上周,国际教育、出国留学家长圈里很热闹,可以说是一天一个大新闻。
一边是因为疫情,AP、IB等国际大考部分考场取消,以及外教流失、非必要不出境等事件让家长圈里人心惶惶(部分为误读和谣言,戳👉真相在这里);
另一边则是振奋人心的好消息,上周末,被誉为“小诺贝尔奖”第73届国际科学与工程大奖赛(简称ISEF)正式闭幕,上海平和双语学校女生凭环保能源相关项目夺下一等奖!国内10位总决赛获奖者(含上海美国学校)中,有9位来自魔都,实在太强了!
不得不说,这两年科研在准备申请顶尖英美大学的学生中,份量是越来越重了。
毕竟,对于像ISEF级别的科研赛事,能入围总决赛,就意味着一只脚踏进藤校级大学,没有哈佛、MIT录取,也有芝加哥、杜克保底。
△往届部分ISEF获奖者录取情况
但与此同时,这些世界级科研赛事也是出了名的高选拔。还是拿ISEF来说,今年该赛事吸引了来自全球700万高中生参加,最终不到1800人入围总决赛,入围率不到万分之2.5,能在总决赛拿奖的,绝对是万里挑一。
这入围率,可比藤校低多了(今年哈佛大学录取率3.19%)。
那么,以ISEF代表的顶尖科研是不是牛娃儿专属?零基础的孩子要如何开启自己的科研探索之路?带着这些问题,“爸爸真棒”再次请教了上海滩最会培养ISEF苗子的顾诗尧老师,他是“奇思孵化”的创办人,也是本科毕业于普林斯顿大学的上海学霸。早在10年前,当时还是复旦附中高中生的顾老师就已经开始做机械方面的科研项目了。
△奇思孵化学员们的机械项目
在科创赛事圈子里,“奇思孵化”是不折不扣的ISEF孵化机,过去3年奇思团队一共诞生了近30位ISEF总决赛选手(今年18位),并在今年再次斩获ISEF专项奖(special awards)一等奖、二等奖,以及大奖赛三等奖、四等奖(3枚),获奖率高达22%。
“这几年奇思送出去的ISEF决赛选手,也有不少来自于传统意义上“排名中下游”的学校,并非所谓学神。”顾老师坦言。
这句话一下子吸引了我的注意力。难道ISEF等顶尖科研赛事并非学霸、天才专利吗?
6月2日(周四),“爸爸真棒”首届科创节特地邀请了顾老师来和家长分享ISEF准备、理工科爬藤规划👇
虽然奇思孵化的ISEF做得出名,但辅导的学员获奖覆盖Conrad、USACO(计算机奥赛)、JSHS、谷歌挑战赛等顶级科创赛事,以及RSI等高选拔暑期项目。关于科创比赛、课题选题立项咨询等,均可扫描下方二维码添加奇思老师,预约1对1诊断,帮助学生走好科创的每一步👇
*为方便阅读,下文以第一人称表述
#01
那些登顶ISEF的牛娃到底有多努力
笨鸟先飞,24小时在实验室连轴转
对于目标ISEF的学生,本身对于申请的定位不会很低,基本上都是TOP30以上的目标。
而奇思过往三年(2019-2021)冉星计划和私人订制学员中(目标顶尖赛事、夏校),就有近40%的美国藤校&TOP10大学录取Offer,且大部分是计算机、工程、应用数学等理工类专业。包括普林斯顿、斯坦福、MIT(4人+)、宾大(4人+)等顶尖大学,以及CMU、伯克利等理工强校。
△两年的部分奇思孵化成绩申请概览
然而从个人能力天赋、经历、所处学校等等条件来看,每个人的起始点都千差万别。这几年,我们送出去的ISEF决赛选手,也有不少来自于传统意义上“排名中下游”的学校。
笨鸟先飞、勤能补拙这样的词在人类千年历史上都是不变的真理,对于想要登上世界最高级别的舞台的学生而言,“卷”是无可避免的(虽然我们不提倡这种文化),但在一项完整的科创项目制作过程中,大量的时间投入是不可避免的。
学生们需要学习技术、设计实验、思考改进、阅读大量文献、反复修改论文、打磨比赛材料等等,每个单独的环节,都可以是一门完整的课程。
每年暑假项目制作的关键期,我们的实验室的灯火基本上是24小时通明。
△在上海的奇思实验室里,孩子们各种神奇发明,比如拳击私人教练机、防打呼睡眠枕等
在这个过程中,很多学生也是提前感受到了大学理工科的氛围,而历经痛苦攻克科研道路上的一个个阻碍,也坚定了他们日后投身科研的决心。
#02
花200小时准备,
如何从零开始晋级ISEF
去年,我们给真棒的家长们算过一笔科研竞赛投入时间账,结果需要花费200小时的ISEF竟然是最省时且有效的(其中奥数需要1500-2000小时,计算机、物理等学科奥赛需要至少1000小时,往期文章戳👉哪些理工牛娃最终摘金)。
今天,我们来聊一聊,这200个小时到底能做哪些事儿?
