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高中的阀杆课程

通过我们的科学, 技术, 工程, 还有数学课程, 高中生发展为批判性思考者, 灵活的解决问题, 负责任的公民.

生物和化学的核心课程强调基本概念,为学生作为高年级学生选择和擅长选修课程奠定基础. 老师经常给学生提供提问的机会, 进行实验, 分析数据. 高年级学生在评估证据方面变得自信, 构造参数, 并将他们的知识应用到新的情境中.

学生使用显微镜

老师经常给学生提供提问的机会, 进行实验, 分析数据.

在数学方面,学生每天都要学习新的技巧和策略. 他们使用代数中的概念, 几何, 还有统计学在模拟现实生活中的应用,培养他们进入大学所需的技能. 课程挑战高年级学生将他们的能力提升到一个新的水平, 能适应挫折, 并最终, 掌握概念. 学生发展了一种学习方法,确保在数学和日常生活中取得成功.

我们的计算机科学课程使学生能够通过抽象来解决问题, 算法思想, 利用设计过程.

计算机科学 挖掘学生对科技的兴趣, 帮助他们成为创新者,能够为科学问题设计技术解决方案, 数学, 社会研究, 艺术, 和读写能力. 课程主题包括硬件的熟练程度和读写能力, 软件, 计算机编程(编码), 物理计算(工程和机器人), 数据分析, 设计, 数字公民和计算思维.

高年级学生有很多机会进行阀杆体验式学习. 在一次去乌塔斯山脉的班级旅行中, 大一新生学习生物学, 地质, 和山脉的水文学. 临时旅行允许高年级学生探索犹他州和其他地方的自然世界. 计算机科学专业的学生制作具有现实用途的应用程序. 课外活动,如制造俱乐部和科学奥林匹克,让我们的高年级学生进一步探索他们的兴趣,同时培养他们的同龄人领导能力.

所有年级的阀杆教育

高中经历

个性化的关注

高中科学老师和学生.

我们高中平均每班13人. 每个学生都是知名的,并以最能满足他们需求的方式得到支持.

Fine Print杂志上的高中阀杆故事

罗兰霍尔高中数学俱乐部的成员在午餐会上聚在一起.

作者:Caelum van Ispelen, 2023届毕业生

每周三午餐时间,漫步经过高中A-11教室,你会听到一些迷人头脑的隆隆声.

Some days you'll listen to combinatorics; other times it might be hyperbolic trigonometry—or if you're lucky, 古老的麦乐鸡定理. 但总是, 这个教室让学生探索数学知识的范围,远远超出了学校传统教学的范围.

这就是数学俱乐部:一群学生聚在一起讨论数学及其谜题. 由资深数学老师Zachary Klein带领 Adella克罗夫特, 它的5年历史不仅见证了共同利益带来的宝贵联系和纽带, 而且在国内和国际数学竞赛中也有出色的表现.

与学校提供的课程相比, 数学俱乐部提供了一个更多样化的数学视角. "We don't have a set agenda; we just do what interests us," said club president Zachary. 适合所有知识水平的学生, 这种灵活性重新点燃了人们对数学内在之美的欣赏. “考虑更广泛的解决问题的方法,而不是全年都盯着同一个镜头,这让人耳目一新, 就像在课堂上一样,俱乐部成员Caelum van Ispelen说.

与一个问题斗争而没有取得进展是有意义的. 这对每个人来说都是有价值的曝光,我们学会了如何处理看似不可能的事情.-高年级学生Zachary Klein,数学俱乐部主席

俱乐部的一个主要目标是丰富人们对数学和解决问题的创造力的欣赏. 当被问及比赛和学校数学的区别时, 圣扎迦利说, “主要区别在于你的准备程度 ... 当你在学校参加数学考试时, 你已经看到了同样的问题, 只是数字不同而已.他认为,在数学竞赛中,没有一个问题遵循这种模式. “你永远不会看到你以前见过的问题. 你有解决问题的工具, 但你必须弄清楚如何以一种对你自己和你的身份来说几乎是独一无二的方式使用这些工具."

