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科研启蒙之3:科研中那些通用的“方法”国财并焉

科研启蒙之3:科研中那些通用的“方法”

我能参加科研吗?每个孩子都有好奇心,从内心发出的兴趣与想法实现起来是最有效的。那么“科研”会适合你,只要你勇于开始,只要你兴趣,你就会投入精力,去探索就能有发现。了解真正的科研是什么,才能找到最适合自己的,了解究竟哪些能力能获得提升,了解自己真正想要的。那么什么是真正的科研? 你理解的“科研”是真的吗?美国创新教育促进会联合北京科技教育促进会、工匠铺名校科研项目组、湖南省机器人科技教育学会、秦皇岛市青少年科技教育协会邀请来自耶鲁大学、牛津大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校等世界一流大学及实验室研究专家学者们带你一起来 “what is research”科研启蒙系列公开课。相关阅读:科研启蒙之1:科研是什么?与学习有什么区别?科研启蒙之2:新人如何进入科研?8大注意事项▽科研启蒙公开课精粹▽第三讲【研究中的通用“方法”】【教师简介】尤洋:加州大学伯克利分校计算机博士候选人尤洋博士是一位西贝尔学者,目前在加州大学伯克利分校计算机系读博士学位。研究兴趣包括高性能计算,并行算法以及机器学习。他当前的研究重点是大规模深度学习训练算法的分布式优化。尤博士曾创造ImageNet训练速度的世界记录,并被ScienceDaily等几十家媒体广泛报道。尤博士近三年来以第一作者的身份,在NIPS、Supercomputing、IPDPS、ICS等国际重要会议或期刊上发表论文近十余篇。他曾以第一作者的身份获得国际并行与分布式处理大会(IPDPS)的最佳论文(0.8%获奖率),和国际并行处理大会(ICPP)的最佳论文(0.3%获奖率)。尤博士曾获得清华大学优秀毕业生、北京市优秀毕业生、国家奖学金,以及清华大学计算机系数额最高的西贝尔奖学金。他还在2017年获得美国计算机协会(ACM)唯一颁给在读博士生的乔治·迈克尔高性能计算奖学金。他也获得了颁给伯克利优秀毕业生的Lotfi A. Zadeh Prize。尤博士曾经在IBM沃森研究中心、英伟达总部、微软总部以及谷歌总部实习。【分享正文】以计算机研究分析基础,介绍研究中的通用“方法”计算机现在已然成为各个科学研究的一部分。此前进行传统科学研究需要具备三要素:第一是理论,做任何事情之前我们都需要学习东西,要先有理论。比如牛顿第一定律、牛顿第二定律。比如牛顿某一天发现苹果砸到他头上了,然后他要先提出一套理论,再试图去解释这个事情。第二是实验,有了理论后,我们要验证提出的理论是否正确,就需要做实验。比如我们要制造一辆汽车,会先做一辆样品车去撞一下,看这汽车在事故中表现如何;或制造iphone手机也要做无数次的测试,而这些测试都是实验。第三是模拟,人们使用计算机可以采用数值模拟做很多实验,去完成那些不好直接作的实验,或代价太高的实验。而我认为大约从2000年以后,科学研究又有了些微小变化。跟传统科学研究一样,现在依然需要理论、实验和模拟。但现在更重要的是有数据分析。我认为,特别最近十年左右,人们制造了无穷无尽的数据。比如随着智能手机即移动端的普及,每天每个人都会制造很多数据;同样,各工业各领域的无人机、传感器,如麦田里的传感器,高山里的传感器,一直在不断地采集数据;美国视频网站YouTube也曾经发布过一项数据统计,从2015年开始他们的视频数量呈指数级增长。这些数据增长的速度是非常可怕的,可能在未来的某一天,我们不知道是否有足够的容量去储存。所以数据分析非常非常重要。只有在这些海量数据中找出有效信息,才对我们的经济、生活、科研有更好的帮助。下面我就简单地介绍一下,计算机科学研究的一些常用方法。可以把计算机科学中所有的问题分为三类:第一种是提出问题型研究。第二种是解决问题型研究。第三种是解释原因型研究。1 什么是提出问题型研究?提出问题型研究就是从现实中找出问题,面对问题提出研究方向。假设针对现有系统,如微软操作系统或苹果手机的IOS系统;或针对现有一些理论,如现在计算机科学的核心基础——计算复杂度理论;或者针对各种软件,如微信、淘宝等。我们去分析他们有什么缺陷,讨论现有解决方案的利弊端,做出权衡。不管解决方案再好,也都需要有一定取舍。而其中所谓利弊,也会随着科学技术的发展产生变化。之前可能是利大于弊的事情,随着新技术更新,可能就变成弊大于利了。当然也可能反之。简单举例解释一下。给大家介绍一个摩尔定律,即芯片单位体积的晶体管数量每18个月翻一倍。用更好懂的语言解释就是,计算机处理器CPU的速度每18个月提高一倍,计算机或手机速度每18个月会快一倍。摩尔定律非常重要,可以说它是整个计算机产业发展的基础,指导并支撑了计算机产业在过去几十年的发展。各大计算机巨头,如微软、谷歌、英特尔等会根据摩尔定律去投资,去扩张。由此,提出一些问题,为什么晶体管每18个月会翻一倍呢?是什么保证了这一结果?这样的代价是什么?又会导致什么问题?会不会哪一天这个定律就不行了?我们该如何拯救这个摩尔定律,继续支持计算机产业的高速发展呢?还有一个定理叫安迪-比尔定理:“Andy gives, Bill takes away”。安迪指英特尔前CEO安迪·格鲁夫,比尔指微软前任CEO比尔·盖茨,这句话的意思是,硬件提高的性能很快被软件消耗掉了,这是对IT产业中软件和硬件升级换代关系的一个概括。当CPU速度每18个月提高一倍,软件通过不断升级更新就会很快把这些提升消耗掉。软硬件都在不断快速提升,呈现良好互动。现在的很多应用如抖音、阿里巴巴,在二十多年前根本无法想象,因为硬件无法支撑。曾经比尔·盖茨开玩笑说,如果汽车行业能像计算机产业一样发展,那我们应该用25美元就能买一辆车,加一箱油能够跑1000英里。回到原来的问题,为什么计算机行业可以持续做到单位体积内晶体管的数量每18个月翻一倍呢?就是要不断把晶体管做小,芯片就会变得越来越密。这会导致什么问题呢?在2000年左右,就有一些计算机科学家做了研究,他们发现如果按照这种趋势发展,不进行人为管控,大概到202X年计算机芯片就可以用来做烧烤了,再过几年可能计算机芯片的温度就要跟太阳温度一样高了。正是这群科学家,用正确的数学模型去估计摩尔定律持续发展会导致什么样的问题,从而变相拯救了计算机行业。后面我会再介绍如何解决这个问题。所以我想用以上例子,解释什么是“提出问题型研究”。计算机科学发展飞快,过程中会遇到很多问题,提出问题很重要的。如果能提出一些关键性问题,能够避免你走入一些错误的方向,甚至有可能拯救整个产业。2什么是解决问题型研究?就是当我们已经知道了一些问题,从而想提出一些解决方案。比如如何使我们的程序运行速度更快?如何设计出一个围棋程序战胜人类?2016年就谷歌开发出了一个软件,能够击败人类最好的围棋运动员。如何比人类更快更好的识别和分类图片?现在这种技术已经很普及了,包括很多摄像头有人脸识别技术,在十多年前都是很不成熟的。如何实现网页排序算法?今天在谷歌或百度搜索一下,它就总能把最相关的页面呈现在最前面。这背后是一个Page Rank算法。以上几个例子,都属于“解决问题型研究”。刚才,我还向大家提出一个很重要的问题——如果按摩尔定律不断发展,最后会导致计算机芯片温度可能比太阳还高。那计算机行业是怎么解决这个问题的呢?通过不断研究,我们提出的方法就是多处理器。以前,计算机芯片只有一个处理器——中央处理器,行业术语也称之为“核”。而现在我们尽量采用多核处理器,比如我们现在的手机都有四核或八核。这一解决方案成功应用后,至少到目前为止,摩尔定律还能很好的得到保证。这些都属于“解决问题型研究”。3 什么是解释原因型研究?即指我们已经有了一个解决方案,但人们想弄清楚这种方案为什么是可行的。比如一个人尝试了无穷种方案,其中有一次可行了,但他却不明白为什么这个方案是可行的,所以人们就想试图做出解释。包括现在最热门的人工智能,其实是没有理论依据的。现在,我们实现人工智能的方法还是通过给机器一堆数据,然后进行刚才提到的监督学习和非监督学习,但其实我们并不理解机器深度学习模式究竟是如何实现的,实际现在的人工智能系统是不可靠的,人类还并不太理解它是怎么回事儿。所以现在很多人在研究,试图解释清楚,只有当我们真正理解它为什么工作之后,才能更好地控制它们。否则有一天,科技发展到一定水平我们无法控制人工智能了,那是一件非常危险的事情。想做这种类型的研究,一般需要有很强的数学和理论背景,如微积分、线性代数、数值优化、概率论等。往往我们需要对问题做出合理的假设,使得问题尽量符合真实的应用场景。我们通常也会指出人们之前的认知误区。所以这一类型研究对理论和数学要求非常高。当然这种理论研究也是非常重要的,比如计算机领域的最高科学奖一般都会颁给在计算机理论上做出很大贡献的科学家。举个“解释原因型研究”的案例。人们当前使用批量随机梯度下降法去求解人工智能优化问题。人们观察到当我们把批量数增大时,系统的精度会提升。但是,当把批量增加到特别大时,系统的精度会下降。为什么?能否从优化和泛化角度做出合理的解释?比如,我们给机器一万张图片学习人脸识别,不能一次性把一万张图片给它,而要分批给它,如每批给100张去学,或每批给1000张去学。你会发现一个很有意思的事情,就是每次给它1000张和给它100张的学习效果是不一样的。而这又是为什么?这现在是计算机科学研究的一个热点。在解决问题的过程中,我们如何使用计算机?在利用计算机解决问题时,算法的使用和选择非常重要。那么就要关注算法复杂度。什么是算法复杂度?指算法在编写成可执行程序后,运行时所需要的资源(时间资源、内存资源)。同一问题用不同算法解决,而算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。举一个简单示例:对N个数排序。当n=10时,对9、2、7、5、1、0、6、3、4、8排序,排序完是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。排序是很简单的计算机科学问题,你有什么好的算法呢?而当N的规模不同时,我们要采取的方法也会不一样。当N=1000?N=100万?N=10亿?我们要对1000个数、100万个数、10亿个数进行排序,要用什么方法呢?当N规模越大,比较复杂的算法消耗资源也越多。在计算机科学研究中,我们往往不知道N是多少,或者今天写一套软件程序,可能十年甚至二十年后我们还希望能使用它,今天N只是1000,10年后也许就变成了10亿。所以我们在设计软件时,必须要考虑算法复杂度,考虑算法的可持续发展性。其次,各个学科都在使用计算机以及超级计算机进行模式实验。随着计算机普及,现在各个学科包括物理、化学、生物、地理、天文、工程等都会在研究中使用计算机进行模拟实验。而使用超级计算机进行模拟实验的情况也越来越多,当具体实验问题太大、太小、太快、太慢、太贵或太危险时,都可以采用模拟实验。比如研究宇宙天文,天文数字非常庞大,又很难用人类肉眼去做实验,如捕捉小行星等,就可以用计算机模拟。比如分子层面的蛋白质折叠等,牵扯状态太多,做实验也很困难,也可以用计算机去模拟。比如设计高效能飞机引擎,速度太快,实验数据很难捕捉,就可以先用计算机模拟引擎在各种环境下的性能如何。比如全球气候变化,人类要观测几百年甚至上千年才会一些气候变化特征,单靠实测性研究几乎不可能。现在普遍是科学家采集一些数据,然后运用计算机模拟。比如核爆模拟实验,虽然各国达成协定后,都不再做真实的核爆实验,但是使用超级计算机仍可以进行核爆模拟实验。关于科研中计算机、超级计算机的算法及其使用的知识,稍后再有单独文章进行介绍。有兴趣的读者欢迎持续关注。最后,进行计算机科学研究、人工智能进行研究需要哪些工具。现在最热门的编程模型就是python,它是一种很好的免费数据分析工具。如果需要编程框架,可以使用谷歌的tensorflow或facebook的pytorch,也是免费工具。书籍方面的话,姚期智可能会在9月份出一本书叫《人工智能(高中版)》,他是我国目前最好的计算机科学家,最权威的人工智能专家。以下为问答精选Q1:中学生对科学研究有兴趣的话,在实验设计数据收集和分析等方面您有什么好的建议吗?尤博士:我认为中学生最好先找一个老师去指导你,比如去大学实验室,教授可能会安排他的博士生去一步步对你进行指导。加州伯克利分校每年会招一些高中生甚至初中生到实验室参与研究,由于我们知道他们没有经验,首先会一步一步教他们怎么做,如第一周会告诉他们怎么样采集数据?采集哪些数据?怎么使用软件?对中学生,我们的态度就是手把手教。Q2:从您的专业角度来看,对于中学教师,如何帮助学生进行科学研究?尤博士:教师引导高中生、初中生参与科学研究,首先必须充分沟通,了解学生究竟有什么疑惑,具体问题是什么,可能对教师来讲很简单的问题,学生没有相关专业背景,可能就会觉得是很难的问题。如果教师不理解学生的内心想法和困难,就很容易造成误解。不了解学生,给他安排了非常艰难的任务,很容易给学生挫败感,就会让他逐渐对科研失去感兴趣。另外,教师可以为学生搭建适合的科研平台,比如与大学实验室或课题组建立联系。Q3:您对跨专业读博士有什么好的建议吗?尤博士:我认为跨专业读博士很常见,以人工智能为例,它需要很多数学基础,如果本科学数学,研究生学人工智能,可能比本科就读计算机的同学还会更有优势。很多计算机专业的学生,数学理论功底没有数学专业强。本科学数学不管转到哪个科学都是蛮有需要的。如果本科是物理专业的话,也很容易转到计算机或者其他学科。备注:有兴趣了解更多创新教育、国际教育资讯,欢迎私信或关注微信订阅号“东西视野EDU”。#科技#

