“X-Camp”：解锁中学科创教育的新硬核模式

说起中学生科创教育，你一定会想到以下关键词：

软件编程、3D打印、激光切割、机器人制作、生物实验……

这些大热的科创项目，的确也包含在“X-Camp”中，但既不是重头，也不是主角。

在“X-Camp”，来自全球的中学生们真正要挑战的，是真实前沿的挑战性问题。

并且，他们必须在短短10天内，以解决真实世界中的某个问题为目标，提出创新性的idea，分享给一众专业人士——那些正在做科研的大学生、科学家、院士。（点击跳转《这届宝藏少年们，带着有温度的科技创想站上第二届X-Fusion全球创新者聚变大会》）

于是，打从第一天起，硬核的气息就在学院弥漫。

“烧灼神经元”的热烈探讨随时随地都在发生。

他们对科研创新的热情与日俱增，硬核程度也愈演愈烈。

越来越多人学到茶饭不思、废寝忘食，甚至让查寝的老师们头疼不已……

这种在传统学校几乎不存在的光景，在零一学院里却随处可见，每天上演。

如果你起得早来得早，能看到遍地都是热烈讨论到深夜的痕迹，不少人早早就扎进了实验室。

目之所及，你能发现，他们面对人、事、物、自然、社会，思考的角度和深度，逐渐发生改变。

而尽管“X-Camp”看重的是idea本身，向来不要求制成某种精美实物，但到了展示环节，自诩“社恐”“i人”的他们，就开始大大方方地秀出五花八门的绝技：海报、PPT、影像、音乐、模型、软件、程序、电子游戏……

10天下来，十分上头，乐不思蜀。

后劲是真的大

能让中学的少年们对科研和学习如痴如醉，“X-Camp”里究竟发生了什么，究竟在教什么？

这次，带你走近瞧一瞧。

1、中学生研究什么？怎么研究？

面向未来创新的教育，要以“学生的内在激情为中心”。

在“X-Camp”，传统意义上的项目、课程和学科的概念，都消失了。

取而代之的，是一个个“挑战性问题”。

它们来自当下或未来，均是能影响全人类的难题。它引导所有孩子思考：

你如何为推动世界发展而行动？

教室、老师、学生，都围绕“挑战性问题”配置。

每个挑战问题都有自己的导师团队，成员背景多元，来自不同的学科领域，学生们可以向任意导师寻求帮助。

为了及时给到学生帮助，导师团队内部有不同的职能分工。

整齐划一的秩序在这里是次要的，利于学习和研究的是第一位的。

于是,

课堂可以在任何角落启动，部分Track甚至安排了户外实践；

课桌可以被随意打散，无论导师还是学生，上课都不用端着；

讨论无需拘谨，既可随性地席地而坐，遍地豆袋，也可找自己喜欢的姿势躺下……

这样的理念也促成了大大小小、正式或非正式的开放空间，让交流得以随时随地发生。

松散、舒展，只为让灵感自由流淌（左右滑动，查看更多图片）

问题不受限，idea也不受限。

唯一的要求是，这种创新，不是类似“咖啡+牛奶”到“咖啡+羊奶”的创新，也不是审慎的功能迭代。

于是，“X-Camp”精心设计了流程环节，让学生们能围绕问题不断深入思考，步入创新的王道。

“X-Camp”环节一览

01

走进问题的前世今生

Track2菁锐导师郭秋泉（电子科技大学（深圳）高等研究院副研究员）

左右滑动，查看更多图片

Track3菁锐导师吕存景（清华大学航天航空学院工程力学系长聘副教授）

02

根据兴趣选方向

由学生根据自身兴趣选定挑战问题。如希望深入了解问题，可以和导师、助教进一步交流。

03

夯实研究基础

导师们自定课程内容，不仅有现场教学，还有线上课、动手实验、工作坊、户外实践等。

04

找研究搭子、找课题

导师们很快就会“撒把”，转为“放养”，不指定任务或作业，一切交给合作学习。

05

组内组间深度研讨

为了确定课题是否成立，方案是否可行，学院特别开设“Open Lab Hour”“Gallery Walk”两个活动，促成100-400人规模的交流会。

06

完善方案，准备展示

每个小组都以自己喜欢的方式准备公开展示的内容，以获取意见。

除此之外，作为零一学院创新人才培养的入口，“X-Camp”也承担了创新人才选拔的任务。10天里，还会穿插对学生创新潜能的评估工作，包括前测、中测等。

“学生潜能咨询室”