即使是那些可能对数学俱乐部所涵盖的数学概念范围找不到用处的学生,也能带走不可或缺的智慧:失败的能力. “努力解决一个问题,却没有取得进展,这是有意义的,扎卡里说。. “这对每个人来说都是有价值的曝光,我们学会了如何处理看似不可能的事情."

当学生们准备上大学,准备迎接越来越多的课程挑战时, 这种暴露肯定会发挥作用. 事实上, 许多数学俱乐部的成员已经在新引入的高级数学主题课程中体验到了大学水平的严格. 面对复杂的渗流和群论, 这些学生发现自己在努力坚持的过程中记住了数学俱乐部的智慧. “参加数学竞赛,参加25%被认为是好成绩的考试,这些都激发了我对挑战性材料的韧劲,卡勒姆说.

带着与其他有数学头脑的人交流的动力, 数学俱乐部的成员也在帮助将他们的新兴知识传播给更年轻的学生. 扎卡里现在领先 犹他州数学使命, 这是一个非营利组织,致力于提高中小学生对阀杆主题的认识和欣赏. 评论该组织对辅导和比赛的无条件财政援助政策, 圣扎迦利说, “我听人们说,他们对这种轻松的经济援助非常感激, 这让他们发现了更多的数学知识. 这对我来说意义重大."

高年级学生扎卡里·克莱因和高年级学生迪安·希贾维, 苏菲郑, 伊莎贝尔·姜在美国数学竞赛中名列前5%, 美国数学邀请考试(AIME)资格. 这一成功标志着2023年犹他州aime合格学生人数第二高,也是罗兰霍尔学生连续第四年达到这一水平.

除了数学俱乐部在传播创造力方面的成功, 2022-2023学年也不例外,学生们在全国知名的比赛中表现出色. 经过一段时间的紧张学习, 在成堆的问题和草稿纸中挣扎, 数学俱乐部学生参加美国数学竞赛(AMC), 这是一场竞争激烈的考试,需要最具创造性和最复杂的解决问题的能力. 在一场精彩的表演中, 高年级学生扎卡里·克莱因,高年级学生迪安·希贾维, 苏菲郑, 伊莎贝尔·姜在AMC考试中排名前5%, 美国数学邀请考试(AIME)资格. 这一成功标志着2023年犹他州aime合格学生人数第二高,也是罗兰霍尔学生连续第四年达到这一水平.

在这个惊人的成就之上, 参加美国地区数学联盟(ARML)的数学俱乐部的学生也表现得非常出色. 在他们的参与下, 犹他队在2022年的ARML Power国际比赛中获得了第一名. 随后,该团队被邀请前往波士顿参加哈佛-麻省理工学院数学锦标赛. 在团体赛中,他们在全国排名第七.

鉴于这一成就和贡献的遗产遍及过去五年, 数学俱乐部将继续蓬勃发展. 扎卡里今年就要毕业了, 这将由年轻一代的学生来掌舵,他们已经做好了充分的准备.

学生的声音

2023年3月,社区发言人参加十大菠菜的第一届阀杆研讨会.

Dr. 12岁的索菲·詹姆斯(Sophie james)记得她第一次意识到自己可以在阀杆领域发展.

“我在Mr. 海耶斯九年级生物课上的课,让我灵光一闪,”她说. “我意识到我真的很喜欢科学.”

Dr. 詹姆斯现在是犹他大学的妇产科住院医师, 3月17日,她回到罗兰霍尔的林肯街校区,与在读学生谈论他们如何, 太, 能在科学领域找到一席之地吗, 科技, 工程, 数学或阀杆.