救世之战

关注糖尿病,这群高中生的研究项目获得国际竞赛金奖

扬州发布记者 刘冠霖今天,记者从北京新东方扬州外国语学校获悉,该校7名国际高中学生,在2020年国际遗传工程机器大赛中,在专业老师的指点下,凭借优秀的科研课题成果、校内外丰富的社会实践,以及出色的现场报告,在全球256支学生参赛队伍的激烈竞争中脱颖而出,一举夺得金奖。这群高中生研究糖尿病获得世界级竞赛金奖国际基因工程机器大赛(iGEM)是由麻省理工学院于2003年创办,涉及生物学、计算机科学、数学等多学科。是以合成生物学为核心多学科交叉的国际顶级学术型竞赛,竞赛要求参赛者完成相应的实验,锻炼学术能力和团队协作能力,鼓励用创新改变世界;其大赛赛况和研究成果具有广泛的国际影响力;创始之初主要针对在校本科生,后逐渐扩大到研究生以及高中生。获奖学生绝大部分被世界顶尖名校录取,如:牛津大学、康奈尔大学、多伦多大学等。此次,北京新东方扬州外国语学校铂锴实验室的辛子岩、周士元、吴俊辰、刘骐恺、裴俊宇、卢雨阳、孔冠霖等7位成员获得国际基因工程机器大赛金奖。记者了解到,他们课题的名称为《基于FXR靶点调控策略的抗2型糖尿病先导化合物的发现》。据介绍,科研表明,糖尿病是一种葡萄糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱而导致的全身性慢性代谢性疾病,其主要特征是高血浆葡萄糖水平,已成为严重威胁人类健康的一类重大疾病。“简单来说,为了更高效地开发治疗糖尿病的药物,我们构建了一个能够靶向糖尿病关键蛋白——FXR 的筛选平台,通过观察候选药物与蛋白的相互作用,筛选能够有效治疗糖尿病的药物。”项目主要负责人,北京新东方扬州外国语学校国际高中高二学生辛子岩介绍,这个研究项目是在专业老师的指点下开展的,除了北京新东方扬州外国语学校的老师,成员们还专门请教了南京中医药大学的专家教授。“是在前人大量研究的基础上做的尝试。”历经大半年,吃了很多苦“从前期的线上理论知识强化学习到暑期线下实验室集训与校外实践,再到后期的项目答辩等,整个项目我们前后有近一年时间,遇到了不少困难,走了弯路,吃了很多苦。”项目主要参与者周士元说。“国际基因工程机器大赛是中学生能够触及的全球最高水平的学术竞赛。它不是习题竞赛,而是真正有价值的科研竞赛。学生要阅读文献、做社会调研、自主选题、做实验、处理数据、制作网站和海报、项目答辩、参加国际学术交流等等。完成比赛是一个系统工程,是对学生个人能力和团队协作能力的综合考验。”北京新东方扬州外国语学校铂锴实验室负责人介绍。记者了解到,国际遗传工程机器大赛选择的课题研究方向都是热门的科学问题与社会问题,大赛希望学生们亲手打造的这些创造性科研项目能够真正解决现实问题,并且可以帮助到更多的人。因为研究项目很多内容远远超出高中知识,7名成员们首先要提前预习课程,还要认真研读《分子生物学实验室工作手册》,《基因工程原理与技术》等。“掌握基本分子生物学知识、实验原理、操作步骤等。”辛子岩说。同时,成员们还要进行糖尿病课题背景资料查找,了解相关知识背景,并理解实验设计方案。“除了查百度,知乎问答、公众号等,我们还查阅了专业网站、中英文专业期刊发表的综述文章、有关领域的研究历史、关键研究文章、最新发表文章,并提炼总结。”参赛选手们都对科学很狂热“我的母亲一直从事医学工作,对我应该有所熏陶。”国际高中的高二学生辛子岩说,就在不久前,他刚刚获得2020年英国物理挑战赛金奖。辛子岩小学就从南京来到扬州求学了,他坦言自己在小学阶段成绩并不冒尖。“不太喜欢枯燥背诵。”上了初一之后,开始学习生物学科后,他发现了自己对生物学科的兴趣。“觉得生物学科很实在,不空洞。”母亲还曾经带他到南京大学的实验室参观,他对生物的兴趣更加浓厚,逐渐的,物理、化学学科都成为他的兴趣学科。周士元觉得,通过这次参赛,他的专注力得到了很大提升。“现在理解为什么有的科学工作者在实验室里一泡就是一整天,全身心投入实验,那种满足感是其他任何成就感都无法替代的。”不过,他希望自己未来能够读商科,在更大的舞台施展拳脚。“我们的研究项目离真正的科学家专业研究还很远,但是通过这次体验,我们对科研产生了浓厚的兴趣,未来会为之努力。”辛子岩说。