我们奇思给到每个ISEF学生的学习方案总时长大约为130小时,但事实上,每个晋级决赛的学生,最终所花时间不会少于200个小时(如果准备期为1年,那么大概每周花4小时左右,当然实际情况会是集中花费在暑假期间)。
对于每一位高中生来说,花200个小时在一个科研项目上是一个较为“奢侈”的学习过程,因为会占据孩子大量的课外时间。
如何将“投入产出比”最大化,我们只做了一件事情——把项目还给学生
△奇思孵化的的基础课
当然,前期的技术的学习、设备的使用等,老师都能教会学生,项目的最初头脑风暴也是由老师引领。但最终这个项目,在奇思,我们希望是学生自主去设计完成的。
这也是为什么,这些获奖项目大部分都有二代、三代,甚至还有迭代了十几代的项目。因为当学生拥有了自主规划项目的能力之后,他们会对项目提出很多自己的看法,可能有巨大创新,也可能幼稚,但我们会鼓励学生做一切可能的尝试。
而这些由学生自主不断“试错”的过程,最终呈现在ISEF的舞台上,才是最符合科创比赛精神的项目。创新、真实、迎难而上的精神,以及体现工作量和科研深度。比如在过去,我们有学生尝试做帮音乐家记录音乐的算法程序,还比如能够帮助中风患者做梯度训练的工程装置等等。
△奇思孵化曾经指导过一位学生,她在农村观察冬天农民水管被冻裂的问题,然后用自己研究的相关技术去解决。最终,这个项目打动了谷歌科学挑战赛的评委,她成为了当年亚太地区唯一一个大中华的奖项提名
某种程度上来说,这种坚持也正是美国高校所认可的价值。
反之,如果一个学生对于科研的过程参与不深,他的学习和收获往往只是停留在知识记忆的表面。因此哪怕老师再好,最后的培养效果也经常不尽如人意。
#03
尊重规则,科研赛事就像奥运跳水
但与此同时,可能有一些学生,甚至不少学校、竞赛培训机构会忽略一件事情:尊重规则
可能有人认为,高精尖的理论前沿课题方向,高难度的研究手段,比肩产业前沿的研究复杂度和工作量,是可以在高中生的ISEF比赛里面有碾压式的优势。
其实不然,就像奥运会跳水比赛一样,动作的难度系数跟评委打分是有正相关的关系,但是需要保证动作的完成质量很高。
如果动作完成不了,宁愿降低难度系数,反而可以获得更加高的分数。
△奇思孵化的课堂
我们当然鼓励任何形式的创新、跳出框架思考、挑战技术权威,但所有行为都必须尊重科创核心规律,即在评估自身学习能力、知识储备、时间精力等因素下,尽可能把课题做得更深入。
比如,按照ISEF比赛的规则,课题孵化的每个工作日都要写研究日志,记录每天的科研工作和自我的总结反思。我们不建议同学挑战了对于自身而言难度过高的课题项目,却缺席了课题孵化里面的一些必要环节,然后临时抱佛脚地去编造研究日志,而是应当尊重规则,每天真实记录和反思。
比赛有时候看似有很多捷径可以走,但对规则的敬畏是参赛的首要条件。
为了做到这一点,奇思在教学团队之外还配备了一个专业完整的教学服务团队,督促学生完成比赛要求的每一条任务,以及进行适当的心理按摩——毕竟青春期的孩子,学会敬畏规则都是他们需要上的重要一课。
△奇思孵化的实验室
#04
科创竞赛没拿顶级大奖,
等于竹篮打水一场空?
对于没有办法在ISEF这样的殿堂级科研竞赛获大奖的学生,他们收获了什么?为什么有部分ISEF获奖者,他们也没有被MIT、斯坦福录取呢?