我们希望学生们看到自己在不同的榜样和不同的领域的反映. 我们希望他们知道,他们可以成功地驾驭自己热爱的职业道路.—Dr. 钱达尼·帕特尔,平等与包容主任

Dr. 琼斯, 医学领域的代表, 是参加学校首届年度“阀杆的未来:与当地创新者研讨会”活动的演讲者之一吗, 这是一个为纪念妇女历史月而举办的活动. 她由内科医生Dr. Tricia Petzold(医学)和数学教授Dr. Priyam Patel(数学),还有老师 本·史密斯89 (计算机科学), Dr. 里达Padmashree这样解释 (生物学), 基督教的水域 (技术); Great Salt Lake Institute Coordinator Carly Biedul (environmental 科学) was also scheduled to attend, 虽然她因病不得不取消. 该活动的设立是为了让学生们能够与目前在阀杆领域工作的女性见面, 了解不同的职业道路, 并了解如何开始自己的阀杆职业道路, 同时也支持同行一路走来. 活动的主讲人, 即将上任的十大菠菜董事会主席、科技公司首席执行官萨拉•雷曼, 建议小组成员“适应不舒服的环境”,“不要害怕在自己感兴趣的领域提出自己的主张, 和, 当面对挑战时, “专注于对你重要的事情,让其他事情顺其自然。."

研讨会的目标包括鼓励历史上代表性不足的个人在阀杆领域追求自己的兴趣, 包括寻找那些从事自己感兴趣的工作的导师. 其中一个会议是十大菠菜女性如何驾驭这些领域, 而另一个则探讨了如何成为一个盟友,让阀杆对各种各样的人更具包容性. “我们希望学生们看到自己在不同的榜样和不同的领域中得到反映,” Dr. Ch和ani帕特尔她是公平与包容部主任. “我们希望他们知道,他们可以成功地驾驭自己热爱的职业道路.” 

Dr. 帕特尔说,阀杆研讨会只是她希望举办的许多活动中的第一个,这些活动旨在将社区领袖和专业人士带到学校,与学生们分享他们可能从未考虑过的职业选择和机会. 这类活动强调了建立牢固的伙伴关系以创造学习机会的重要性, 无论是在教室里还是在教室外.

“我很高兴能够向他们展示什么是可能的,他们需要采取什么步骤,”医生说。. 琼斯. “我希望他们勇敢,充分利用他们能得到的机会.”

阀杆

罗兰霍尔机器人学生在比赛.

机器人真的很酷.

当你想到机器人比赛时, 你可能会想到战斗机器人, 用机器进行毁灭. 但实际上,机器人比赛是为了展示创造者的作品. 这些机器能独立工作吗? 他们能实时执行命令吗? 这听起来并不令人兴奋,但房间里的每个人都在他们的座位边缘. 很酷的.

最酷的因素是罗兰·霍尔机器人俱乐部成员想让你知道的第一件事. 建造一个机器人参加比赛,让这些学生从一个想法开始,看着它变成现实. 他们从设计阶段到构建和测试阶段, 然后通过竞争和故障排除. 他们使用机制, 数学, 工程, 计算机辅助建模, 3 d打印技术, 智能和灵感设计, 原型设计, 以及其他实现目标的工具. 在整个过程中,他们是发号施令的人. 和机器人一起玩.

这是由学生主导和管理的. 这是一群学生共同努力设定和实现他们的目标.——本·史密斯,计算机科学系系主任和老师

“这是学生主导和学生管理的,”他说 本·史密斯89他是计算机科学系主任兼教师,也是机器人教练. “这是一群学生共同努力设定和实现他们的目标.”

罗兰·霍尔从2012年开始就有了某种机器人项目。亚历克斯·博福特,13岁现任教练是第一批成员之一),但该俱乐部于2019年正式成立. 那年俱乐部里只有三个学生, 但他们仍然参加了州锦标赛,并获得了奖品. 从那以后,情况变得越来越好. 现在, 这个俱乐部大约有18名学生, 他们已经制造了两个机器人,并带着它们参加了全州的比赛.

不过,学生们不仅仅要对机器人负责. 就像本说的,这个俱乐部是由学生主导和管理的. 这意味着学生们还必须做市场营销, 的筹款, 宣传, 活动策划, 并处理他们旅行时的后勤问题. 这些责任, 再加上制造机器人所需的知识, 有一项技能是实现这一切的关键:沟通.

“沟通是至关重要的,”亚历克斯说. “他们必须学习如何有效地沟通,以及如何让每个人都参与到这些沟通中,使之成为一个团队. 否则,事情就无法解决.”

