在科学的海洋中寻找生命之光

日期:2023-02-17
作者:包玉刚实验学校
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       在最新出炉的2023年上海市中学生“英才计划”学员名单中,包校有8名十年级学生进入了这一由中国科协和教育部共同组织实施的中学生科技创新后备人才培养计划。今年上海市五所高校复旦大学、上海交通大学、同济大学、华东师范大学、华东理工大学共录取了192名优秀学子,包校学生在物理、化学、生物三门学科中均有入选。


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       包校致力于探索科学教育融合的特色路径,采中外科学教育之长,中外教师协同开展中英双语科学教育,聘请驻校科学家,开展“科学家进包校”活动,与科研院所、大学建立合作机制,培养学生科学兴趣、科学观念、科学思维和科学精神,鼓励并指导学生开展科学实验与探究,全面提升学生的科学核心素养,为未来卓越人才的成长奠基。

—— 熊德勇

高中中方学术主任

科学海洋中的一束光


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       就读于包校十一年级的林奕宣于2022年入选英才计划,在过去的一年中她师从复旦大学王晓阳教授,完成了两项计算机学科中涉及人工智能的科研项目——《阅读障碍患者的福音:基于深度学习以及Transformer可部署的节奏化语音生成系统》和《DeepWise青少年网络守卫:通过新型神经网络来辅助对抗样本识别来保护网络健康》。 


      《阅读障碍患者的福音:基于深度学习以及Transformer可部署的节奏化语音生成系统》是针对提升语音合成系统中的停顿的建模研究。通过这一研究帮助阅读障碍者更好地利用语音合成系统进行居家自主的学习。


      《DeepWise青少年网络守卫:通过新型神经网络来辅助对抗样本识别来保护网络健康》是一项有关网络不良图片甄别的研究,主要目的是为了保护青少年在上网过程中免受不良图片的负面影响。林奕宣运用了分析输入图片在神经网络中的运算数值的特点,使图像识别网络不会被设计能够迷惑图像识别器的不良图片所迷惑,使得图像识别神经网络能够更可靠地识别不良图片。


       林奕宣描述“英才计划”对于自己来说,就像是茫茫科学海洋中的一束光,激发她更深刻地思考科技课题,指引她更有针对性地研发解决方案。过程中她认识到科研并非都是为了解决某个宏大的问题,也可以是聚焦于问题的一个小切面,专注于研究这个切面的解决方案。为了将理性认识落于实处,林奕宣督促自己走出“舒适圈”,尝试从未接触过的项目代码,定位需要改良的部分,不断打磨论文、讲稿和幻灯片,试图用深入浅出的方式向大家讲述自己的研究。在不断的训练中,自己的表达能力、编程能力以及探究能力,都得到了提升。 


从学校社团到科研实验室

 

       科技教育对于学生发展的重要性是不可言喻的。包校在培养学生探究思维,夯实科学基础,发展跨学科探究课题上具有独有的特色。科技教育课程化是我们的目标之一,学科教育渗透科技内容,将其渗透于课内外的教育活动中,更有助于提升学生的综合能力,帮助学生成为更好的自己。

—— 李曦

高中科学教师


       林奕宣一年级加入包校,在十多年的成长中,她最喜欢的就是包校多元而包容的文化。在这里,对于同学们的各种不同想法,老师都会给予极大的鼓励和支持。还记得在五年级的时候,她向英语、探索单元教师Timothy Gallagher提出建立一个科技创造类社团的想法,没想到得到了老师的大力支持,于是Challengers' Club诞生了。在社团里,同学们接触了基础的计算机语言和逻辑,制作出教学楼的3D建模和360度全景图,还为环保集市做了软件支持,极大锻炼了同学们的逻辑思维和探究能力。


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五年级时制作的小学部教学楼360度全景图


       小学毕业后,作为虹桥校区的第一批学生她也将Challengers' Club带到了初中部。此外,她还组织并参与了联课活动——创意社中的建筑设计部分,作为联课活动的主讲之一,她在课堂上与同学分享如何利用3D建模设计校园。在升入七年级后,林奕宣对计算机的热爱逐步转入到了更为高阶的机器人领域,她作为机器人校队的副队长和同学们一起利用编程语言Java制作了一款能够完成在比赛场地内运动,抓取游戏方块和球形,并从较高的挂钩上落地并再次把自己拉上去的机器人。 


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六年级校园建模作品


       随着林奕宣对于前沿技术理解的不断加深,在进入九年级后她开始接触计算机科学中的人工智能。在被选入英才计划之前,为了帮助残障人士以更低廉的价格购买到义肢,她曾设计了一款低成本的通过分析肌肉电信号的技术来服务于平价义肢研发。进入十一年级,林奕宣选择了学习IB计算机科学的高级水平。


       计算机学科作为包校课程图谱中极为重要的一块金色拼图,贯穿了包校十二年的教育。在小学阶段,学生们学习基础的计算机知识和应用程序为之后初中的计算机编程、数字多媒体等更为高阶的计算机学习打下基础。IB计算机科学包括了编程和解决实际生活问题的内容,目标为培养学生计算机思维。所谓计算机思维并不仅局限于计算机科目本身,它更是一种日常生活中所需的基本技能,发展学生的抽象思维、逻辑化思维,提升其问题解决能力。 


 

       我之所以想要投入人工智能的研究,是因为它让我充满了成就感。我希望自己的科研成果能够助力人工智能在生活中的应用,让更多人能够得益于科技的进步,同时让社会变得更美好。

—— 林奕宣,十一年级

多元多彩的包校生活

       除了计算机科学外,包校丰富的校园生活也拓宽了林奕宣的视野。在Jessica Cohen老师的鼓励下,她坚持了三年的英文诗歌创作,已然成为了疏解压力、抒发情感的最佳方式。在从小学习钢琴和中提琴的基础上,进入高中后林奕宣开始尝试编写电音乐曲,并在2022年冬季音乐会中分享了自己的创作Redemption。



电子乐作品 – Redemption


       课堂之外,林奕宣不仅创立了自己的学生社团Lady Coder,专门教零基础女生学习编程,还参与了同伴支持项目和宿舍长项目,帮助新生尽早适应校园生活,并在宿舍支持老师的各项工作。


 

       包校的‘全人教育’理念让孩子得到了全面的发展,学校在注重课程教学的同时,时刻关注孩子的情感和心理健康。在我看来,包校是一个处处充满了浓浓人文关怀的“家”:无论是摆放在宿舍楼公共区域的娱乐设施;还是组织学长为新生提供一对一的小组、为不善交际的孩子设立的社交小组;以及时不时给人惊喜的学院之旅、每次都吃到撑的宿舍百家宴……包校为孩子们打造属于自己的社交圈真的是不遗余力。在松江校区三年多的时间里,孩子身边很快地聚集了一群志趣相投的学长学姐学弟学妹,俨然一个温暖的大家庭。

—— 林奕宣妈妈