甲壳虫

课题研究——问题≠原因分析

01我们先看两个案例:(说明:我们所引用的两个课题案例只作为学术研讨活动,如给教师本人带来不便,表示歉意。)案例1:课题《小学低年级学生语言理解与运用能力的培养研究》研究背景(问题和原因分析)……在2016年,统编小学语文教材开始在我校使用,它与传统教材不同,能够体现语文课程的基本理念。语言训练点很丰富,但因为是新教材,老师们研究得还不够透彻,对语言的训练点把握不全面,在教法,重难点的确定上也有缺失。所以,低年级如果我们就没有打好这个基础,势必会给中高年级的语文教学带来瓶颈,也会影响学生语文素养的全面发展。1.小学低年级学生语言理解与运用的关注度不够。在低年级语文教学工作中,我更多关注的是学生。在课堂提问发言中,在平时的交流中,在作业的组词、写句子、小写话中,我发现学生在语言的运用中程度是参差不齐的。有近70%的孩子运用语言的能力是较低的,体现在形近字、多音字,近义词的运用混淆;不会说、写完整,有条理的话,上课回答问题不完整;特别是小写话,很多孩子怕极了,家长辅导起来也是头疼;不喜欢读书,有的连课文都读不通畅,更别说爱阅读了。2.小学低段学生语言理解与运用能力不足。我们时常会得到中高年级老师的反馈:三年级的学生开始写作文,怎么那么难,有很多孩子不会写,离开家长的辅导就交不了作业。愁的他们反复地讲,一遍一遍改草稿。学生还是出现词不达意,句子表述不完整,不清楚,标点符号运用不恰当等现象。这就是低、中年级语言运用的断层,问题就出现在“低年级语言理解与运用”的问题上。3.小学低段语文教师指导语言理解与运用的意识不够。不可否认,有一些低年级老师对《课程标准》、《语文核心素养》理念学习不够深入,把握不够准确。没有把“语言的理解与运用”渗透到“语言的建构与运用”这一核心素养中,在课堂教学中没有充分融入这一理念。老师们知道识字、写字是低年级的教学重点,用了大量的时间来进行教学。但其实在识字、写字教学中同样能渗透语言的理解与运用的教学。但很多老师轻视了这一点,对学生的训练没有加大力度,致使学生全面发展中欠缺了语言理解与运用的夯实基础。4.小学低年级家长不重视语言的发展,积累贫乏,坚持不够。低年级学生入学时间不长,之前他们没有经过正规的语言训练,他们对语言的理解和建构只停留在生活的口语化。而有些家长重视语言发展的,可能在入学前上过于语言班,引导孩子开始阅读绘本,亲子阅读,引导孩子与人交流,孩子语言发展就出类拔萃。所以,为了更好地提升学生语文核心素养,促进学生长远、全面的发展,我们有必要立足统编教材对学生理解与运用教学展开有效的实践与探究,为学生后续的发展奠定基础。……案例2:课题《核心素养视域下高中生作文思辨能力培养的策略研究》研究背景(问题和原因分析)……在实际的作文教学中,以我校学生为例,我们发现学生普遍存在审题立意不准,观点片面、含混、绝对化,结构混乱,表述不清等问题,实质上是学生思辨思维能力的欠缺;教师在作文教学中缺少思辨思维培养的有效策略,大多数作文课在课堂组织、素材选择、教学内容、评讲方法上也呈现单一化模式。基于此,我们课题组成员以“高中语文作文教学中学生思辨能力培养”为议题,以核心素养为导向,探索切实可行的教学策略,以求培养益于学生终身发展的思维品质。……02上述两个案例,是两名教师的立项申报课题。为了便于分析,我们仅节选了两项课题的微观背景部分内容。不难看出,两个课题的问题分析都相对比较具体、清晰。显然,这是一个比较好的现象。这说明,该教师抓住了课题研究的“魂”,即课题是基于教育教学过程中遇到的实际问题的研究。当然,这也是课题研究的起点和“源头”。事实上,在课题《立项申报表》中,课题论证部分的第一项内容很清晰地写着:研究背景(问题和原因分析)。这就告诉我们一线教师,这部分内容在表述时要分为两个部分,即问题和原因分析。而在大多数一线教师对该部分内容表述时,只表述了问题,而没有表述原因。我们认为这是可行的,一方面可能教师来不及分析原因,另一方面教师将来撰写课题的开题报告或者进行研究的过程中,还要进行原因分析。因此,原因没有分析对课题立项应该影响并不大。但是,问题是必须表述清楚的,这也是不可缺失的部分。然而,我们经过进一步分析发现,两个课题都存在着一个共性的问题,即问题和原因“纠缠”在了一起——问题和原因分不清,而且是往往把原因分析当作问题进行了阐述。03我们先分析第一项课题:第一项课题的问题是:1.小学低年级学生语言理解与运用的关注度不够;2.小学低段学生语言理解与运用能力不足;3.小学低段语文教师指导语言理解与运用的意识不够;4.小学低年级家长不重视语言的发展,积累贫乏,坚持不够。我们再看课题名称:《小学低年级学生语言理解与运用能力的培养研究》。从课题名称、问题以及课题负责人反馈的情况来看,课题组成员要解决的问题是“学生语言理解和运用能力比较差”。因此,该教师的问题表述内容,应该是学生语言理解和运用能力比较差的具体体现是什么?也就是说,通过课题组成员的了解和分析,“学生语言理解和运用能力比较差”存在的问题有哪些?显然,该课题的上述四个问题中,“3.小学低段语文教师指导语言理解与运用的意识不够;4.小学低年级家长不重视语言的发展,积累贫乏,坚持不够”,显然不是“学生语言理解和运用能力比较差”的问题,而是导致这个问题产生的原因。换一句话说,由于“小学低段语文教师指导语言理解与运用的意识不够”,所以“学生语言理解和运用能力比较差”;由于“小学低年级家长不重视语言的发展,积累贫乏,坚持不够”,所以“学生语言理解和运用能力比较差”。显然,本课题研究背景中的问题:“3.小学低段语文教师指导语言理解与运用的意识不够;4.小学低年级家长不重视语言的发展,积累贫乏,坚持不够”,不是该课题的问题,而是该课题的问题产生原因。由此可见,课题组成员把问题和原因搞混淆了,原因和问题没有区别开来。我们再分析第二项课题:第二项课题的问题是:以我校学生为例,在实际的作文教学中,我们发现学生普遍存在审题立意不准,观点片面、含混、绝对化,结构混乱,表述不清等问题,实质上是学生思辨思维能力的欠缺;教师在作文教学中缺少思辨思维培养的有效策略,大多数作文课在课堂组织、素材选择、教学内容、评讲方法上也呈现单一化模式。我们再看课题名称:《核心素养视域下高中生作文思辨能力培养的策略研究》。从课题名称、表述的问题以及课题负责人反馈的情况来看,课题组成员要解决的问题是“高中生作文思辨思维能力的欠缺”,具体体现为“学生普遍存在审题立意不准,观点片面、含混、绝对化,结构混乱,表述不清等”。而第二个问题“教师在作文教学中缺少思辨思维培养的有效策略”,恰恰是第一个问题产生的一个原因之一。换一句话说,由于“教师在作文教学中缺少思辨思维培养的有效策略”,所以导致了“高中生作文思辨思维能力的欠缺”。由此可见,该教师研究背景中的两个问题之间关系是因果关系,而不是并列关系。04那么,为什么我们部分教师在表述问题和原因分析时,不能区分问题和原因呢?二者之间的区别和联系在哪里?研究背景中的问题,我们可以这样理解,即问题是已经发生在我们教师的教育教学过程中的现象,是真实存在的情况,这个现象或情况往往是不足或者缺失或者无效等等,而且这种现象或情况已经制约或者影响了我们教师正常工作的开展。我们不妨举个例子:在近期的语文课堂教学过程中,某教师尽管课堂上多次提问,但很少有学生积极举手发言,教师往往只好点名回答问题。这个案例中,问题就是学生不能积极举手发言。显然这个问题是已经发生的现象,而且这个现象是负面的或者不足的,已经影响了该教师的正常课堂教学活动开展,降低了课堂教学效率。那么,造成“学生不能积极举手发言”的原因是什么呢?经过了解和分析,该教师认为“学生不能积极举手发言”这个问题的原因,主要是其课堂评价机制还不够合理,以及学生语文课堂学习动力不足等。事实上,每一个问题的背后,都有一个或者若干个原因。上述案例中,“学生不能积极举手发言”的原因有两个,即“课堂评价机制还不够合理,以及学生语文课堂学习动力不足等。”事实上,二者的关系就是因果关系。我们再换一种说法,即因为该教师的“课堂评价机制还不够合理,以及学生语文课堂学习动力不足等”,所以导致“学生不能积极举手发言”。当然,问题和原因有时是相对的,有时也是可以转化的。也就是说,在不同的情境下,原因也可能会变成问题,问题也可能变成原因。如上述案例的原因之一“学生语文课堂学习动力不足”,在一定情境下就可以变成问题,那么原因是什么呢?经过进一步了解和分析,其原因就是该教师经常课前的备课不充分,而且课堂激情不够。由此可见,上述案例中的原因变成了问题。如果我们再进一步了解和分析,就会发现原因“该教师经常课前的备课不充分”,也可以变成问题,其原因是什么呢?经过了解和分析,其原因是该教师家务事太多,没有精力和时间备课……由此可见,在不同的具体情境下,问题和原因是可以相互转化的。但是,在特定的具体情境下,问题和原因往往是相对固定的,二者不可混淆。否则,就会影响课题研究工作的正常开展。05所谓问题和原因,其实质上就是因果关系。百度百科认为:“因果关系是一个事件(即“因”)和第二个事件(即“果”)之间的作用关系,其中后一事件被认为是前一事件的结果。一般来说,一个事件是很多原因综合产生的结果,而且原因都发生在较早时间点,而该事件又可以成为其他事件的原因。”不难看出,我们课题研究背景中的问题,其实质上就是“第二个事件,即‘果’”,这就是我们课堂教学过程中已经发生的事实或现象,是我们通过观察能够“看得见、摸得着”的现象。而“一个事件,即‘因’”,我们在具体的情境下往往是看不见、摸不着的,但我们经过充分地了解和分析,也是能够认识和发现的。在课题的选题过程中,我们首先要明确的是问题,然后再分析产生问题的原因是什么?之所以部分教师的问题和原因不能区分开来,其主要的因素就是该教师对教育教学过程中的问题观察不仔细、不认真,认识不清楚、不深入和不聚焦。当然,部分教师表述的问题可能本身就是假问题,是根本就不存在的问题,而是往往臆想出来的虚假问题。这样一来,问题和原因自然也就纠缠不清了。我们一贯主张,中小学教师进行的课题研究工作就是基于教育教学过程中的实际问题研究,把问题作为课题研究的起点和原点。因此,观察现象,发现问题,这是做真研究的前提。反之,没有问题,那么研究也就不存在了。只有课题的问题搞明白了,那么原因分析也就相对比较简单了。