“它教会了你自信的沟通,”十年级学生安娜·吕(安娜 Lui)说. “你需要能够表达自己的想法,而不必害怕被拒绝. 它迫使你主动出击. 即使你不知道如何去做,你也需要去尝试. 你可能会对自己的能力感到惊讶.”

罗兰霍尔机器人学生准备与其他高中生比赛.

罗兰·霍尔机器人学生参加2023年州选拔赛.


扩展能力是每个机器人团队成员的中心主题. 他们所有人都在做自己舒适区之外的事情. 幸运的是,他们有队友的支持. 十年级学生埃文·温斯坦(Evan Weinstein)说:“我们都在努力互相帮助,这很了不起。. “即使在比赛中,你也必须互相支持,因为你在一轮比赛中的对手可能是你下一轮比赛的搭档.”

事实上,每个学生都为团队带来了不同的技能,这意味着他们必须相互支持才能成功. 这里没有摇滚明星,也没有女主角. 每个团队成员都知道这是他们在其他地方找不到的独特机会. 十年级学生斯宾塞·布雷迪(Spencer Brady)说:“这样做可以获得经验。. “学习如何制造机器人的唯一方法就是制造它们.”

虽然机器人建筑是让学生们对机器人着迷的地方, 很明显,这门学科的意义远不止于此:培养和完善解决问题和计算思维等技能,这些技能将使学生受益一生,并为他们在大学和职业生涯中迎接其他挑战做好准备. 而这些学生中的大多数想进入计算机或工程领域, 即使是那些不知道自己想做什么或想走一条完全不同道路的人,也能从他们的机器人经验中看到长期价值. 

机器人团队给我们提供了几乎可以在任何地方使用的技能.——奥马尔·阿尔索莱曼,2024届毕业生

“从头到尾看一件事真的很有成就感, 学会在团队中工作是很神奇的,高一学生杰克·坎普森说. 同学Omar Alsolaiman, 也是在11年级, 添加, “机器人团队给我们提供了几乎可以在任何地方使用的技能. 我们的团队基本上就像一个商业或真正的工程公司, 因此,许多技能将转移到未来的工作中.” 

学到的技能甚至超越了那些在教育、专业和商业领域使用的技能. 团队成员正在培养技能,帮助他们成为独立和全面发展的人, 成为未来领导者的基石. “我学到的不仅仅是机械或工程技能. 这也是让我了解自己作为一个人的极限,”埃文补充道.

随着俱乐部的发展,它对学校的影响也越来越大. 这是本喜欢看到的. “机器人在十大菠菜占有一席之地,因为它要求学生做一些他们必须做的最难的事情,他说. “我希望它像我们的其他项目一样有吸引力和受欢迎, 比如舞蹈或创意写作, 并以类似的方式融入到我们的学校文化中.”

毕竟,机器人很酷. 当教练 Rob Lingstul 说:“这些孩子正在创造和生产一些疯狂的、了不起的东西.”


跟上乐趣! 下个月, 罗兰霍尔机器人学院的学生将访问南犹他大学参加州机器人锦标赛. 跟随俱乐部制造的两个机器人(全色盲者铁狮子)在社交媒体上.

阀杆

在檀香山举行的2022年材料研究学会会议上,罗兰·霍尔高中的高年级学生和教师, HI.

罗兰学院为学生提供了在一个充满活力的世界中茁壮成长所需的技能和经验. 我们相信教育是积极的, 那么深, 真实的学习体验以强有力的方式吸引学生, 使他们能够将自己视为创新者和创造者. 我们的新 远景及策略重点 是否有助于将这项工作集中起来并正规化, 但这一直是十大菠菜经历的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, 创建, 在课堂内外分享知识. 仅去年一年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 由他们个人的激情推动, 解决现实问题,提供创新的解决方案,以改善我们共同的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要检查“Ruchi Agarwal在全国斯德哥尔摩青少年水奖比赛中获得亚军," "在国际航空发动机设计科学与工程博览会上,三名罗兰霍尔学生获得第四名,"和"Max Smart ' 22和科学教师博士. 里达Padmashree这样解释发表在《十大菠菜》上.")

