PART 1、All in“TECH”第一步——培养创新科研认知
数字化时代下,科创正以新的面貌展现于众,全球数十亿的数字化公民成为推动创新持续发展的一个动力因素。
丰富的科技应用场景和海量数据,让我们的科研之路变得不再遥远,“TECH”走上世界发展的主舞台。
而数字信息化下所产生的效应:不同学科间的深度交叉融合,驱使全球社会对科技型、创新型、复合型、应用型的综合素质的精英人才极度渴求。
因此,国际教育界也随之越来越看重科学研究在学生学术上的体现,学生科创的难度进一步加大了。
而要想做好科研还能脱颖而出,就需要不断引入更前沿的技术和更新的方法,以此来帮助解决现有问题并能带来更多创新。
在科研领域,科学知识和创新技术都是人类社会认知思维和不断的科学实验所取得的成果积淀。全球科技创新这不仅是时代的选择,也是科技型社会趋势所带来的美好前景。
中学阶段的科研之路,近年也是越走越卷,不论是背提还是素质培养,孩子们疯狂扎堆儿搞科研,使得尤其擅长理工科的学生们倍感压力。
与此同时,更多的家长也意识到:科技知识的灌输和科创能力的培养对孩子的未来成长至关重要,尤其是对于想要在未来申请国际名校的学生,科研经历已经是申请中不可或缺的一项硬核背景。
竞争激烈的环境之下,如果还期望能在科研项目上拥有自己的独特亮点,那势必离不开前沿且创新的思维。但孩子创新思维的培养和成长并不是能靠打“短频快”就一蹴而就的。
科学研究讲求的是脚踏实地做学术,这需要一步一脚印、循序渐进。尤其在前期阶段,大量积累科学知识和学习掌握科学的研究方法,那么后期做科研项目才会有量变到质变的飞跃提升。
PART 2、All in“TECH”第二步——关注前沿技术 激发科创灵感
科创的起点是站在巨人思维成果的基础上,探寻他人还没有发现的更理性、更客观、更精准或者更系统的自然规律。应时刻保持学习和更新的态度,以及关注最新的科学研究和技术发展动态。
Open Access出版商Frontiers,与世界经济论坛联合发布了《2023十大新兴技术报告》。
报告中展示了十项在未来3-5年内将会对社会产生重大积极影响的新兴技术。
这十大新兴技术的评估标准,是基于一个国际专家指导小组在技术的创新性、应用性、深度和影响力等几大方面进行评估,并对相关技术在未来五年内将如何影响社会进行了深入的前瞻性分析。
其数据从20个国家的90多位专家中所收集,其中还包括来自中国农业大学以及南京农业大学的学术专家等参与。
另外,今年报告也首次扩大了范畴,纳入了对每项技术将如何影响人类、地球、经济繁荣、产业发展和公平性的定性评估。
这十大新兴技术相互间交叉联系,它们从近100项技术中脱颖而出,具有极高的社会价值:帮助商业领袖、行业创新者、和跨行业、跨学科的专业人士、以及科创领域的教育工作者等预测未来技术的发展、机遇与挑战。
同样地,这十大新兴技术发展在未来青少年科创研究领域中,也及时提供了极大的参考价值和前瞻性思考,帮助我们在技术核心的科创主题与项目的研发孵化上,创造出更具前沿的科技创新实物成果。
26项最具影响力的新兴技术和趋势,图源Gartner
十大新兴技术2023
· Flexible Batteries 柔性电池
· Generative Artificial Intelligence
生成式人工智能
· Sustainable Aviation Fuel可持续航空燃料
· Designer Phages工程噬菌体
· Metaverse for Mental Health
改善心理健康的元宇宙
· Wearable Plant Sensors可穿戴植物传感器
· Spatial Omics空间组学
· Flexible Neural Electronics
柔性神经电子学
· Sustainable Computing 可持续计算
· AI-facilitated Healthcare
人工智能辅助医疗
从新兴技术发展趋势
01#探索青少年科创灵感新方向
从可卷曲的电脑屏幕到“智能”服装,可穿戴设备、柔性电子产品的未来发展将会越来越灵活。标准刚性电池可能很快就会成为过去式了,容易弯曲拉伸且又非常薄的电池以后将占领更多市场。
02#柔性单晶硅太阳能电池,图源网络
生成式人工智能(AI)是一种可以创造全新原创内容的强大技术!
通过在数据中学习模式,运用复杂算法和学习方法,启发人类的大脑。除了现有的文本制作,计算机编程,图像和声音,这项技术还可以用于更多领域,包括药物设计、建筑和工程等。
03#生成式人工智能,图源网络
元宇宙(Metaverse)是人类运用数字技术构建的,由现实世界映射或超越现实世界,可与现实世界交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。它集成了一大批现有技术,包括5G、云计算、人工智能、虚拟现实、区块链、数字货币、物联网、人机交互等等。
图片来源于51CTO
04#
其他研究领域还包括了:可持续可再生能源、微生物与人类健康、心理健康治疗...