流泪熊

科研人员谈“小学生研究基因获奖”:教孩子学问之前先教做人

近日,云南省昆明市盘龙区某小学一名研究癌症相关基因获奖的小学生火了。其研究的“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究”获得全国青少年科技创新大赛三等奖。对此,有网友评论称,小学生已经达到如此高的研究水平,陈某某应该是位神童。还有网友质疑称,该项目或许存在学术造假的情况,“都是家长为了给孩子铺路”。7月13日,中国科学院昆明动物研究所官网发布声明称,经初步核查,全国青少年科技创新大赛“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究” 获奖项目学生系该所研究员之子。该研究所已成立调查组,对此事进行深入调查。陈某某的母亲杨翠萍是“C10orf67在低氧适应及非小细胞肺癌发生发展中的功能与机制研究。”的项目负责人。 国家自然科学基金委员会官网 图相关领域科研人员告诉澎湃新闻,该研究与小学生能力不相符,家长这样做,实际上是“把孩子带偏了” 。一位肿瘤专家向澎湃新闻表示,“明眼人一看,这种项目就不是小学生能完成的,高中生都不一定能做得出来。这个项目是怎么评上奖的?太神奇了!”也有北京某高校教授认为,小学生经过训练是可以按指导完成相关实验操作的,应该鼓励学生参与科研。但他提出,关键点在于“他为什么要做这个实验?怎么设计实验?怎么来分组、怎么来体现研究目标?” 这些恐怕是小学生无法解答的。父母疑用研究成果为孩子参赛“铺路”前述名为《C10orf67 在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究》的作品获得了中国科协、教育部、科技部等机构主办全国青少年科技创新大赛三等奖。公示资料显示,该项目部分工作在中国科学院昆明动物研究所进行。有网友质疑,涉事小学生在实验记录本提到“商量开展参与研究工作”的陈老师和杨老师是中国科学院昆明动物研究所的研究员陈勇彬和杨翠萍,而两位研究员与涉事小学生或存在亲戚关系。7月13日上午早些时候,中国科学院昆明动物研究所相关部门工作人员曾向澎湃新闻表示,已经关注前述情况,正核查涉事小学生与该所两位研究人员是否有亲戚关系。据新京报报道,中科院昆明动物研究所多名研究人员证实,获奖小学生陈某某是该研究所研究员陈勇彬与杨翠萍之子。一位研究员表示,“他们是一家子,他们肯定和这个课题有关系。”澎湃新闻发现,陈某某及其父母的研究方向相近,研究都曾声称发现新的基因C10orf67。全国青少年科技创新大赛官网显示,陈某某的项目简介声称,通过遗传学比较分析,该项目前期发现了一种关键突变基因C10orf67,并构建了其基因敲除小鼠;通过临床样本解析等后续研究发现,该基因在结直肠癌中高表达,敲低其表达,可以显著抑制细胞的增殖;进一步研究发现,该基因可调节结直肠癌细胞对化疗药物的敏感性。而中国科学院官网显示,2019年12月23日,中国科学院昆明动物研究所发布消息称,研究人员从多个家养动物(包括藏獒、藏猪、藏绵羊、藏山羊、藏马、藏黄牛等)适应青藏高原而快速进化的基因中,鉴定出一个新的低氧通路基因C10orf67。相关论文在线发表在National Science Review上。该所研究员张亚平、陈勇彬,以及云南农业大学教授苟潇,中国农业科学院研究员马月辉为文章的共同通讯作者。此外,据国家自然科学基金委员会官网,陈某某的母亲杨翠萍是“C10orf67在低氧适应及非小细胞肺癌发生发展中的功能与机制研究。”的项目负责人,该项目依托单位为中国科学院昆明动物研究所,批准金额为55万元。项目起止年月为2017年1月至2020年12月。科研人员:涉事研究和孩子能力不相符7月13日,一位从事相关科研工作的专家告诉澎湃新闻,他也注意到了这件事,认为有些“离谱”。 他认为,小学生参加夏令营或者一些简单的科研活动可以理解,但参与类似上述复杂的研究,和其能力是不相符的,也是不太可能完成的。“就选题本身来说,这是一个创新的选题,有一定实施难度,已经大大超出了小学生的智力水平,至少要接受过专业训练过的人才能完成相关研究。”他说。他表示,小学、初中和高中阶段都属于基础教育阶段,没有专业知识的教授。小学生没有接受过相关的专业训练,他们可以进行业余的创新研究,但这和进行专业的操作完全是两个概念。“家长可以参与指导科研,带一下孩子,这个是正常的。但将完整的成果拿去竞赛,就太拔高了。”他说,“前述家长这种做法肯定是弊大于利,是不诚信的,给孩子从小灌输了一种不正确的研究思路,把孩子给带偏了。” 他认为,如果孩子想去进入研究领域,一定要先教会他踏踏实实做自己,做学问之前先做人,不能在孩子心理发育不成熟的时候将其过度拔高。 他表示,导师如若有相关课题,也有可能让研究生和研究员一起做,但不能把研究成果套在不具备相应研究能力的人身上。北京某高校一位教授告诉澎湃新闻,从该项目发表文章来看,可以称之为国内主流课题,类似于国家自然科学基金或者是省市的自然基金的课题。某种程度上,该项目研究难度属于一个研究生的课题水平;从项目实施的难度看,他认为并不会太难,当中的两个实验方法都是很常规的方法,只要有相关的仪器,经过一段时间的训练,是可以被掌握的。该教授告诉澎湃新闻,他认为,小学生经过一段时间训练也可以达到做这个实验的水平,因为这种操作是有相应的操作手册方案的。同时他也表示,关键问题是小学生无法具备做这个实验的思路。“即使技术上没有问题,但是他为什么要做这个实验?做的时候怎么来设计实验?怎么来分组、怎么来体现研究目标?怎么解读实验结果?这些恐怕是小学生无法回答的。”该教授认为,小学生的知识背景恐怕难以支撑他的学术研究,所以应该是有指导老师进行了指导,告诉他要怎么做,甚至帮他来分组,学生只要把试剂配好,然后放在仪器里边操作就可以了。“他只要是动手的能力比较强的人,能够认真的按照步骤操作,是可以完成实验的。但是作为研究来说,他可能很难自己去完成,因为他的知识的积累达不到。”针对小学生参与科研项目,他认为要一分为二的看待。一方面,以该实验为例,就专业知识和背景来说,小学生是达不到相应水准的;但另一方面,实施操作的人可以是小学生。该实验中,肯定有学生家长影响的成分存在,但不应该否定小学生参与科学研究的这样一种形式。“一味的说不可能小学生独立完成实验,其实是否定了小学生参与实验研究的积极性,可能又回归书本教条的教学道路上去了。他认为,还是应该鼓励小学生参与科学研究。13日下午,儿童血液肿瘤专家、四川省医学科学院、四川省人民医院儿科副主任医师周晨燕告诉澎湃新闻,因为我们看不到整个评奖的过程,所以只能依据公示的信息,按照常理进行推测。仅就课题本身来说,“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究”这样的研究项目是有创新性的。但令人怀疑的,是这个课题研究者的年龄。这样的课题超出了小学六年级学生的认知水平。周晨燕认为,小学生陈某石不是专业做相关领域研究的,在没有相关基本知识和大量阅读文献的情况下,他怎么莫名其妙要去研究C10orf67这样一个基因呢?一种比较可能的情况是,这是别人的课题,别人做这一领域的研究,顺便带了他。在实验过程中,他可能完成了一些实验操作。但整个实验的idea(创意、实验设计)不一定是他的。这个课题也多半不是他的研究成果,这些怎么能叫创新?周晨燕表示,在实验步骤明确的情况下,一些动手能力强的孩子,只要有人指导,可能完成特定的实验操作过程。青少年科技创新,一方面指的是研究者的年龄较小;更重要的是,在其知识积累的基础上,对一些试验研究、技术等有创新的表现。(来源:澎湃新闻)

辩护人

如何提升背景拿下藤校Offer?这些高含金量的科研项目你不可错过

想要在人生的舞台发光,就不要止步于平凡过往;世界很广阔,路很漫长,我们需要用双脚去丈量。想要去往顶端的学术殿堂,就不要让薄弱拘禁了梦想;与优秀的人接触,思想碰撞,增强背景实力,扬帆起航!机会来了!!!爱康优申背景提升项目—藤校科研项目将持续更新,以帮助各位有留学意向的小伙伴实现背景提升,提高个人能力,完善出国留学材料等等。藤校科研介绍1.藤校团队学术支持2.藤校级外教配备3.专业的小班授课4.丰富的人文专题学习5.藤校教授推荐信机会收获成果::●教授签字的成绩单;●教授纸质评估推荐信(学生认真完成课程、保证出勤率和最终的研究报告报告或论文作业,无抄袭及学术造假,教授根据学生实际情况出具);●教授网申推荐信(学生决定是否使用并提交);●论文(100%协助发表,绝大比例可以发表国家级以上期刊)。适合人群:高中生、本科生、研究生及以上科研项目:工程世界的未来-仿生材料学科分类:材料科学项目介绍: 材料工程是研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的跨领域学科。涉及的理 论包括固体物理学,材料化学,应用物理和化学,以及化学工程,机械工程,土木工程和电机工程。导师:Anish Tuteja-密歇根安娜堡分校终身教授时间:5月23日-7月19日科研项目:机器学习的应用:物联网中的安全和隐私学科分类:计算机项目介绍: 本课题将介绍计算机网络的基本原理,网络安全和隐私的应用,以及应用程序在智 能家居中数据驱动的安全。学生将有机会了解互联网是如何运行的,“智能家居”设 备连接到互联网的方式,以及他们如何把收集的信息在互联网上分享给其他第三方 组织。 所有课程将通过背景材料去帮助学生准备一个在智能家居网络安全和隐私领域里 的研究项目。导师:Nick Feamster-芝加哥大学终身教授科研项目:资产投资与风险管理所属类别:金融商科、统计学项目介绍:学生将在项目中了解金融机构的职责与功能,学习核心估值方法、资产定价模型、金融异象与市场风险、各类产品估值与投资策略。导师: Mick Swartz-南加州大学终身教授时间:线上:5月(30课时);线下:7月18日-8月12日(220课时)科研项目:心理学及认知神经科学所属类别:心理学项目介绍:学生将系统学习人类实验心理学和认知神经科学的相关理论,并了解这些领域的数据采集方法。导师: Dénes Szcs Reader(相当于美国教授系统中副教授)剑桥大学科研项目: 电影的拍摄技巧:用作品记录人生所属类别电影制片、数字媒体项目介绍: 项目内容涵盖影片拍摄的全过程,从提案、剧本创作、前期准备到后期完成。学生将通过项目了解影片的制作过程,创作3-5分钟的影片,在项目结束时进行成果展示。导师: Christopher Chomy-南加州大学正教授时间:8月01日; 7周42课时+3周2课时的摘要辅导=44课时科研项目:新闻探究:环保对世界经济、政治的影响学科分类:新闻学项目介绍:本课题主要会让学生通过思考出一个有趣的角度对所分配的新闻主题进行探究,学生将会涉及寻找问题,解释研究策略,明确最终产出类型等方面,同时也需要对选择话题进行兴趣阐述。导师:Howard French-哥伦比亚大学终身教授时间:7月13日-8月7日Q:科研项目都是是实地的吗? A:爱康优申科研项目是分为线上、线下以及线上线下结合模式,线上科研打破地区限制,科研教授也都是藤校教授亲自指导.Q:读博,但是自身背景不是很丰富,怎么办?A:读博自身要求达到后,需要靠科研来提升自身的竞争力,爱康优申科研项目丰富,涵盖面广泛.Q:什么样的人适合科研?A: 大部分的人会觉得科研是科学研究的意思,这是属于学霸,少部分人,科学院的人独有的专利。而在美国,每个初中生,高中生都会要求做科研,因为在美国的教育理念中,科研的过程是一个自我探索的过程。