这篇文章摘自罗兰·霍尔的《十大菠菜》 年度报告.


今年春天,在伦敦时装周上展出的一张海报引起了很多热议 材料研究学会 (MRS)会议在夏威夷檀香山举行. 

“利用机器学习发现插层石墨化合物的结构-性质关系”有可能导致该领域的重大发现. 但这并不是人们谈论的话题. 而是那些展示海报的人不是研究人员或教授, 而是四个来自盐湖城的青少年, 犹他州.

他们是那里仅有的高中生. 人们很困惑,也很印象深刻.——塔莎·诺尔顿,高中科学老师

罗兰堂高年级学生泰勒·格斯坦说, 福特霍吉金斯, 萨曼莎雷曼, 奥利弗·米拉维茨, 和科学老师一起 Tascha伟达公关 犹他大学副教授(也是罗兰霍尔的前老师). Kaci王桂萍, 参加会议是为了展示学校科学研究课的研究成果, 现在已经是第二年了.

“他们是那里仅有的高中生,”塔莎说. “人们非常困惑,也非常印象深刻. 他们被吓了一跳——当他们发现自己的年龄时,有些人真的退后了一步.”

学生们的作业对高中生来说并不典型. 他们从文件审查开始了他们的旅程, 这项事业不是很令人兴奋,但却是大多数科学发现的基石. 他们查阅了数千页十大菠菜石墨片(或石墨烯)性质的研究,以尽可能了解它们如何与其他化合物发生反应. “这需要大量的数据挖掘,非常耗时,”塔莎说. “他们可能会浏览多篇论文,只找到一个值得使用的小数据.”

在檀香山举行的2022年材料研究学会会议上,四位罗兰霍尔高中的毕业生发表了演讲.

左起:福特·霍奇金斯、奥利弗·米拉维茨、萨曼莎·雷曼和泰勒·格斯坦.


文件审查只是冰山一角. 然后,学生们利用这些数据,深入研究代码编写和机器学习软件,以预测石墨烯如何与其他未知化合物发生反应. 它会夺走它们的电子还是给它们电子? 这些电子的运动是怎样的呢? 他们使用该软件的次数越多,预测就越准确.

“我们能够根据放置在薄片之间的化合物预测石墨烯的颜色变化,萨曼莎说。. “这很酷,因为颜色是一种电光学特性.”

我们有很多写科学文章的经验. 我有了一些编程经验,我们必须搞清楚机器学习. 最重要的是,我们必须向该领域的专业人士展示我们的作品. 我们经历了一系列科学领域的活动.——萨曼莎·雷曼,2022届毕业生

还有更多的工作要做, 虽然, 2022年至2023年,该项目将由十大菠菜的学生继续进行. 他们将利用今年收集到的数据和预测,开始研究这些化合物如何发挥作用,以及如何将它们用于各种目的. “石墨是最稳定的碳形式,而且非常轻,”Tascha说. “它可以用于制造电池或触摸屏. 还有一些可能的医学应用. 很多可能性.”

而在MRS会议上发言的学生将不再积极地全职从事这个项目, 这并不意味着他们会完全放弃. 她说:“我们可以回来以任何方式提供帮助,或者成为年轻学生的导师。. “这很酷,因为参与是我想要的.”

超出了项目的范围, 学生们可以把他们所学到的知识应用到新的教育和就业机会中. 他们高中毕业时掌握了许多技能,大多数人直到大学甚至研究生院才掌握. “我们在科学写作方面有很多经验. 我有一些编程经验,我们必须弄清楚机器学习,”萨曼莎说. “最重要的是,我们必须向该领域的专业人士展示我们的作品. 我们经历了一系列科学领域的活动.”

看到一些也不是不可能, 如果不是全部, 这些令人惊叹的崭露头角的科学家将在未来的许多会议上发表演讲.

真正的学习

罗兰堂九年级的伊莱·哈顿, 艾登甘地, 和埃文·温斯坦在2022年国际科学与工程博览会上.

