. Но я намеренно придерживался именно той темы, которой она занималась, и в пределах этой темы я не смог найти никаких недостатков.

Update 2: Для тех, кто пытается по этому посту, или по постам вроде «американские школьники 111 на 3 разделить без калькулятора не могут», судить об американской системе образования в целом. Американская система образования очень неоднородна. Она меняется от штата к штату, от графства к графству, от города к городу и от школы к школе. Даже внутри одного класса разница может быть колоссальной. В предыдущей школе в классе моего сына действительно были дети, которые с трудом умели делить в 8 классе, но был и мальчик, который к концу 9 класса закончил всю школьную программу по математике и стал брать курсы в колледже. И то и другое вполне допускается. Система образования очень гибкая. Я недавно цитировал статью, в которой в частности говорится, что разброс в знаниях среди американских детей намного выше, чем среди детей других развитых стран — их очень много и среди самых лучших и среди самых худших. Не будьте слепыми мудрецами, пытающимися охарактеризовать слона по тому кусочку, что вам достался.

http://www.livejournal.com/magazine/1002117.html