火与剑

研究外卖包装人性化设计、如何保护流浪猫……山东多名高中生获全国大奖

大众网·海报新闻记者 陈洋洋 济南报道日前,2020-2021全球华人创新研究大挑战(China Thinks Big,简称CTB)全国站展演与全球站选拔落幕,山东省实验中学入围全国站的6支参赛小队横扫全国大赛多项大奖。记者了解到,这些获奖的学霸不少灵感来源于生活,有学生以“外卖包装的人性化设计”等课题夺得全国一等奖等奖项。这些“学霸”是如何获得全国大奖的?获得这类全国大奖需要哪些能力?大众网·海报新闻进行了探访、揭秘。研究外卖包装设计、探索如何保护流浪猫这些学霸获奖项目“灵感”大多来源于生活研究外卖包装设计、如何保护流浪猫……记者了解到,本次活动中省实验学生的选题新颖多样、别出心裁。付默识小队以课题“一趟基于口述史方法的寻根之旅”、高艺涵小队以课题“外卖包装的人性化设计”、纪明昊小队以课题“利用树脂氯离子交换法改变养殖水体中的坏境”获得评委高度认可,晋级全球赛。获得二等奖的苗瑞丞小队凭借课题“别让审美成为shame——打破身体羞辱,you better know me”、获得三等奖的王翊彤小队凭借课题“被尊重的生命才是完整的——如何用TNR体系来保护济南市市区的流浪猫”同样获得大赛青睐。另有课题“游戏厂商的营销策略和青少年的消费心理”、“如何消除对女生学理科的偏见”、“食品包装与销量的关系”,表现出学生多元化探索的学术精神,以及思考人与社会关系的高度的公民责任感。记者了解到,带着这些有趣的课题,最终山东省实验中学高一22班付默识小队、高艺涵小队获得全国站一等奖、最佳研究设计奖,高二26班苗瑞丞小队获得全国二等奖,高一22班纪明昊小队获得全国站二等奖、最佳研究论文奖,高一23班王翊彤小队获得全国三等奖。省实验学子各小队在此次参赛的1500余支队伍中脱颖而出,均获得前35%的好成绩,入围全国站;付默识小队、高艺涵小队、纪明昊小队、岳珈伊小队四支队伍成功晋级全球赛。获得全国站一等奖、最佳研究设计奖的付默识小队成员合影获得全国站一等奖、最佳研究设计奖的高艺涵小队成员合影据该校老师介绍,CTB是以学术研究和社会实践推动社会创新的国际级别高中生创新活动,源自哈佛大学传统的研究课题展示项目“Harvard Thinks Big”,九年来已发展为极具影响力的世界华人少跨学科挑战项目。从与大学接轨的学科知识出发,着眼身边生活,以名校学术方法论为蓝本,通过快速的在线学习,旨在培养高中生学术与创新能力,以原创观点和创新方案践行“立大志,做小事”的项目精神。学霸获奖有何秘诀?写论文、做实验、时间和团队管理能力都很重要“从一开始我们没有确定研究方向,到完成一次次研究计划,一篇篇研究论文,做了大大小小的实验,完成了建模、海报、视频等任务,这是我们第一次花接近半年的时间完成一个项目。”得全国站一等奖、最佳研究设计奖的孙子涵表示,印象最深的是全国站case study的研究,每个小队仅有二十五个小时研究一个项目。那天晚上,团队七个人围坐在一起,大家纷纷出言献策,对那个不太熟悉的领域提出想法与思路,然后各司其职,一起努力将项目有条不紊地进行下去。“提交成功后,我特别感动,感受到了团队的力量。”孙子涵表示。“这次活动带给我太多意想不到的收获。从开始组织起这个小队、确立选题、找导师讲理论知识,到组织、督促行动实践,在产生纠纷的时候即时调和,完成人生第一篇论文,直至后来和小组成员一起度过24小时论文答辩和英文的case study。这个过程中不仅提高了我的学术能力,也极大地提高了我如何在短时间内完成任务,以及如何领导团队、分配任务的能力。”获得全国站一等奖、最佳研究设计奖的付默识表示,在那段时间,团队成员的感情也变得越来越亲密。在全国赛时,大家聚在一起,如同真正的家人,相互扶持、相互鼓励。“在准备比赛的5个月中,我们遇到了许多困难。但我们分工合作、互相理解、互相激励,竟然在最后按时且出色地完成了任务,也使我意识到团队的重要性。”获得全国站一等奖、最佳研究设计奖的高艺菡认为,一个人的力量可能是微小的,但当一个又一个力量紧密团结在一起的时候,那种能量可以创造奇迹。获得全国站二等奖、最佳研究论文奖纪明昊表示,在本次CTB活动中,他主要收获了查找文献资料及时间管理的能力。“快速查找文献资料能力在本质上来讲是一种将复杂的问题化简,并且从大量复杂的信息中提取出少量关键的信息的能力。这种能力在任何学术和科研活动中都是十分有用的。”纪明昊表示,在科研过程中,如果出现了不了解或极其复杂的问题,科研人员常常会去专业网站上寻找知识来填补这一块的空缺,这就用到了快速查找资料的能力。纪明昊还强调,时间管理能力也很重要,如果缺乏合理的时间分配能力,就无法在有限的时间内完成应该完成的工作。就会最终导致效率太低,占用大量时间等问题。

流浪汉

专家谈“小学生研究癌症获奖”:有些离谱,超出小学生认知

澎湃新闻记者 朱轩 廖艳近日,云南省昆明市盘龙区某小学一名研究癌症相关基因获奖的小学生火了。其研究的“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究”获得全国青少年科技创新大赛三等奖。对此,有网友评论称,小学生已经达到如此高的研究水平,陈某某应该是位神童。还有网友质疑称,该项目或许存在学术造假的情况,“都是家长为了给孩子铺路”。7月13日,中国科学院昆明动物研究所官网发布声明称,经初步核查,全国青少年科技创新大赛“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究” 获奖项目学生系该所研究员之子。该研究所已成立调查组,对此事进行深入调查。相关领域科研人员告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),该研究与小学生能力不相符,家长这样做,实际上是“把孩子带偏了” 。一位肿瘤专家向澎湃新闻表示,“明眼人一看,这种项目就不是小学生能完成的,高中生都不一定能做得出来。这个项目是怎么评上奖的?太神奇了!”也有北京某高校教授认为,小学生经过训练是可以按指导完成相关实验操作的,应该鼓励学生参与科研。但他提出,关键点在于“他为什么要做这个实验?怎么设计实验?怎么来分组、怎么来体现研究目标?” 这些恐怕是小学生无法解答的。7月13日,中国科学院昆明动物研究所官网发布声明称,已成立调查组,对此事进行深入调查。中国科学院昆明动物研究所官网 图父母疑用研究成果为孩子参赛“铺路”前述名为《C10orf67 在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究》的作品获得了中国科协、教育部、科技部等机构主办全国青少年科技创新大赛三等奖。公示资料显示,该项目部分工作在中国科学院昆明动物研究所进行。有网友质疑,涉事小学生在实验记录本提到“商量开展参与研究工作”的陈老师和杨老师是中国科学院昆明动物研究所的研究员陈勇彬和杨翠萍,而两位研究员与涉事小学生或存在亲戚关系。7月13日上午早些时候,中国科学院昆明动物研究所相关部门工作人员曾向澎湃新闻表示,已经关注前述情况,正核查涉事小学生与该所两位研究人员是否有亲戚关系。据新京报报道,中科院昆明动物研究所多名研究人员证实,获奖小学生陈某某是该研究所研究员陈勇彬与杨翠萍之子。一位研究员表示,“他们是一家子,他们肯定和这个课题有关系。”澎湃新闻发现,陈某某及其父母的研究方向相近,研究都曾声称发现新的基因C10orf67。云南昆明小学生陈某某“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究”研究获奖。全国青少年科技创新大赛官网 图全国青少年科技创新大赛官网显示,陈某某的项目简介声称,通过遗传学比较分析,该项目前期发现了一种关键突变基因C10orf67,并构建了其基因敲除小鼠;通过临床样本解析等后续研究发现,该基因在结直肠癌中高表达,敲低其表达,可以显著抑制细胞的增殖;进一步研究发现,该基因可调节结直肠癌细胞对化疗药物的敏感性。而中国科学院官网显示,2019年12月23日,中国科学院昆明动物研究所发布消息称,研究人员从多个家养动物(包括藏獒、藏猪、藏绵羊、藏山羊、藏马、藏黄牛等)适应青藏高原而快速进化的基因中,鉴定出一个新的低氧通路基因C10orf67。相关论文在线发表在National Science Review上。该所研究员张亚平、陈勇彬,以及云南农业大学教授苟潇,中国农业科学院研究员马月辉为文章的共同通讯作者。此外,据国家自然科学基金委员会官网,陈某某的母亲杨翠萍是“C10orf67在低氧适应及非小细胞肺癌发生发展中的功能与机制研究。”的项目负责人,该项目依托单位为中国科学院昆明动物研究所,批准金额为55万元。项目起止年月为2017年1月至2020年12月。科研人员:涉事研究和孩子能力不相符7月13日,一位从事相关科研工作的专家告诉澎湃新闻,他也注意到了这件事,认为有些“离谱”。 他认为,小学生参加夏令营或者一些简单的科研活动可以理解,但参与类似上述复杂的研究,和其能力是不相符的,也是不太可能完成的。“就选题本身来说,这是一个创新的选题,有一定实施难度,已经大大超出了小学生的智力水平,至少要接受过专业训练过的人才能完成相关研究。”他说。他表示,小学、初中和高中阶段都属于基础教育阶段,没有专业知识的教授。小学生没有接受过相关的专业训练,他们可以进行业余的创新研究,但这和进行专业的操作完全是两个概念。“家长可以参与指导科研,带一下孩子,这个是正常的。但将完整的成果拿去竞赛,就太拔高了。”他说,“前述家长这种做法肯定是弊大于利,是不诚信的,给孩子从小灌输了一种不正确的研究思路,把孩子给带偏了。” 他认为,如果孩子想去进入研究领域,一定要先教会他踏踏实实做自己,做学问之前先做人,不能在孩子心理发育不成熟的时候将其过度拔高。 他表示,导师如若有相关课题,也有可能让研究生和研究员一起做,但不能把研究成果套在不具备相应研究能力的人身上。北京某高校一位教授告诉澎湃新闻,从该项目发表文章来看,可以称之为国内主流课题,类似于国家自然科学基金或者是省市的自然基金的课题。某种程度上,该项目研究难度属于一个研究生的课题水平;从项目实施的难度看,他认为并不会太难,当中的两个实验方法都是很常规的方法,只要有相关的仪器,经过一段时间的训练,是可以被掌握的。该教授告诉澎湃新闻,他认为,小学生经过一段时间训练也可以达到做这个实验的水平,因为这种操作是有相应的操作手册方案的。陈某某的母亲杨翠萍是“C10orf67在低氧适应及非小细胞肺癌发生发展中的功能与机制研究。”的项目负责人。 国家自然科学基金委员会官网 图同时他也表示,关键问题是小学生无法具备做这个实验的思路。“即使技术上没有问题,但是他为什么要做这个实验?做的时候怎么来设计实验?怎么来分组、怎么来体现研究目标?怎么解读实验结果?这些恐怕是小学生无法回答的。”该教授认为,小学生的知识背景恐怕难以支撑他的学术研究,所以应该是有指导老师进行了指导,告诉他要怎么做,甚至帮他来分组,学生只要把试剂配好,然后放在仪器里边操作就可以了。“他只要是动手的能力比较强的人,能够认真的按照步骤操作,是可以完成实验的。但是作为研究来说,他可能很难自己去完成,因为他的知识的积累达不到。”针对小学生参与科研项目,他认为要一分为二的看待。一方面,以该实验为例,就专业知识和背景来说,小学生是达不到相应水准的;但另一方面,实施操作的人可以是小学生。该实验中,肯定有学生家长影响的成分存在,但不应该否定小学生参与科学研究的这样一种形式。“一味的说不可能小学生独立完成实验,其实是否定了小学生参与实验研究的积极性,可能又回归书本教条的教学道路上去了。他认为,还是应该鼓励小学生参与科学研究。13日下午,儿童血液肿瘤专家、四川省医学科学院、四川省人民医院儿科副主任医师周晨燕告诉澎湃新闻,因为我们看不到整个评奖的过程,所以只能依据公示的信息,按照常理进行推测。仅就课题本身来说,“C10orf67在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究”这样的研究项目是有创新性的。但令人怀疑的,是这个课题研究者的年龄。这样的课题超出了小学六年级学生的认知水平。周晨燕认为,小学生陈某石不是专业做相关领域研究的,在没有相关基本知识和大量阅读文献的情况下,他怎么莫名其妙要去研究C10orf67这样一个基因呢?一种比较可能的情况是,这是别人的课题,别人做这一领域的研究,顺便带了他。在实验过程中,他可能完成了一些实验操作。但整个实验的idea(创意、实验设计)不一定是他的。这个课题也多半不是他的研究成果,这些怎么能叫创新?周晨燕表示,在实验步骤明确的情况下,一些动手能力强的孩子,只要有人指导,可能完成特定的实验操作过程。青少年科技创新,一方面指的是研究者的年龄较小;更重要的是,在其知识积累的基础上,对一些试验研究、技术等有创新的表现。