神秘的评估表

在高度聚焦的研究性学习之余，“X-Camp”还有别出心裁的设置以及大咖云集的“夜校”。

一种由师生们共建的独特文化，也在其间蔓延滋长。

2、滋养“品味”的课余生活

比思维更重要的是品味。知道什么是好的研究，知道做什么能产生更大的意义和价值。

零一问题墙

朋辈生态的重要性，在学院里被一再强调、反复提及。

从2023年冬天起，学院专门划出了一大面玻璃墙，命名为“零一问题墙”，所有人可以在上面自由书写。

今年开营之后，这面墙就变得越来越热闹。

有自言自语，有真诚的发问，也有坦诚的回答。

有各式各样的逻辑游戏，也存在大量哲学探讨。

有魔法的问题墙，让每一个路过的人都为之驻足

一个问题的出现，牵引出更多问题。有时候，前一天还没“动静”，隔夜放置后，就有三四个“跟帖”。

来来去去，这面36平米的白墙被填得满满当当。

这面问题墙低头不见抬头见，问题意识就这样融入学子们的毛细血管中。

猫头鹰奇妙夜

思维水平的提升只是成长的一部分，任何一种形态的教育，最终都要指向培养更完整的人。

博雅、通识、视野、格局，同样关键。

为此，“X-Camp”开设了一年一度的“夜校”，命名为“猫头鹰奇妙夜”。

“夜校”包括科学、科技与人文、艺术结合的主题。不仅包含涉及统计力学与分子模拟简史，还包括恒星的秘密、地球大龟裂，储能技术、硬件发展趋势，胶片摄影、领导力，古典时代、人工智能时代的音乐等等。

现场，所有人都能与大咖对话，也能听到前辈们关于科研创新、学习成长的真诚分享。

在猫头鹰奇妙夜（Science），北京大学数学科学学院教授王杰带来关于音乐与数学的分享《巴赫与欧拉 (Bach and Euler chat in Frederick's Court)》。

中国科学院院士、深圳零一学院创始院长郑泉水与学子们探讨科研、创新、学习等各式各样的话题。

不仅是为了缓解白天的紧张学习，让思维有处闲逛，也是为了激发更多灵感，让奇思妙想自主发挥，让想象力无意中开花，并帮助个性不同的学生找到内心的热爱。

正如郑泉水院长所说：“你的梦想决定了你的天花板，也会决定你要走多远。”

你或许会问，如此大费周章让中学生做科研、做研究，最后却只是让学生输出一个想法，这到底有什么意义？

不妨来听听导师们怎么说。他们也将回应，今年的“X-Camp”，如何融入零一学院的教育理念。

3、导师亲述

面向未来，我们如何开展创新教育？

深度体验科研全链路，激发创新的价值感

李瑜琪（Track8“未来星球生态工作站”菁锐导师）

真实的挑战问题，就是有社会价值的问题。科研创新就是基于这些问题，创新地找到可实施的路径。

选择提出这个挑战性问题，首先是基于我们在科研生涯中的切身体会。中国幅员辽阔，国土面积大，生物多样性程度高，这种多样性能衍生出非常丰富的应用。但一直以来，在开发和保护上都做得不够。我们希望让更多孩子尽早了解生物多样性，未来更好、更科学地保护和运用。

在“X-Camp”头两天，我们就带大家去到户外，进入红树林采样，真实感受红树林生态。回来后，又采用DNA检测方法了解其中的生态——因为这种技术对生态的破坏是最小的。

此外，我们还希望孩子们的站位更高，让科技创新为人服务。在生态保护领域，户外日晒雨淋的科研工作者亟待得到解放。他们需要想一想，现在的生态领域科研工作者面临哪些困境，未来20年、30年，有没有一套更友好的野外工作方案？

我们也带他们沉浸式体验现在的前沿工作者们的日常。不仅要晒着太阳采样，还要走进泥地里，把室外到室内的所有环节都体验一遍。同时，也让科研工作者和孩子们表达，他们希望未来20年、30年，自己的工作变成什么样。

知晓了活生生的人的痛点，才会思考如果未来要做生态监测，需要解决哪些问题；基于目前的技术，未来20年、30年的目标要如何实现——功能如何设计？模块如何迭代？需要做单一的技术迭代？还是做综合迭代？或者，有没有一些全新功能是需要颠覆性创新的。

