憨憨自从上了中学后,有一个最大的变化,就是学校的俱乐部猛然增多了!
这是学校新学期的俱乐部报名表,一共有75个之多。
其中最多项目的,就是科研方向的俱乐部。
而自从看了他们俱乐部搞的那些科研方向,我不禁大开眼界。
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有的是
人工智能方向
,包括研究机器学习、研究智慧医疗、研究机器人、开发AI的APP、学习单片机等等。
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有的是
科创竞赛方向
,包括参加科学奥林匹克竞赛、研究生物医疗、研究3D建模打印等等。
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还有的是
数理化学术方向
,包括参加数学、物理、化学、生物和信息学这五大学科竞赛。
而儿子这几年陆陆续续也报名了好几个俱乐部。
就拿他之前参加的
Science Olympiad(科学奥林匹克竞赛)
来说。
那次比赛是到伯克利大学打科创比赛。
比赛要求就是仅仅用橡皮筋,让这架飞机发射出去,在空中飞行尽可能多的时间。
那次比赛尽管憨憨做了充足的准备,可是他们战队依然没有拿到好名次。
因为有些美国学生的飞机设计的更加出色。
你看下面这架飞机就是其中一个获奖作品,没有马达,完全靠橡皮筋和空气动力学,它在空中飞行了好几分钟之久。
那天比赛后,憨憨跟他的队友们一个个都垂头丧气的,很灰心。
我则安慰他们不要紧,以后卷土重来,会做得更好。
其实,我特别能理解他们沮丧的心情。
因为憨憨那帮队友们都是华裔少年,一个个数理化都很牛,都是学校的尖子生。
平时考试啥的成绩都很好,但却没想到参加这种科学竞赛却拿不到好名次。
这也是美国教育体系的一个特色,他们对分数没那么看重,但却特别看重孩子的
科学创新能力
!
因此像哈佛、斯坦福这类名校,他们录取学生时最看重的不是校内成绩,而是孩子的校外活动。
比如科学竞赛拿了什么奖,做了什么独特的创新,对社会有什么意义……
他们觉得,孩子不能只是死读书,只有会思考、会创新,这样的人才才是未来的需要!
去年我曾组织过一次学而思科学课的报名活动。
我组织学而思科学课的原因,也是因为他是国内为数不多的科学创新的课程,跟憨憨在美国参加的这种科学活动很像,平时要做实验项目,后期再参加国内的科学大赛!
更重要的是,去年那次学而思科学课的主题,就是围绕
人工智能
展开的。
通过那次学习,很多孩子不仅了解了什么是人工智能,并且亲身体验了AI的工作原理,甚至搭建了一个小型的AI系统。
那次课程结束后,学而思的老师组织孩子们参加了好几项关于
人工智能的科创比赛
。
这些比赛也都是教育部白名单竞赛,而且很多孩子都获得了省赛、国赛的奖项。
比如我们带孩子参加了
“中国芯”的通信科技创新大赛
,就有孩子拿到了省级的一、二等奖。
我们还带孩子参加
全国青少年人工智能创新挑战赛
,有几位孩子还获得了一等奖。
上面这些都是教育部竞赛白名单的赛事,而这些孩子跟着学而思科学课学习后,都有了不小的进步!
这些成绩对孩子来说都是莫大的鼓励,对于从小培养孩子的科学兴趣和素养,很有意义。
能取得这么好的成绩,一方面是学生自身的努力,另一方面也是学而思老师辛勤耕耘的结果。
距上次推荐AI科创课程已经快一年了。这一年来,我们积攒了很多的经验和心得,很想和你们分享一下。
因此本周三晚上9点,
我会和学而思科学教研负责人宋一民老师做一次直播,讲讲理科思维
。
宋老师毕业于北京大学,获得过全国化学竞赛一等奖、全国物理、数学竞赛二等奖,是学霸中的学霸,而学而思科学的教学体系也是宋老师和他的团队一手搭建出来的。
我们会一起聊聊:
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如何培养孩子的理科思维?
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如何带孩子了解人工智能?
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如何通过科技特长生享受升学红利?