实际

半月谈|你还抱怨做手工?别人已代娃做项目——升学“隐形加分”乱象调查

你还抱怨做手工?别人已代娃做项目——升学“隐形加分”乱象调查半月谈记者 蒋芳 王珏玢一边抱怨,一边代劳,很多家长都有过代娃做手工的痛苦经历。然而,当你还在吐槽手工怎么这么烦人,偷偷上淘宝买一个交差时,一些“神通广大”的家长却在亲力亲为,从搞科研、策画展、发文章等方面,砸资源、拼人脉,为孩子升学全面助攻。半月谈记者调查了解到,截至今年,教育部已明确特长生、竞赛生培养与升学加分全面脱钩,但各类“隐形加分”现象仍难杜绝,在校内评优、升学考试的保送名额等方面发挥作用,值得关注。1青少年科创项目竟用上大科学装置?近期,有高校教师吐槽身边同事将自己的科研成果安到孩子身上,还送去参赛拿奖,引起不少“枪手”们共鸣。一位曾当过“枪手”的博士说,他在不知情的情况下“代工”过一个项目,课题不复杂,是关于空气污染物在密集建筑中的传播。他按照项目需要,做了建筑物周围流场数值模拟,说明建筑不同密度对于气流速度的影响,佐证试验里烟雾的流动跟计算吻合,再配上高清摄像的视频,就拿去给导师交差了。“后来我才知道,这是替某领导的孩子参加一项全国性青少年科技创新比赛做的。”半月谈记者查阅了某全国性青少年科技创新大赛的官方网站,从获奖名单和线上展厅来看,有几个突出感受:首先,中学组以上的项目水平都已达到硕士乃至博士水平;其次,大城市学生占突出优势;第三,也是最令人惊讶的是,一等奖项目的展示里面XPS(X射线光电子能谱技术)、电子显微镜等高端仪器比比皆是,且不说这是不是学生自己做的,光是这些设备的申请就很难。例如,南方某省一位高中生的一等奖作品用到了国家大科学装置——上海同步辐射光源,获奖的同时该生还在核心期刊发表了署名为第一作者的论文,第二作者则是上海某国家工程研究中心的一位博士。巧合的是,这位博士所在高校学院的负责人、核心期刊的负责人,不仅与这位高中生同姓,研究方向也重合。另一位获得一等奖的选手,从公开资料检索就能发现,是某院士的直系亲属。一位科研人员认为,高校和科研单位都会鼓励本科生或者更低年级学生参与业余科研,也会让有想法的学生进入实验室做一些简单的科研项目。因此,高中生使用国家大科学装置看起来不合常规,但程序上并没有问题,更不能就此认为是造假。但中科院一位研究员则质疑,他曾多次申请使用同步辐射光源科学装置,不仅项目申请门槛高、审批手续严格、排队时间也很长。“批给一个中学生做项目还参加评奖比较罕见,就算通过合作高校申请的实验学时搭便车,也不是一般的关系。”2保送资格的“后门”居然是办画展?江苏的林女士最近很焦虑。这学期一过,女儿小满离毕业班又近了一级。但是对比其他同学被音乐、绘画和发明奖挤满的简历,仅拿过几次校内三好生的小满显得“没有竞争力”。林女士后悔,在女儿“简历镀金”的问题上,自己重视得晚了。小满上的小学不错,本以为家长孩子都能松快几年,谁知“战争”一入学就打响。“家长都在拼人脉、拼资源包装孩子。有的家长在出版社工作,连带着孩子作文在报纸上发表好几篇。有的家长会画画,就自己画儿童画、简笔画,小孩儿也每年都能在比赛里拿奖。”今年起,高校取消自主招生,特长生、竞赛生从此也与升学加分脱钩。但家长对孩子简历上各种文艺特长、发明奖项的热衷却一点儿没减退。“我不太相信特长生优先录取的路子会堵死。有些门路,就是专门留出来的后门,越是卡得紧,越要努力挤。”李先生的女儿,在东部省份一所非常知名的中学就读。近几年来,学校里流行一股“画展热”:但凡老师的子女,或是家里有门路的孩子,都想尽办法在学校办个人画展。只要办上画展,就会被视为有绘画特长,在升学考评中“占便宜”。半月谈记者调查了解到,所谓“占便宜”,指的是自主招生、降分录取虽然取消了,但是还有不少语言类高中掌握着高校小语种专业推荐保送的机会。“显性的高招加分,盯着看的太多,反而是这些推荐小语种专业的机会掌握在中学手里。说你特长,你就特长。画画、唱歌等技能都被类比为竞赛获奖,在考评保送资格时加分。”李先生说。跟硬碰硬的竞赛得奖比,办画展这种软要求更好达到,因此也被家长盯紧,视为一条“金路子”。不少校内老师,都张罗着给自己孩子在学校办个画展。有老师的孩子才上初中,就打好招呼,把一对双胞胎女儿的画展“提上议程”。3门槛高、圈子化、难监督,隐性加分如何约束?随着特长与加分全面脱钩,依靠隐性权力在升学考试中的助攻行为变得更难,但并未消失。半月谈记者调查发现,这一“钻空子”的行为正在日益“圈层化”,呈现出3种特征:一是门槛高,监督难。二是非直接,取证难。三是圈子化,审核难。例如,科技创新类竞赛加分仍不少见,即使常规高考途径的加分取消了,也会在各种保送、计划中体现。“艺术圈的搞艺考,学术圈的拼竞赛,各有各的门道,并且越高端越隐蔽,复核困难,但总之都是普通家庭很难参与的高端游戏。”林女士说。一位985高校的博士说,他曾撞见过不少孩子在父母实验室里摆pose录视频的场景,从选题、发明到写论文,课题选得比研究生论文还难。“我感到深深的恐惧,我们这种985硕博士,辛辛苦苦给领导孩子写课外实践报告。而他们的子女,轻轻松松拿着报告参加各种评奖,不知道在哪个环节就把我们普通家庭的孩子‘干掉’了。”背靠大树好乘凉,利用隐性权力为学生升学履历镀金、甚至不惜造假的现象并非中国独有。美国的推荐信是学术圈的游戏规则,教授将子女推荐到熟人的实验室里做项目、写论文,是常见的现象。韩国教育部2017年底开展的一项“论文署名不当行为”现状调查显示,共有29所大学出现82起论文学术不端事件。具体表现为大学教师在发表学术论文时,将自己尚在上学的子女署名为共同作者。教育界人士认为,今年是取消自主招生、实施强基计划的第一年。每一次改革,都有助于打破原本的灰色空间,给教育公平创造新的机会,但也总会产生新“空子”与新“门路”。约束隐形权力,仍然任重道远,既需要升学考试相关部门的他律,也离不开学生及家长的自律。毕竟,道路千万条,做人第一条。再多的镀金、评奖,也没有教育孩子踏踏实实、一步一个脚印地努力重要。(完)