说到竞赛和大学申请之间的关系,我们必须先了解美国高校筛选学生的要求。
在全美前20的大学中,有超过一半的大学都提到,学生的研究能力和独立开展研究的经历,是高校看重的核心素养之一。
去年中国大陆ISEF总决赛的学生,90%都被全美前10的综合性大学录取,包括哈佛,杜克,宾大,达特茅斯,约翰霍普金斯,加州理工大学等。
除却赛事成绩,科研经历本身就是一项重要的申请利器,体现孩子底层的学术能力。但是这个学术能力是有「根」的,它源自于一些来自于孩子自己身上的东西,但是通过高等教育的知识模块得以发展。
△奇思孵化的学生们做项目
可以说,一个好的研究,不仅能体现学习的能力,更能体现一个孩子的人格,体现孩子学习以外的东西:他究竟喜欢什么,在意什么,包括这种价值观是否能转化成未来大学的学习动力。
今年,我们有一位学生同时录取了麻省理工大学和斯坦福,他在奇思参加了3年科创学习,主要做交叉学科类的项目。学生的项目很出色,但如果你要说他的科研竞赛成绩,也仅仅是ISEF候选(未能进入总决赛)。
但在他的升学规划中,不仅展示了高水平的青少年科研成果,更重要的是通过这个学术成果升华成他对于自己成长的反思。在参加科研学习的过程中,他将对于艺术的追求,发展成了学术的目标。
恰恰是这种自驱力的发展,才是美国高等院校最为看重的核心素养,我们一直也坚持把这个作为奇思孵化教学的终极目标。
△奇思孵化学员做的实验
#05
好的青少年科创教育,
是培养终生受益的能力
在奇思孵化,并没有什么班的概念,诸如ISEF班、Conrad班,而是包括冉星计划在内的个性化辅导方式。
原因是很难有一个科研项目或者目标适合所有的学生,每个在奇思孵化的学生,走的都是属于自己的独一无二的研究道路,匹配着不同的目标与学习路径。
当然,我们可以根据学术基础简单划分为学术型和个性类学生,他们在自身的目标定位、学习需求、性格特点等方面有着较大区别。
学术型学生,校内成绩好,专注力强,这类学生能按部就班地完成老师的任务和要求。对于这样一类学生,要不断提高学术的水准,预留出充分的科研拓展空间,去满足孩子不断提高的学习要求。
今年冉星计划的第一位学生,录取的是康奈尔的材料学专业。这个孩子跟奇思学了5年,在这个过程中孩子找到了学术的目标和志向,立志于材料学的研究,投身学术。过往孩子也做了两个深入的材料学课题,有基于人工智能的活性炭研究,也有基于分子动量模拟的计算机课题。
△奇思孵化的学生们做项目
还有第二类,个性类学生,往往特立独行,喜欢走一条不一样的路。对于这类学生,立项是否能匹配孩子的经历、特长和想法非常关键。这些学生往往只有在目标上认同了,才愿意投入大量的时间进去,把项目做好。这种鲜明的个人特色,对于申请TOP30的学校具备极大的优势。
去年开始,奇思孵化教学设计在科创领域下融合大量的跨学科元素,例如音乐、社会学、脑科学等等,为的就是能够更好地迎合并且发展青少年的多元化学习需求。让更多的学生能够通过科研这条路来感受学术的魅力。其中的项目命题不乏有:
  • 对于海豚的保护措施?
  • 通过研究猴子,了解社交行为的脑科学基础?
  • 基于音乐的艺术迁移?
  • 阅读方式到自然语言处理?
  • 通过壁画看艺术史发展?
  • 关于90年公共政策调价对于新泽西雇主的影响?
说到底,青少年科创教育的本质,是根据学生的特质,满足学生个性化发展需求,培养其受益终身能力。这是奇思孵化的初心,也是立身之本。
这两年科创竞赛热到发卷,有资本拼命进驻,也有人跟风入场。顾老师和奇思团队却选择“扎硬寨,打呆仗”。他说,科研教学是教育的一种形式,所以急不得。
尤其是当市面上的科研教学课时越来越少,课时单价越来越高的时候,顾老师却坚持用不高的价格,要求学生花上越来越多的时间投入到科研学习中,科研学习必须是完整而严谨的。
因此,每一个从奇思孵化走出的学生,学术功底都是非常扎实的,如果是ISEF获奖学生的话,一般都能达到藤校专业大三、大四学生的毕设的要求。
而每年大赛季、申请季结束后,奇思孵化学员们成绩总是格外亮眼,面对外界的恭喜和赞扬声,这位毕业于普林斯顿大学哲学专业的学霸老师却总是谦虚表示:我们依旧在这条路探索与开拓
△奇思孵化的学生们做项目
他说,他希望通过对诸多世界级科创竞赛的总结和实践,最后创造出一套成体系而且高水准的“青少年科研课程”,既能够系统培养中国学生解决问题的能力,也能匹配到国际科创竞赛的要求。
他也说,中国学生比起美国本土的精英学生,最大的短板是一种服务社会的意识——通过工程科技,去思考如何帮助世界解决问题,然后通过科学的方法和手段去切身行动。这是顾老师对于奇思科创课程的终极思考。
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