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……
周四上午11:00和晚上19:30,宋一民老师也将会在直播间详细介绍学而思科学课,他们是如何教孩子AI的,是如何带孩子参赛的,是如何启发孩子理科思维的。
👉
欢迎预约来听!
今年学而思的科学课也是围绕AI主题。
我们体验的人工智能主题的第一节课,叫做
“智慧校园”
。
整个课程内容分成了4个步骤:
第1步:教室模型搭建
,带孩子真的拼接出一个教室模型,模拟出真实的场景。
第2步:智能控制模块
,教室用到的光控窗帘、黑板、投影灯、喇叭,都有真实的电路和元器件,以及光敏和语音控制单元。
第3步:实验操作
,调试运行,
孩子动手把教室部分和电路控制部分结合在一起,搭建一个实验环境,把智能教室真正运行起来。
第4四步:原理学习
,老师给孩子讲解背后的知识点,比如语音助手如何能听懂人类的语言,窗帘如何感知光的强度,课堂模式怎么实现智能切换。
这些材料分为两部分,一部分是安装教室要用到的拼插件,像这样:
所以先让孩子先拼搭一个教室
:
第一步安装窗帘,教室安装窗帘不仅能调节光线,还能美化教室环境。
不一会儿,我们就把窗帘安装好了。从外面看是这样的
再来安装桌椅,这些桌椅制作得又精巧又逼真,太可爱啦!
我们一共拼了四套桌椅。
最后安装黑板和门禁,现在一个
教室的基础搭建
就完成了。
我们来浅看一下,真的太像了,妥妥地就是一个迷你版的小教室啊!
接下来是第二步,智能控制模块的安装。
材料包里面有电源、控制主板、传感器、喇叭、电机等等元器件。
别看这些器件长得丑,但它们可是
大有用处
。
尤其是这个主板,里面集成了很多芯片和接口,这其实就是
人工智能的大脑
。
接下来我们只要把电源、主板连接起来。
最后把装置全部连接到电器上,就能实现智能控制。
你看到主板连接的电线了吗,这个“人工智能的大脑”,
通过这些电线控制所有的智能设备
。
这里面的线路连接也是有讲究的,有的是电源供电,有的是信号接收,有的是信号输出,还有的是电机控制。
复杂但是又有富有逻辑性,不同的电器,控制方式都是不一样的。这一部分对于孩子的
物理电路知识、逻辑思维能力
是很好的锻炼。
大功告成,一个微型的智能教室就这样诞生了。
虽然很小,但是功能却很强大。它的智能体现在哪里呢?
比如,
可以自动感知教室内光线变化,智能控制窗帘升降,避免室外光线影响投影效果。
我们用纸遮住投影灯,投影灯关闭,窗帘马上
上升
了。
我们再拿掉纸片,投影灯打开,教室光线变亮,窗帘马上
下降
了。
还有
智能门禁功能
,用学生卡区分陌生人和学生,给出不同的反馈。
如果是学生,只要插入学生卡,它就会发出“
欢迎进入
”的声音。
如果陌生人刷卡,它会发出“
非法闯入,呼叫保安
”的警告。
还可以通过语音控制,更换
上课模式、下课模式及自习模式三种课堂模式
。
比如说我们说
上课模式
,它就可以拉下窗帘,打开投影灯。
当我们说
下课模式
,它就会拉上窗帘,关闭投影灯。
还有
AI智能推荐算法
,通过AI,实现课堂智能化,为学生提供合适的学习建议。
是不是很酷!
接下来,老师会带着孩子认识
AI三要素
,讲解实现这些功能
背后的原理
是什么?
比如说:
-
怎么做到窗帘自动收起来,应该用什么样的传感器?
-
怎么用语音控制教室?
-
刷卡机运用的原理是什么?
-
智能推荐的工作原理是什么?