本无

学霸揭秘!既是文学之星,又是优秀小科学家!杭州这位高二女生怎么做到的

“浙江少年文学之星”和世界顶尖科学家大会上的“优秀小科学家”,居然是同一个人!今天中午,当记者在杭州第二中学见到这位斜杠少女时,半天都没回过神。小姑娘叫李依庭,刚念高二,戴眼镜穿校服,浓浓的书卷味。很难想象看着平平无奇她,能同时在人文和科学领域做到出类拔萃——一个多月前,由浙江省教育学会、浙江省青少年作家协会联合主办的第十四届浙江省少年文学之星征文比赛顺利结束。全省共计15万余人参与大赛,经海选、初评、复评、现场作文比赛和终评等5个环节,李依庭荣获“少年文学之星”称号,仅有三名高中生入选。近日,第三届世界顶尖科学家论坛在上海举行,除了诸多科学家外,还从全国遴选的55位科学少年参加大会,李依庭就是其中一员。作为中国科协和教育部共同组织实施的“英才计划”项目的优秀学员、全国小科学家代表,她受邀前往上海参加第三届世界顶尖科学家大会,因其出众的表现荣获“世界顶尖科学家协会优秀小科学家”称号。名副其实的文理兼修,这个高二小姑娘是怎么做到的?把袁隆平当偶像研究“怎么让大闸蟹的蟹膏更足”采访时,李依庭的妈妈也在现场,她给的答案是:兴趣是最大的学习动力。“小学一年级,我第一次在电视上看到袁隆平,看他把科学研究应用到实践,用杂交水稻技术造福人类,非常了不起,他是我唯一的偶像!”李依庭说,从很小的年纪起,她就对生物开始感兴趣。妈妈对此印象深刻:“女儿小时候问我,怎样可以改变世界?我给她举了几个例子,比如你可以去做外交官,阻止战争;可以去研究医学,治疗疾病;也可以像袁隆平一样,解决粮食问题。”李依庭妈妈说,“她当时想了一会儿,还是觉得粮食问题比较重要,所以对袁隆平特别感兴趣,从小埋下了一颗种子。”中学阶段正式接触生物,李依庭对这门学科产生更大的兴趣。“我最感兴趣的是细胞生物学,细胞虽小,但我们对它的了解却非常有限,其中有非常多的秘密等待我们去发掘。”后来她考上杭二中,她毫不犹豫报名参加生物竞赛团队。“特别感谢学校提供这样的机会,也感谢老师的指导,为我的生物课题研究打下基础。”接着,李依庭参加了杭二中的求是创新学院,由浙大教授带领研究生物学方向的课题,并作为“英才计划”项目优秀学员,受邀前往上海参加第三届世界顶尖科学家大会。这也是杭州二中学生第二次受邀参加世界顶尖科学家大会。(P.S. 去年杭二中的陈逸晗同学作为浙江省唯一代表,参加了第二届世界顶尖科学家大会,详情请戳:才16岁!杭州女生参加世界顶尖科学家大会,研究成果估计你看都看不懂)会议邀请了61位诺贝尔奖得主,近140位诺奖、图灵奖、菲尔兹奖、沃尔夫奖等奖项得主出席。参加大会的有从全国遴选55位科学少年,高二的李依庭就是其中一员,还凭借其课题成果,以及出众的表现,荣获“世界顶尖科学家协会优秀小科学家”称号。李依庭在论坛上分享的课题是《中华绒螯蟹精巢连接蛋白innexin的基因克隆与分析》,研究无脊椎动物精子发生的安全性,精子如何能正常成熟。这也是生命科学史上对中华绒螯蟹innexin蛋白的首次研究,被认为有很高价值。听着复杂,但换个说法大家就能理解。“通俗点说,中华绒螯蟹就是我们吃的大闸蟹,大家都喜欢吃公蟹的蟹膏,从生物学角度看,就是大闸蟹的精巢、睾丸和附睾部分。我研究的是大闸蟹精巢中重要的连接蛋白innexin,可以选育产膏量多的大闸蟹,吃起来口感会更好。”当然,这是从吃货角度看到的一个研究角度,另一方面,作为生殖生物学方向的课题,对人类生殖学也有借鉴意义。“无脊椎动物和脊椎动物的连接蛋白,两者在进化上具有同源性,因此研究innexin连接蛋白,对于当下社会压力过大引起的人类生殖方面的问题或许有参考意义。”李依庭说。为什么会想到研究大闸蟹产膏量,难道是吃货属性使然?李依庭说,其实疫情期间,她在家里看了不少生物学论文,对innexin蛋白已经有所了解。与大会主席科恩伯格合影“另外我在浙大的精子实验室进行学习,正好我们实验室研究的动物是中华绒螯蟹。但是前人并没有对中华绒螯蟹的innexin蛋白的研究,所以我就选择了这个课题。”李依庭还补充道,“实验室里的大闸蟹是不能吃的,因为前期还有注射,所以解剖后取下组织就只能丢弃。”不过李依庭说,这次上海之行,她向科学家们现场解剖演示的大闸蟹,倒是直接从菜市场新鲜买来的。“我用英文与顶科副主席莱维特先生分享了我的研究成果,他对我绘制的无脊椎动物生物进化树很感兴趣,还给我提了很多有用建议,指导我如何把这项研究应用到实际生活中。”小学三年级读原版红楼梦文理融通的前提是爱阅读除了是研究大闸蟹选育的科学少女,李依庭还有一个文学少女的身份。近日结束的第十四届浙江省少年文学之星征文比赛中,李依庭从15万余人中脱颖而出,荣获“少年文学之星”称号,仅有三名高中生入选。李依庭的妈妈说,从小学算起,这已经是女儿第四次获得浙江省的文学之星了。2014年获冰心作文大赛全国金奖,2017、2019年获全国中学生作文大赛浙江省三等奖;2016—2018年先后担任杭州文澜中学文学社社长与梦回唐宋诗词社副社长;2015、2016、2018、2020年参加浙江省“少年文学之星”征文比赛,均获浙江省一等奖。2018年获初中组第四名;2020年获高中组第一名,并荣获“少年文学之星”称号;2020年参加“浙江省校园新锐写手”大赛入选月度五强,并参加了8月总决赛。而记者也观察到,这个文理俱佳的小姑娘,表达交谈中也是落落大方,侃侃而谈,既不乏理科思维的清晰条理,又有文学少女的流畅文采。科学与文学并驾齐驱,这样文理融通的孩子是如何培养的?鹿姐姐的第一反应就是向李依庭妈妈取经。“没啥特别的,女儿从小就是放养,连培训班都没参加过。”李依庭妈妈说,“真要说有啥特别的成长经历,应该是喜欢文学,她从小学起,老师就很重视培养阅读习惯,让她在幼年有了大量的阅读积累。”李依庭小学就读于杭州绿城育华学校,初中是杭州文澜中学,因为从小念书就是寄宿制,妈妈在学习上能管到的地方并不多。“孩子的作业我也不太管得上,老师们的影响启发会比较多。”李依庭妈妈说。“她的小学老师很鼓励孩子们读书,让他们进行大量阅读。印象中,女儿没看过绘本,一上来就是大部头——小学三年级,她就读完了原版《红楼梦》《史记》《诗经》等等,有些还做了批注,她回家跟我分享,告诉我‘妈妈,文字好美,《诗经》读起来很美。’”李依庭的作品集李依庭回顾这次的征文比赛,鹿姐姐发现,小姑娘的作文选题就是文理融通的,是她最感兴趣的生物医学领域。初赛海选阶段是今年一到四月,她因为疫情在家,看到海选的主题“背影”,脑子里就划过医务工作者逆行的身影,立马确定下参赛文章要写的主角。“我一直推崇文章合为时而著,当时花了前后一个月,整理各种新闻进行艺术加工,写了一万多字的话剧。这也是我的新尝试,之前只是看过话剧,但没写过,也趁着机会研究了各种剧本作品的格式、内容等等。”凭借这本独特的话剧,李依庭顺利入围,这次的比赛主题是“减法”,要求在一个半小时内完成现场作文。“看到减法,第一反应当然是数学里的减法,这样太平面化了,当时我整好对古希腊神话感兴趣,就采用双线并进的写法,写成三段,两千多字的一篇文章,最后获了奖。”向上滑动查阅全文获奖作品(现场作文)减法一就像蜂巢中的工蜂供养性本恶的蜂后,工蜂日夜相继,前仆后继,只为将蜂后的巢穴填满玉液琼浆,蜂后恶劳好逸,不知满足,震怒的宙斯咆哮出雷霆,指挥潘多拉给人间降下罪恶,这是对女性本恶的佐证,也是对人类窃得火种的报复——《劳作与时日》滚动着鼠标上的滑轮,墨尔像寻找不到猎物的希波特吕斯一样漫无目的地浏览着网页,突然几幅大尺度的女性写真出现,其上裸露的肌肤勾起了由野兽进化而来的这位绅士的本能的警觉。但换成墨尔的话来说,他这并不是低劣的兽性,相反的,是他作为《减法》杂志编辑的优秀职业本能。(你应当知道的,但我仍愿多提一嘴,《减法》杂志是当今全球最炙手可热的男性杂志,名字“减法”的来源便是它封面那些对身上衣物做了数番减法的女性模特。)在《减法》杂志的优良传统指引下,他点开了这位女子的个人主页,不出所料满屏皆是如未断臂的阿弗洛狄特一般的写实主义人体艺术摄影杰作,但与以往不同的是,其上的女子似乎更崇拜酒神狄奥尼索斯,每张照片中都托着一瓶红酒。墨尔眉头紧锁,申请加这位女子为好友,令人惊讶的是对方瞬间就同意了。不过墨尔也已经料想到此种女子也断然不是什么矜持人物。“您好,您是《减法》杂志的编辑墨尔先生吗?我叫娜卡乌斯,叫我娜卡就行了,很高兴认识您。”未等墨尔冲上前去质问她为何要在网络上散布淫秽信息,对方已如阿喀琉斯一般主动出击,而这无疑让仍在沉睡中的特洛伊士兵猝不及防。“呃,没错,我就是。”“墨尔先生!我仰慕您许久了,请问您这位风度翩翩的先生,能否满足我这位粉丝一个请求?”“您说。”“今天晚上9点,到希腊东区XX街上的斯芬克斯酒吧来找我,我这位粉丝想来跟您交流一下。”“当然可以,小姐,这是我的荣幸,不过你是怎么知道我在希腊的?”二对于欧罗巴公主的美貌宙斯已经迫不及待,他用法力将自己变成公牛,一只健壮而又意气风发的公牛,贪玩的公主看不见眼前的危险而骑上了公牛,公牛载着她飞越了高山阔海。歌唱吧,女神!公主降临在一片全新的土地上,一片以她命名的,欧罗巴大地。——《神谱》墨尔成为《减法》的编辑已经有十余年了,这次他向公司请了假,只身前来希腊度假。按照他的话说,“吸引我来到这里的绝不是那些俗不可耐的希腊女人,而是这里悠久的文化,尤其是那些希腊神话,多么让人着迷啊”。墨尔对外界声称他从没有女性朋友,因为他称自己不擅长与女性交际,“要成一个能对女性进行客观评价的编辑,必须从未与女性深入交流过”。三就是这倾国倾城之颜,使千万条战船进发,烧毁了伊利亚入云高的城塔?呵,甜蜜的海伦,请赐我一吻以永生!——《海伦颂歌》墨尔是个准时的人,确切地说,他太准时了,提早了两个小时就到达了酒吧。娜卡是断然还未出现的,墨尔为了疏解尴尬,只好从孱弱的钱包中抽出些许钞票,在吧台购买了一杯冰镇啤酒开始喝起来。“让您久等了,”在还有三十秒教堂的钟就要被雷霆击打九下的时候,娜卡终于出现了,“真不好意思,墨尔先生,不过您知道为什么我们要在九点钟见面吗?”“不知道,请您指教。”这女的人和照片还挺像的,墨尔心里想。“因为九点钟,是奥德修斯结束十年海上漂泊生涯,终于回到家与妻子相见的时刻,是被阿波罗追到逃无可逃之地的达芙涅变成月桂树的时辰,也是希腊士兵从木马中蜂拥而出攻下特洛伊城抢回海伦的时间——我们也应当在如此重要的时刻相遇。”“哦,你懂的真多,美丽的小姐。”这些名词对于墨尔来说,呃,有点陌生。娜卡转头看到墨尔手上端着的冰镇啤酒,皱起了眉头:“说真的,亲爱的,你怎么能喝这么低级的啤酒呢?应该要喝点高级的红酒才配得上您的身份——比如说,这家店里有珍藏十二年的勒达牌红酒……”得到了雅典娜神谕的墨尔顿时为自己过往的愚钝行为感到羞愧不已,立即转身向酒保要了两瓶顶级红酒,作为进贡给雅典娜的珍品。 几杯绛紫色的琼浆下肚,墨尔开始有些意乱情迷了。他的眼前幻化出成千上万张脸,其上流淌着红酒般的面具——这面具是娜卡的脸,是她端起红酒时微笑的瞬间。这微笑放肆却又端庄,神秘却又真挚,魅惑却又清纯——幸好她并未参加帕琉斯与忒缇丝的婚礼,不然将无人认为赫拉、雅典娜与阿芙洛狄特是美丽的了,金苹果定然是属于这个微笑的。在酒精的指使下,他的手触及到了娜卡纤细的腰肢:“亲爱的小姐,我们来……做一些运算吧……嗯……譬如减法……”没想到天神娜卡不像潘多拉一样甘于自降为凡人,在墨尔做出了轻浮举动后立即变脸:“你把我想成什么人了,墨尔先生,请你好自为之!”说罢,她立即转身走出酒吧。墨尔想像痴情的哈迪斯一样追逐他的女人,却被身边一位潜伏已久的酒保拦下。“先生,您还没付钱。”在商神赫尔墨斯在人间的信徒对他的钱包进行了一番减法之后,墨尔的钱包已经空空如也,只好把手机拿去抵押使数字暂时归零。经过数次折腾后,在阿波罗再次驾驶着他的太阳车飞临这片土地的上空时,墨尔终于用自己数个月的工资完成了这一昂贵的减法,赎回了手机。他重新打开手机,点进网页,娜卡的一条公开日志就映入眼帘——“今晚又钓了一只小虾米上钩,他也真穷酸,开始只点啤酒,难道不知道干我们这行的,红酒的利润才高吗?竟然还想摸我,真是没有道德!他的个人公开主页上恨不得打满‘我是《减法》编辑墨尔,我现在在希腊度假’来显示他的身份,《减法》是什么十八线杂志有人听过吗?”“文学也是我从小的爱好,其实我现在在这上面花的时间不算太大,能很好平衡这些爱好,可能是因为从小的文科积累,包括我现在也习惯做摘抄,比如最近翻词典做积累,读《鲁迅全集》也会做一些摘抄。还有就是碎片化时间的合理利用,像吃饭排队时也可以拿来看书。”李依庭说,“征文比赛也是我从小就在参加的,我把比赛当作成长契机,因为平时写一些比较长的文章,还要反复修改打磨,可能不一定会去做,但比赛会促使你去修炼。”“而且二中也给了我很好的创作环境,会举办各种文学社团和活动,老师也很支持我的写作,平时我还把自己的作文拿给老师同学看,大家一起帮我润色。”李依庭说。今天采访正好是李依庭生日,校长尚可在祝贺她获奖的同时,还准备了生日礼物——一本讲述从杭二中走出的27位精英故事的书,《成功无规律》。他特意在书上题了一句话——人文引领,文理融通,成就一个更好的自己。“你在二中的一小步,可能是走向世界,拥抱未来的一大步。”“李依庭同学的名字,大家都很熟悉,因为经常能在校园新闻里看到她的获奖喜讯。她是文理科都非常突出的学生,这对其他同学也有很大促进作用。在人的成长发展中,人文起到引领作用,科学是探究世界的工具,就像是人的一撇一捺,撑起人的卓越发展。”文学和生命科学是李依庭的两大爱好,李依庭说,今后她想要从事生物方面的研究,自己的高中选考科目也是“物化生”。“我相信‘科教兴国’这句话,科技的力量让生活更美好,以后想从事生物研究。文学也是我的爱好,我会继续坚持下去。”祝李依庭生日快乐!希望这个文理融通的女生能在喜欢的道路上越走越远本文为钱江晚报原创作品,未经许可,禁止转载、复制、摘编、改写及进行网络传播等一切作品版权使用行为,否则本报将循司法途径追究侵权人的法律责任。