当他们自己发现了想要解决的问题，并且这个问题具有社会价值、能得到更多人认可，就会产生克服困难的内驱力，这个阶段的孩子开放性高，能够在短时间内产生巨大变化。

培养从零开始自主解决问题的能力

郭艺帆（左）王泽昊（右）（Track7“音乐与科技”菁锐导师）

在观察国内外前沿领域时，我们发现，技术的发展和音乐的表达方式之间是相互作用的，其中产生了许多趋势，也产生了许多有价值、需要创新性解决的问题。比如新的技术正在重塑人们对音乐创作的表达与欣赏体验，又如因新艺术思潮或应用场景的诞生而改变的技术发展方向。

就像音乐本身一样，这些事对每个人都有着天然的吸引力。所以，我们通过课程把这些分享给孩子们，并以体验的形式，包括播放视频、音乐，打开软件，让他们看到后台的运行操作，也或是让他们直接看到麦克风的啸叫如何形成，同时学习如何驯服这类“猛兽”，开阔他们的视野并激发兴趣。与此同时，我们把挑战性问题中涉及的知识以一种有趣且具象的方式呈现出来，包括三角函数、对数、傅里叶变换、冯·卡门方程等抽象的数学知识在音乐科技领域的实际应用。

此外，虽然传统的科研训练是在一开始就给大量学术资料，但我们是根据学生的兴趣和需求逐步提供资源。黑板上的所有公式都是按需出现的，不需要就不写。

尽管他们很快就发现，这个领域非常交叉，关联数学、物理、空间声学、机器学习、心理学等多个方面的硬核知识，但要为解决这些问题形成一个初步方案，即便是不具备高等物理和复杂理论知识的中学生，也能够胜任。

在整个教学中，我们也一直在传达一个理念：在追求新技术的同时，如何更好地利用它们，并且回馈到社会与实践中去。这种从零到一且带有人文关怀的自主探索经历最为宝贵，它会培养求知欲，锻炼学生自主思考，也塑造一个人对美的追求与理解能力。

所以，我们不会指定问题让学生去解决。事物发展都有一个必然的规律，孩子们现在所处的阶段解决不了我们想到的问题。实际上，“找到问题”这件事是没有门槛的，只要有兴趣，一定能根据自己的理解、自己的思维方式找出问题，只要坚持探索，就能给出解决方案。

先理解社会运行，再系统性思考创新

张立涛（Track4“人工智能与社会创新”菁锐导师）

如何让科技创新更好地被用于促进社会的发展，是我们真正关心的命题。

对未来想成为科学家的学生，需要认识到自己在社会中的角色和责任。因为，我们不仅要培养实验室里的科学家，还要培养社会里面的科学家。

经历了完整的“X-Camp”后，我们希望孩子们有三方面成长。

首先，是思维方式转变。面对新的挑战问题时，知道如何开始，能够一步步深入思考，并清晰表达出来。

其次，找到具体的需求。这些需求要有逻辑、数据、案例等支持，经得起推敲和质疑。要能回答“为什么要做这件事？如果不做会有什么后果？”

实际上，绝大多数学生经常出现逻辑漏洞。比如“今天下雨了，所以明天吃面包。”这个逻辑其实是“今天下雨，所以不能出门买食材，而家里只有面包，所以明天吃面包。”为此，我们开设了设计思维工作坊、案例分析等，引导学生理清逻辑，补足信息链。

最重要的是方法。不仅要知道“我能做什么”，还要知道“如何做”，每一步该怎么走。

社会发展面临的挑战不仅关于科学突破，还关于整个社会系统。比如武汉的百度萝卜快跑实验，虽然技术上有突破，但也带来社会的一系列连锁反应。

创新需要理解社会系统和组织，通过杠杆撬动大问题。

尽管短时间内孩子们不可能完成一个完整的产品，但要能基于需求提出最优方案，明确一个机制、模式或产品方向。未来再通过技术、资源、平台落实方案。

“X-Camp”的初心与目标，所有要素与设计，不过是刨去了浮躁与功利，呼应了教育的本质：

让孩子在一系列艰难和挑战中，自然地学习，形塑能够应对未知挑战、不断创新的勇气和能力。

把成长变为一件痛并快乐的事，为更多创新火种打开无限光明的未来，就是它的全部意义。