罗兰学院为学生提供了在一个充满活力的世界中茁壮成长所需的技能和经验. 我们相信教育是积极的, 那么深, 真实的学习体验以强有力的方式吸引学生, 使他们能够将自己视为创新者和创造者. 我们的 新的愿景和战略重点 是否有助于将这项工作集中起来并正规化, 但这一直是十大菠菜经历的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, 创建, 在课堂内外分享知识. 仅去年一年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 由他们个人的激情推动, 解决现实问题,提供创新的解决方案,以改善我们共同的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要检查“Ruchi Agarwal在全国斯德哥尔摩青少年水奖比赛中获得亚军," "研究科学:将课堂发现提升到国际水平,"和"Max Smart ' 22和科学教师博士. 里达Padmashree这样解释发表在《十大菠菜》上.")


对许多人来说,航空旅行是当今世界的必需品. 它更容易、更快,而且在许多情况下,比其他交通方式更便宜. 但这种便利是有环境代价的:排放. 目前,航空部门 占全球二氧化碳排放量的2%以上科学家和工程师们正在努力减少这种对环境的影响. 这组研究人员现在包括罗兰霍尔学院的三名学生.

2021年秋季, 艾登甘地, 伊莱哈顿, 和埃文·温斯坦, 九年级学生, 正在努力选择科学博览会的主题吗. 他们知道他们在一起合作得很好(作为中学生,他们已经合作过了 你是化学家挑战), 他们为了一个共同的目标团结起来:创建一个有资格参加国际科学与工程博览会(ISEF)的项目。, 这是世界上最大的高中阀杆竞赛,也是年轻科学家们一直在等待的机会. 作为高中生,这种等待已经结束,所以唯一的问题是:他们想要解决什么话题?

团队的首要任务是选择一个平衡成员在工程和物理方面个人兴趣的项目. 他们决定一个可持续航空项目来实现这一目标. 这样的选择让每个成员都能发挥自己的优势——这是一个很好的策略,当目标是进行isef级别的研究时. 此外,该团队还希望航空项目能让他们解决气候变化问题.

“我们对不同的科学领域有很多想法,我们想要合作,伊莱回忆道, 但团队的首要任务是选择一个平衡成员在工程和物理方面个人兴趣的课程. 经过讨论,他们决定一个可持续航空项目来实现这一目标. “它融合了我们感兴趣的所有东西,”艾登解释道. 这种选择也允许每个成员发挥自己的优势——这是一个很好的策略,当目标是isef级别的研究时. “我们每个人在航空物理学方面都有自己的兴趣, 技术上,这意味着我们有一个相当多样化的背景,埃文说.

此外,该团队还希望航空项目能让他们解决气候变化问题. 就像他们在世界各地的同龄人一样, 他们早就意识到他们这一代人面临的环境挑战, 和, 作为航空爱好者, 他们也意识到该行业在碳排放中的作用. 因为飞行不会消失, 他们解释说, 航空旅行需要变得更加环保和高效. “如果我们不能完全摆脱它,我们至少可以让它变得更好,”埃文说. 

该团队最初考虑设计一架完整的可持续飞机,但很快就打消了这个想法. “我们意识到这太复杂了,”伊莱说. 而不是, 他们选择把重点放在Evan所说的“提高飞机效率”的部分:发动机. 飞机的发动机, 毕竟, 是飞机动力的来源——喷气燃料就是在这里燃烧以提供飞机的推力(推动飞机在空中飞行的力量). 但喷气燃料效率低下,而且是飞机碳排放的主要来源:燃料在发动机燃烧室燃烧后, 它将碳废物释放到大气中. 然而,要找到一种好的喷气燃料替代品是很棘手的. 对其他燃料也进行了研究, 但许多工厂仍向环境中释放潜在的有害化学物质, 还有一些太不稳定或太昂贵. 即使是十大菠菜电动飞机的想法也有局限性——研究小组发现,目前的设计只能进行短途飞行. 他们希望他们的实验模型既能消除喷气燃料的使用,又能用于国际旅行.