放手爱

一位16岁CEO教你如何在高中阶段入门人工智能

大数据文摘作品编译:冯琛、龙牧雪What? 高中生也可以?人工智能、大数据已经被纳入了我国高中“新课标”,但估计大多数高中生要是真想了解这一学科恐怕是一头雾水:高数没学过,编程也不会,老师也不教,这怎么学人工智能?新加坡有位高中生Karan Jaisingh已经学习人工智能和机器学习一年了。不久前,他在GitHub发出了一篇长文,专门教广大高中生(以及高中老师、高中生家长、准高中生、准高中生家长……)入门人工智能。不看不知道,他的LinkedIn显示他还是个CEO!他正在开发一个错题集和期末复习相关的App文摘菌不禁惦记起了广大想入行的本科生、硕士生、博士生……告诉我,春节假期余额严重不足了,你计划要看的书翻开了吗?如果没有,可以参考下面这篇入门指南,它虽然是针对高中生而写,但使用的都是主流教程和工具。高中生写给高中生这份指南中整合的内容,是为打算在机器学习和人工智能这个新兴领域内有所建树的高中生准备的。目前在这个领域还没有适合高中生的学习路径。这份指南的特别之处在于,你不需要了解线性代数、偏导以及其他高中生没有学到的复杂数学概念。如果你能够定期按照这个路径学习,我相信在短短三个月内你会进步飞速。接下来我们就正式开始吧。学习Python,你需要使用它编写算法我强烈推荐Python,不仅仅因为它超容易上手,还因为它提供了机器学习会用到的几乎所有好用的函数库。R也很好用,但是我认为Python更适合高中生。除了基础的编程,Numpy、Pandas和Matplotlib是机器学习中最有用的几个函数库。如果你没有任何编程经验,我推荐你上一门多伦多大学的免费课程。多伦多大学是目前在机器学习和人工智能方面水平最高的大学之一。这门课耗时数周,但它值得你花费时间。你在这门课程中学到的大多数知识都能应用于任何其他的编程语言,唯一不同的只有语法。课程链接: 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Eremenko和Hadelin de Ponteves,特别擅长在现实生活中寻找实现简单算法的途径。更厉害的是,这让没有复杂数学背景的高中生可以轻松理解。他们的课程包括Python和R,不用担心R的部分,只需要看Python的教程就可以了。如果你觉得他们的课有点慢,可以用1.25倍速播放。他们的课在Udemy上,是付费的,但Udemy一般都给他们的课90%的折扣。在这可以找到课程,通常只要花费10美元。课程链接:https://www.udemy.com/machinelearning/learn/v4/overview该课程涵盖了从基本回归分析到深度卷积神经网络。如果你还想探索更深的领域,机器学习课程的最后提供了他们的深度学习课程,有90%的折扣。但是,因为第二个课程太新了,其中的概念可能有点超前并缺乏合适的分类整理。如果你不愿意花钱学,你可以看看谷歌的免费深度学习课程,或者密西根大学的免费课程。但是这些课程都与SuperDataScience的课程相差甚远。谷歌的免费深度学习课程:https://www.udacity.com/course/deep-learning--ud730密西根大学的免费课程: https://www.coursera.org/learn/python-machine-learning对于这些课,做笔记不是必须的,网上有很多算法小抄,你一下就能看明白这些算法是怎么运作的。小抄链接:https://www.analyticsvidhya.com/blog/2017/02/top-28-cheat-sheets-for-machine-learning-data-science-probability-sql-big-data/探索、探索再探索现在你掌握了广泛的机器学习概念,并且学到了大量的技能。是时候在这些基础项目上小试牛刀啦。我建议上Kaggle或者UCI机器学习库,找个你感兴趣的数据集,对它进行建模解决一些问题。尝试各种不同的算法,尝试去不断优化模型表现。Kaggle:https://www.kaggle.com/UCI机器学习库:http://archive.ics.uci.e/ml/datasets.html确保你用的数据集简单明了,它们不应该需要太多的预先处理和修改。一些我能想到的简单数据集:鸢尾花数据、葡萄酒数据、威斯康星州乳腺癌数据、自闭症筛查数据、国会投票数据、MNIST手写数字数据和MNIST时尚数据。如果你遇到障碍,Stack Overflow是你的好朋友,上面有你所有问题的答案。如果没有,发布一个问题,几个小时内就能得到解答。Stack Overflow链接:https://stackoverflow.com/寻找一个特别感兴趣的领域,深入研究现在你已经有了对全部基础知识有了很好的广泛了解。我建议你在机器学习的范围内寻找一个感兴趣的领域,并且深入了解它。在高中阶段,你可能没有时间成为所有领域的专家,但可以尝试去征服一个或两个领域。计算机视觉应用一种特殊的神经网络使计算机观察并理解事物,这应该是当下机器学习及人工智能最热门的领域。斯坦福大学发布了相关在线课程,讲义、课堂笔记和作业都公开。尽管课程涉及的数学有些复杂,不要担心,试着去学习一下,该课程只是为了加深你的知识。另外,你还可以看看OpenCV,这是一个计算机视觉库,它可以为你处理很多复杂的东西。这是一个很好的教程。当你完成上述这些,就去Kaggle和UCI上找更多的高级图像数据集,或者参加Kaggle的竞赛。斯坦福CS231n在线课程:http://cs231n.stanford.e/OpenCV教程:https://www.youtube.com/watch?v=Z78zbnLlPUA&list=PLQVvvaa0QuDdttJXlLtAJxJetJcqmqlQq斯坦福CS231n中文字幕视频+笔记:http://study.163.com/course/courseMain.htm?courseId=1003223001自然语言处理了解计算机如何学习说话也是当下的一个突出话题。斯坦福大学又提供了一个在线课程。如果你不了解其中的一些数学概念,不要担心,只需要了解这个领域的工作原理。对于实现NLP应用,你可以学习Udemy课程。你也可以选择Siraj Raval的视频。如果你已经完成了这些,可以尝试开始做简单的众所周知的项目,比如创建聊天机器人,情感分析或为歌曲创建歌词。斯坦福CS224n在线课程:http://web.stanford.e/class/cs224n/Udemy课程:https://www.udemy.com/data-science-natural-language-processing-in-python/Siraj Raval的视频:https://www.youtube.com/watch?v=9zhrxE5PQgY大数据文摘经授权译制Siraj Raval多个视频,戳这里看强化学习该领域专注于机器如何以特定方式学习,其最受欢迎的应用程序是在电玩领域。 Siraj Raval在这方面又有了一个不错的视频集合,另外David Silver的UCL课程非常棒,虽然初学者可能会觉得有点难 。一旦你完成了这些工作,就可以开始从网上下载基础项目,并添加人工智能元素来改进他们的行为模式。Siraj Raval:https://www.youtube.com/watch?v=i_McNBDP9Qs&list=PL2-dafEMk2A5FZ-MnPMpp3PBtZcINKwLADavid Silver的UCL课程:http://www0.cs.ucl.ac.uk/staff/d.silver/web/Teaching.html数据科学这是一个萌芽的领域,有许多令人兴奋的工作机会。我建议你学习SuperDataScience的付费课程或加州大学圣地亚哥分校基于Python的免费课程。你还必须学习SQL以及Matplotlib。在学生时期学习的优势在于找工作——我有高中的朋友拿到了数据科学实习的offer,因为从他们的工作中获得的数据可以立即被公司拿去盈利。公司总是很需要数据科学家。SuperDataScience的付费课程:https://www.udemy.com/datascience/加州大学圣地亚哥分校的免费课程:https://www.edx.org/course/python-data-science-uc -san-diegox-dse200xSQL:https://www.khanacademy.org/computing/computer-programming/sqlMatplotlib:https://www.youtube.com/watch?v=q7Bo_J8x_dw还有像代表性学习(用于推荐系统)、Adversial Networks(AI改进AI)和遗传算法(以与自然进化类似的方式改进解决方案)等领域,但在我看来,对于大多数高中学生来说,这些是延伸学习。因为这些领域目前没有盈利空间,他们不像其他领域被学习和发掘得那么全面。如果你对其中某个领域特别感兴趣,也可以尽情去探索。真正了解人工智能领域如果你想要长期在这个领域中工作,了解它是什么、有什么突破性进展以及它对社会的影响至关重要。高中生应该做如下几件事来加深对该领域的了解、增长见识:开始阅读研究论文:它们不像你想象的那么有挑战性。即使只有高中数学水平也可以读懂很多论文。如果你读到一篇不理解的,放下它不用读了,还有很多其他的替代选择。https://www.kdnuggets.com/2017/04/top-20-papers-machine-learning.html关注领域内的先驱:像吴恩达、Ian Goodfellow和Yann LeCunn都经常接受采访,他们给出了这一领域内专家对于人工智能课题的权威观点。https://www.youtube.com/user/Maaaarth/videos与时俱进:Wired是科技达人的最佳平台之一。它每天发布多个与AI相关的故事。这是个方便快捷了解实时趋势的好途径。另外,订阅TechCrunch的Facebook Messenger机器人 - 它通常会每天推送与人工智能相关的有趣文章。https://www.wired.com/tag/artificial-intelligence/了解内涵:没有比看TED更好的方式了。他们的发言人在这个领域非常权威,并且在发言中越来越强调人工智能。https://www.youtube.com/user/TEDtalksDirector/videos了解哲学:人工智能有支持者也有反对者。然而,它背后的哲学是有趣的。推荐一些我喜欢并且适合高中生阅读的探究该领域的书籍,包括Ray Kurzweil的《如何创造心灵》和Max Tegmark的《生活3.0》。http://s3.amazonaws.com/arena-attachments/1446178/cffa5ebc74cee2b1edf58fa9a5bbcb1c.pdf?1511265314做贡献:如果你喜欢从他人的经验中学习,看看脸书上的人工智能和深度学习小组。或者,如果你更喜欢对话,看一下Reddit上的人工智能相关问题。https://www.reddit.com/r/artificial/结论并不是每个人都要遵循这一条路径,你也可以寻找自己的学习路径。机器学习和人工智能是一个新领域,一般是研究生在学习相关课程。但这并不是说此领域晦涩难懂,只要掌握学习方法,什么时候学习都不算晚。你觉得几岁开始学习人工智能比较合适?欢迎留言讨论~原文链接:https://github.com/kjaisingh/high-school-guide-to-machine-learning/blob/master/README.md