2024年的初夏,和高考一同落下帷幕的,还有苹果WWDC 2024全球开发者大会,在生成式AI的热潮下,这场苹果大会自然成为近10年来,
而在大会前夕,还有一场吸引全世界目光的盛事,那就是一年一度的 Swift Student Challenge,即“Swift 挑战赛”——由苹果公司举办的一场针对学生开发者的编程大赛。
每年,来自世界各地数以万计的编程爱好者都将通过Swift编程语言,创建一个自选主题的互动场景,展现自己的创意和编程水平,从而赢得包括CEO库克在内的苹果高层评委的青睐。
在竞争如此激烈的大赛中,来自北京市新英才学校的7年级学生郭昱函却脱颖而出,一举拿下苹果的全球优胜奖。
年仅13岁的他,敢于登上世界量级的舞台,与名校大学生乃至研究生一较高下,这背后,藏着一个被热爱点燃的故事。
郭昱函提交的参赛项目,是一个「3D显微镜」,但这个3D显微镜并不是摆放在实验室的真实仪器,而是用swift编程语言实现的程序。这个程序会手机中“投射”出一个虚拟的3D立体显微镜,当你把手机凑到镜头前,就能够正常的看到提前拍摄好的生物切片。
作为北京老牌国际学校,新英才的硬件设施十分齐全,比如生物这门学科,不仅有专门的实验室供学生尽情体验和学习,学生们还能亲自操作各种专业的仪器,在课上用显微镜窥探到的奇妙微观世界,更是让郭昱函惊喜万分。
但遗憾的是,当回到家,还想使用显微镜时观察时,就没有设备了。郭昱函想到,虽然在学校可以尽情观察和探索,但是大多数人是没有显微镜设备的,同时,也并非所有学校都具备这样的条件,尤其是山区或者教育水平不高的地方,在郭昱函看来,“他们肯定也有使用显微镜的需求。”
在和老师沟通后,郭昱函花了近四个月的时间设计和制作了名为BioLens的程序。希望用户都能够随时随地利用Biolens,模拟显微镜的使用的过程,让更多人了解到显微镜的工作原理和构造,一起感受另一个微小而美丽的世界。
然而,付诸行动的过程并非一帆风顺,首先摆在郭昱函面前的麻烦事就是怎么样去使用手机镜头清晰地拍摄显微镜里的成像,也就是预先“植入”的「切片素材」。
为此,郭昱函一遍又一遍地调整显微镜的对焦参数,使其能适应手机镜头的焦距,整整一周,他都泡在实验室里绞尽脑汁地解决“切片素材”这一难题。好在功夫不负有心人,郭昱函终于拍摄出了较为清晰地成像。
对于郭昱函而言,拿到这一苹果大奖固然开心,但并不是他真正在意的事情。如何运用编程等技术方法去帮助到真正有需求的人,才是他最为看重的事情。
事实上,早在苹果Swift挑战赛前,郭昱函心里那一颗“通过编程改变生活”的种子,就慢慢的开始萌芽了。
2022年,新英才第二届科创KOL领袖孵化项目的路演现场,作为全场唯一一名小学生,郭昱函毫不露怯,从学校生活实际出发,向评委老师介绍自己关于设计一款自动售卖文具箱的构想,即使用3D打印构建框架,通过摄像头进行购买记录,从而满足身边同学们在校期间急需购买实用又好看文具的需求。
郭昱函逻辑清晰的表达,得到了在场师生们的一致好评,他们既赞赏于郭昱函的勇气和巧思,同时也被他想通过技术造福身边人的「初心」所打动。
这样的「初心」,得益于他在新英才这七年里,都浸润在“科技和创造”的环境之中,培养了他创新与思辨的能力及社会责任感。
未来的郭昱函想要通过编程和3D打印技术去切实解决身边的问题,让自己和周围人的生活能够变得更便捷舒适。而这,不仅是新英才一直以来所提倡和鼓励的,同时还是新英才学校正在探索的事情。
自从以ChatGPT为代表的生成式人工智能横空出世,关于“AI将掀起教育变革”的讨论就从未停止,AI技术的不断迭代与发展,让在鸡娃路上狂奔的家长开始陷入了更深的焦虑与迷茫——
2017年,新英才学校创立I创空间,全力发展科创教育,成为在人工智能教育领域的先锋,而后更是重磅成立了学校小“硅谷”——新英才数字与科学中心。
作为郭昱函的指导老师,同时身为新英才数字与科学中心跨学科小组组长的魏一然老师表示,学校格外重视科创教育和学生综合素养的培养,为此,新英才专门打造了一套以AI为特色的信息科技课程体系。
第一层是常规课程,从幼儿园阶段开始,AI相关的知识就渗透在日常的课表中,从信息科技课程,到劳动与通用技术课程,这些都是新英才每一个学生要上的必修课,学校希望孩子们都能从丰富的学习内容中寻找自我感兴趣的方向;
在此基础上,新英才会为学生提供第二层级的课程,也就是各种各样的选修课。学生可通过课后的时间,去探索自己感兴趣的领域,比如编程、水下机器人、3D打印等,在这样的一个过程中,孩子们慢慢将爱好发展成特长;
其中,魏一然老师新开设的一门名叫“AI创作家”的小学特色课程,在这门课上,学生将会使用AIGC工具(生成式人工智能),解决生活中的实际问题。
参与“AI创作家”的12个五、六年级的学生,将在AI的帮助下设计一款实用的学校地图桌游,目的是帮助新生和访客解决因学校面积大而经常迷路的问题。
整个桌游从收集客户的真实需求,定义真实问题,设计具体的桌游背景、机制、内容、视觉,再到测试,迭代等环节都由学生主导,老师则负责引导和提供帮助。