聚集氨基酸,蛋白质的生物信息学,图片来源于网络
不可否认,科创的起点是站在巨人思维成果的基础上,再探寻还为发现的更多客观可能性或是更系统的自然规律,然而这还远不够。
科技发展瞬息万变,要时刻保持对人类社会、世界科技领域的敏锐度,积极拓展科技眼界,对我们进行科创活动有着更重要的作用。而由此产生的科学技术创新思维,能够更好推动知识的积累和科技的进步,创造更加接近真理的科学理论和应用技术原理。
PART 3、All in“TECH”第三步——开展“项目式”的动态深度学习
做科学研究不同于常规学科的学习,相较于传统的授课模式,它在学习方式上有所变革。不仅仅需要极大的兴趣驱动,因为即便是学生自主选择了自己非常感兴趣的研究领域,也会不可避免地面对“重复+枯燥 ”的这一必经的研究过程。
但如果能坚持做研究,那么随着研究项目的深入,学生对项目思考和认知深度的加深,这时候项目探究式的学习效果逐步显现,学生也会在接下来的科学研究中感受更多科创所带来的意想不到的乐趣体验和成就感。
做科研,是对学生创新思维的锤炼,想要提升创新能力,离不开“项目式”的深度学习。
项目式学习(Project-Based Learning),它是一种建构性的教与学方式,教师将学生的学习任务项目化,指导学生基于真实情境而提出问题,并利用相关知识与信息资料开展研究、设计和实践操作,最终解决问题并展示和分析项目成果。
(来自北师大对此的定义)
图片来源于网络
项目式学习要求学生能够基于整个项目提出问题、分析问题、解决问题还要展示过程、分析结果。而科学研究正是需要学生能够坚持“项目式学习”和“深度学习”。
项目式学习(Project Based Learning)是一种教学方法,即学生通过一段时间内对真实的、复杂的问题进行探究,并从中获得知识和技能。
——翻译自巴克教育研究院
机构项目致力于在科技教育上“以技术为核心‘,以学生为中心,交叉学科为融合”。通过对每一个科研课题的“项目式探究”,帮助和引导学生深度参与体验完整有效的思维研究过程:观察思考—选题立项—动手实践—完善实验—总结感悟—成果展示。
今年,机构实验室进一步升级更新,能够为学员提供更真实的情境基础,和更具独特优势的探究式学习环境。
我们的老师会从传统的教授者角色,转向项目的支持者和研究引导者。
这种角色的转变,把科研的主动权交给学生,激发他们对科研兴趣的内在动力:主动利用各种认知工具进行调查、资料搜集、分析研究,最终展示自己的研究成果,并在动手实践、思考内化和探索创新中掌握知识、培养技能并获得全面发展。
这样的学习方式非常有利于培养学生的创新思维和创造力,以及能够具备综合的科技竞赛素质。
机构交叉学科融合创造类 项目出口
01、全球发明大会(ICW)
该项目是由美国亨利·福特博物馆举办的世界级学生发明赛事,已经有近40年的历史。目前,ICW覆盖全球10个国家及地区,每年,超过十万名美国及世界其他国家/地区的小发明家,通过层层筛选,选拔出总数1%的全球优秀学生,已经成为一场全世界K-12年级学生发明家共同庆祝的年度盛会,也是青少年儿童通过发明创新展示创造力和批判性思维的机会。
02、全球发明大会 · 中国站(ICC)
该项目中国站活动2022年被中国教育部列为《2022-2025学年面向中小学中全国性竞赛活动名单》(白名单),由中国友好和平发展基金会主办。活动已成为中美青少年科技科创交流的纽带,受到中外各方的关注与支持。
03、EPQ(Extended Project Qualification)
该项目是A-Level课程体系中的研究性学习认证项目,也是其中唯一不需要考试的一门科研课程。EPQ项目受英国教育部和高等教育招生服务中心(UCAS)官方认可,英国的七大A-Level考试委员会(AQA、Edexcel、CAE、OCR、CCEA、WJEC和SQA)都提供相应课程。其中,CAIE、Edexcel、AQA为中国地区主要的EPQ考试委员会。
ALL IN TECH:
科研的过程无法突击完成,想要拥有高质量的科研项目、写出高水平的科研论文,一定需要很长时间的学习、积累、规划,在不断沉淀中探索求新!
想要做好科研,专业研究者的指导和强大的技术资源也必不可少,机构2024寒假班能够提供为你最新课题以及专业的科研规划,帮助学员冲击2024-2025年度的各项重点赛事。
2024机构 寒假交叉学科项目集训营
无论是海外顶尖名校的招生还是中国素质教育的教育改革,在高等人才培养选拔中,学生的学术背景、学术能力、科研实践能力等综合能力逐渐成为重点考察要素。
在初高中的学习阶段,如何保持学生的创新思维、激发学生的探索欲望、并付诸到实践,不仅仅是培养高校“喜欢”的孩子,更是面向未来的、与国际化接轨的人才,这正是机构要完成的命题。
项目目标
机构项目围绕学生的个性为设计和教学,以社会人文价值或者创造影响力为基础,通过工程+计算机方向的技术手段,帮助学生实现在数学、社会学、历史、艺术、商科、动植物、环境等诸多学科上的拓展,完成一个真正属于学生自己的作品,充分展现出学生的特点与亮点。
适合学生:7-12年级国内外中学生
师资配比:1:1.5
上课时间:1.12-1.22 ;1.22-2.1;1.28-2.7 ( 每天10:00-17:30)
项目产出:项目作品、项目概述、项目视频(符合赛事要求)
课程目标:参加全球发明大会(ICW),冲击赛事大奖
授课形式:线下教学(上海 / 北京)