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……
把知识点和应用相结合,孩子还要思考具体生活中有哪些场景,需要进行怎样的逻辑设定等等,很锻炼孩子的思考能力和对知识的应用。
这样一番操作下来,再配合上老师的知识点讲解,孩子的成就感爆棚。
人工智能主题还有另外一个更厉害的项目,叫做“
智慧植物”
。
也是未来会应用在真实场景中的,所以我顺势也带孩子体验了一次。
整个课程内容分成了4个步骤:
第1步:花园场景的搭建
,带孩子拼接出一个花园模型,模拟出真实的场景。
第2步:智能控制模块
,安装花盆机器人用到的拼装板、电动车轮、声控装置,灌溉装置都有真实的电路和元器件,以及光敏控制单元。
第3步:实验操作
,调试运行,
孩子动手把课堂部分和电路控制部分结合在一起,搭建一个实验环境,把花盆机器人真正运行起来。
第4四步:原理学习
,老师给孩子讲解背后的知识点,比如如何设计植物智能管理系统?怎样实现营养肥和水一体化喷洒系统?怎样实现自动追光/遮阳?
女儿很快就计划好了拼装任务,
先搭建最简单的场景,再安装机器人,最后完成智能控制部分
。
不一会儿,孩子就完成了花园和机器人的搭建。
给大家看一下,花园是靠墙搭建的,里面有草坪、围栏、还有遮阴的大树,机器人就在这样的场景下工作,真不赖!
接下来是第二步,智能控制模块的安装
。我们先要把电源、主板连接起来,然后把装置全部连接到水泵、喇叭、机器人身上,就能实现智能控制。
好了,大功告成,一个未来花盆机器人就这样诞生了,虽然很小,但是
功能却很强大
。
它的智能体现在哪里呢?
你看,我把湿度传感器插入土壤中,当土壤达到一定干燥度时,水泵就能
自动抽水,进行灌溉
。
它还可以
跟随光照运动,让植物进行避光和追光
,避免强光给植物带来的伤害
比如说,我们给它调到追光模式,拿灯照射,就可以看到机器人追着光跑。
最厉害的是,只要
如果你拿手触碰植物,植物还能说话
。
我们用手碰了叶片一下,它马上发出了“嘻嘻嘻,谢谢你帮我挠痒痒”的声音。
这也太神奇太好玩了!
接下来,老师会给孩子讲,实现这些功能背后的原理是什么?
比如说:
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怎样实现营养肥和水一体化喷洒系统?
-
怎样让智慧植物“感受”到触摸?
-
光敏电阻是怎样工作的?
-
怎样实现自动追光/遮阳?
-
……
这种实验操作式学习,它和枯燥的知识点讲解完全不同,通过直接动手搭建和实验,能
迅速抓住孩子的兴趣点和专注力
。
让孩子提前体验到AI的强大,懂得如何去利用AI帮助自己解决问题。
这些都是
在传统课堂里完全体验不到
的教学内容。
这也是学而思科学课的内容设计吸引人的地方。
让我感受最深的就是它的主题设定,都是真实的场景,真实的问题。
这是孩子最感兴趣的地方,因为选择的场景都是在实际生活中经常遇到的。
比如这个L2级别的
“负压吸尘器”
。
老师会带着孩子自己动手DIY一个轻便小巧的吸尘器,还原了我们在家用吸尘器打扫卫生的生活,会让孩子身临其境地感受到:
原来科学离我们这么近!
让我最惊喜的是这个L6级别的
“心脏支架手术模拟”
。
通过搭建心脏支架,
让孩子了解人体免疫系统的排异机制,探究心脏支架手术中克服排异机制的方案
,这是多么了不起的一件事。
我一直觉得,发展科技的目的不仅是让人类遨游太空、登上月球,让人们的生活更加美好、便捷,
最重要的是它能创造医疗领域的奇迹,拯救更多的生命
!
这些年我在硅谷感受最深的就是,ChatGPT、Sora等横空出世,科技发展日新月异,我们永远不知道将来会发生什么。
所以说,让孩子喜欢科学,绝对不是为了让他们应付初中高中的科学课堂那么简单,而是希望他们
有科学探索的精神,有源源不断的求知欲和探索心,在未来去创造更多有价值的东西
。
我想这就是让孩子走近科学的意义!
除了人工智能特色项目,这套科学课的课程体系其实非常完整,它
从L1-L7一共有7个级别,全部都是实验操作+知识学习+总结提炼。