在课上,魏一然老师会给学生们讲解人工智能知识,让他们了解AI工具的使用方法,还会带领孩子们前往学校AI实验室,教他们用苹果电脑自己写prompt,与各种大语言模型对话,在AI对话工具的帮助下进一步了解桌游的概念、玩法和机制。
在魏一然老师的引导和帮助下,学生们不仅学会使用上海人工智能实验室旗下的OpenInnoLab(浦育)平台,生成桌游卡牌背后的图案,还手绘了第一版学校地图,选择了类似飞行棋的地图类桌游游戏机制,梳理好了整个游戏流程。
而后,魏一然老师则带领同学们一边使用3D打印机打印出桌游中的配件,一边尝试用ChatGPT和Midjourney增强卡牌背面和地图的视觉设计,同时教会学生们使用Kimi,汇总了AI给出的桌游说明书编写的建议,并用Kimi辅助编写了桌游的使用说明书。
在这个过程中,学生对各种AI工具有了更深入的了解,真切感受到了人工智能带来的便捷。
而第三层级的「个性辅导课」,主要面对的是在某个科创领域特别热爱,想要深度发展的学生。新英才会为这群孩子提供专门的辅导,鼓励他们参加国内外的活动、比赛,甚至还会邀约这样的领域的专家为学生授课。
在竞赛方面,新英才还为孩子们提供了四个上升通道,对应的是四个校队,即信息学校队、语言学校队、工程学校队,以及机器人校队。学校会根据学生擅长的领域,将他们归为不同的赛道,进行专业系统和针对性地培训。
魏一老师称,“有的学生属于数学能力比较强,同时对编程很感兴趣,我们就会带他走信息竞赛的通道,有的同学很擅长处理逻辑,但不喜欢编程,则能参加语言学校队,还有的学生动手能力很强,但数学和逻辑方面相对薄弱,我们则会推荐他去到工程学校队去学习和设计各种各样的硬件产品。当然若孩子想要走学术路线的,还有科研路线可供选择。”
三个层次的课程教学体系,外加四条不同的上升通道,给新英才的孩子们编制了一个巨大的网格。他们能够在这个体系中尽情穿梭和体验,从自己的兴趣和擅长领域出发,接触到对自己最合适的课程,慢慢地由「广泛涉猎」进阶到」精准发展」,从中找到属于自己的人工智能学习方式,深入探索和研究。
新英才相信,无论今后孩子们学习什么方向的专业,都能够从这套解决实际问题的思考方式中长远受益。
在接受我们采访时,自信阐述自己设计理念的郭昱函是这样,在去年WWDC23 Swift学生挑战赛拿到全球优胜奖,一举成为该活动创办以来,获奖年龄最小开发者的白子涵同学,也是如此。
同样的,比起奖项,白子涵在这样的一个过程中的成长与收获,才是新英才最为看重的。
自小学一年级来到新英才的白子涵,瞬间就被学校的学习环境和丰富的课程体验所吸引,动手能力极强的她格外喜欢做实验,五年级那年,她在学校接触了一个编程项目Smart Program,她第一次知道,程序居然能像积木一样拼接在一起实现指令。
在体验到编程的乐趣后,白子涵毫不犹豫地报名了当时学校刚开设的WWDC创意俱乐部,也正是参加WWDC创意俱乐部,为她带来苹果大赛的机会。
在设计获奖作品《无影灯APP》的时候,白子涵同学深入学习了App的UI交互界面该如何设计,怎么样才可以用AR技术,把真实场景里的物体与手机实现增强现实的交互,当遇到3D建模的难题时,老师便会引导她使用ChatGPT等工作在网上搜索个人需要的代码,加以修改和利用。
在这个过程中,白子涵不仅顺利完成了自己的作品,收获了满满的成就感,还逐渐培养了21世纪学习者最重要的4C核心素质,即思辨思维(critical thinking)、创新(creativity)、沟通(communication)和合作能力(collaboration)。
而在去年,斩获QS全球排名第二的帝国理工学院本硕连读offer的董元翕,同样也是新英才科创教育的受益者。
作为学校第一批入围的科创KOL,董元翕带领的“深蓝深蓝”水下机器人团队在新英才快速落地后开始茁壮成长。
先是参加MATE水下机器人国际竞赛中国区比赛,力压来自北京、上海等多个名校参赛队伍,赢得Scout组最具创意团队奖;
而后在第十五届国际先进机器人及仿真技术大赛上,打破规定成为大学赛事中唯一一支中学组队伍,还拿下了一等奖的好成绩。
最让人惊喜的,还得是两年前的湛江全国水下机器人大赛中,董元翕和伙伴们组成的新英才代表队参赛,在第一轮就淘汰掉了重点大学的博士后团队,最终战胜众多大学生代表队,获得大赛奖项。
而后,董元翕将自己的科研和实践经历写进文书,拿着亮眼的竞赛成绩决定向更有难度的帝国理工学院设计工程专业发起挑战。
时至今日,主页君还记得人工智能火爆全网时,各行各业一场又一场反AI保卫战的打响,这背后写满了生怕被AI所取代的焦虑与担忧。
然而新英才却不惧科技的迅猛发展,早早地做好了应对准备,在它看来,比起恐惧和,如何利用好AI,至关重要。
正因此,新英才始终紧跟技术发展的步伐,致力于把最有价值的资源与知识带给学生,无论是去年成立的数字与科学中心,还是沉淀数年用心打造的信息科技课程教学体系,目的只有一个,那就希望用面向未来的技术培养面向未来的人才,培养小孩子们以确定的实力迎接不确定的未来。
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