心中的目标, 该团队开始着手计算机辅助设计一种发动机,该发动机通过燃烧室中的电热钨线圈产生推进力. 钨, 他们解释说, 能有效地加热和加压空气, 所以他们觉得这是正确的材料选择. 在2月, 小组已经准备好展示他们的项目了, 名为“设计航空旅行的未来”,,首次在地区科学博览会上展出, 他们在哪里有资格获得国家资格-他们将被考虑进入ISEF的步骤. 他们对自己的胜算感到很满意:他们在机械和材料工程部门获得了第二名,在整个项目中获得了第五名 犹他大学科学与工程博览会, 这使他们在获得ISEF邀请方面处于有利地位, 哪个在州后几周到达.

“我们真的很高兴被邀请,艾登回忆起小组得知他们已经达到目标的那一刻.

但事实上,该团队收到ISEF的邀请并不是这条路的终点, 在很多方面, 该集团必须比以往任何时候都更加努力,以加强国际竞争. 他们利用5月ISEF会议前的几周时间来调整他们的演示文稿,以满足公平的要求,并修补他们的引擎设计. 这个小组在这个时候做的一个主要改变是把钨线圈换成钨配合, 哪一个, 艾登说, “有更大的表面积,并且可以更好地将热量从钨传递到整个发动机的空气中.他们还开始在模拟气流的ansys工程软件中测试他们的模型, 热, 和生理压力来完善它. 另外, 作为ISEF的竞争者, 他们获得了新的资源, 包括当地工程师丹尼尔·巴克斯特和杜克·施佩尔, 谁能为他们的项目提供反馈,以确保它为更高级别的审查做好准备. 该团队继续向罗兰霍尔学院的教职员工寻求支持. 机器人教练 亚历克斯·博福特,13岁 当物理老师的时候,我仔细检查了他们的发动机的机械原理 罗宾有何利 回顾它的物理性质和概念,以确保它们在理论上是有意义的. 他们的项目导师,科学老师 Dr. 里达Padmashree这样解释,对小组的演示实践非常有帮助. 她本人也是前ISEF法官. 里达知道他们需要什么来参加国际比赛,她对自己所看到的印象深刻.

这支年轻的科学家队伍最让我佩服的是他们不慌不躁的精神, 他们能看清周围的角落, 他们通过接受一个连行业专家都难以应对的挑战,展示了他们的主动性, 以及他们不断创新的动力, 迭代, 改进他们原有的发动机设计.—Dr. 里达Padmashree这样解释,高中科学老师

“这支年轻的科学家团队让我印象深刻的是他们镇定自若的精神, 他们能看清周围的角落, 他们通过接受一个连行业专家都难以应对的挑战,展示了他们的主动性, 以及他们不断创新的动力, 迭代, 改进他们原有的发动机设计,”医生说。. Rida. “当他们把海报拿给我练习的时候, 他们对设计的每一个细节都考虑周到,这让我很惊讶, 他们是多么努力地研究他们的问题,并对潜在的问题和批评做出正确的回应. 他们收到了温暖人心的反馈, 面对挫折时表现出鼓舞人心的坚韧和专注, 并且坚定地致力于他们的目标:为紧迫的气候变化危机做点什么.”

机器人教练亚历克斯对此表示赞同. Rida的情绪, 即使在比赛前一周遇到障碍,也要强调团队令人印象深刻的决心——这是这些未来专业科学家和工程师的一个有希望的特征. 亚历克斯说:“他们顽强地克服了障碍。. “即使是在最后一周, 当他们遇到问题时, 他们能够以专业的方式充分解决这些问题, 用不断进化的科学思维来解决问题.”

这几周的准备工作很有价值, 团队说, 不仅仅是为了让他们的项目更现实, 而且还能帮助他们学会更好地表达自己的想法. 5月他们前往亚特兰大时,艾登、伊莱和埃文都很有信心 他们更新的引擎 能和今天的商用引擎相比吗, 他们准备向该领域的顶尖工程师展示他们的成果. 虽然竞争很激烈(罗兰堂的三个学生是其中之一),来自美国49个州和63个国家的750名参赛者, 地区, 和地区), 他们印象最深的是与会者之间的同志情谊——这是他们未来职业生涯的重要组成部分.

2022年亚特兰大国际科学与工程博览会决赛入围者.

艾登(左二)、伊莱(第八)和埃文(第九)与其他ISEF决赛选手.


“这很重要,因为你需要不止一个人来改变世界,艾登说. 埃文补充说:“你不仅在交朋友,还在建立伙伴关系. 很可能,这些人是你将在高水平上进行研究的人.”

可以肯定地说,罗兰霍尔的喷气发动机机组人员在这一点上会感到满意:作为九年级的学生,他们已经进入了ISEF, 他们与来自世界各地的创新学生打成一片, 他们要向工程专家展示他们的原创研究. 但他们很快发现,他们的辛勤工作以另一种令人兴奋的方式得到了回报. 当与会者, 该团体有资格获得大奖, 在ISEF的21个类别中,分别颁发给第一到第四名的获奖者. (ISEF最高奖项 ,然后从21位一等奖得主中选出.年轻的科学家和工程师们聚集在颁奖之夜, 十大菠菜的团队听到扩音器里传来他们的名字时非常激动——他们是第四届的获奖者 工程技术:静力学和动力学 类别,共有81个参赛作品.

“我们非常惊讶、震惊和高兴. 感觉很超现实,”伊莱回忆道. 他说:“我们认为,能到那里就是我们最大的成就.”

这些成就不会很快结束. 现在二年级的学生, 艾登, 伊莱, 和埃文仍然沉浸在他们的喷气发动机研究中, 目前正在选择一个2023年的科学博览会项目,该项目将以去年的工作为基础(现阶段细节仍处于保密状态)。. 凭借他们第一次ISEF的经验, 团队很兴奋地看到他们下一步能做什么, 他们很快就会鼓励其他学生自己尝试科学展览, 注意到罗兰霍尔的教育, 包括优秀的师资支持, 为年轻的科学家和工程师准备这些机会来解决现实世界的问题. “十大菠菜的资源令人难以置信,”艾登说. “教师, 我们的家庭作业, 还有论文和历史研究, 科学, 数学——所有这些都为我们准备了ISEF.”

毫无疑问, 这些学生将继续做出令人难以置信的事情, 罗兰·霍尔社区期待着看他们接下来的表演. “我对他们将产生的积极影响感到非常兴奋, 以及他们将带来的变化,”医生说。. Rida.

真正的学习

罗兰霍尔高中的学生鲁奇·阿加瓦尔,他是2022年斯德哥尔摩青少年水奖全国比赛的亚军.

罗兰学院为学生提供了在一个充满活力的世界中茁壮成长所需的技能和经验. 我们相信教育是积极的, 那么深, 真实的学习体验以强有力的方式吸引学生, 使他们能够将自己视为创新者和创造者. 我们的新 远景及策略重点 是否有助于将这项工作集中起来并正规化, 但这一直是十大菠菜经历的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, 创建, 在课堂内外分享知识. 仅去年一年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 由他们个人的激情推动, 解决现实问题,提供创新的解决方案,以改善我们共同的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要检查“在国际航空发动机设计科学与工程博览会上,三名罗兰霍尔学生获得第四名," "研究科学:将课堂发现提升到国际水平,"和"Max Smart ' 22和科学教师博士. 里达Padmashree这样解释发表在《十大菠菜》上.")


去年, 在寻找科学博览会的研究课题时, 高中辩手鲁奇·阿加瓦尔(Ruchi Agarwal)在一篇文章中找到了灵感 主题 全国各地的政策辩论者都在研究这个问题: 美国联邦政府应该大幅增加对美国水资源的保护.

“这是目前一个突出的问题,鲁奇说, 当她为辩论比赛研究水资源时,她对水资源产生了浓厚的兴趣. 她决定把她的科学展览项目的重点放在研究有毒的蓝藻上——一种在溪流和河流中产生对人类和动物有毒的神经和肝脏毒素的藻类垫. 尽管人们对湖泊中的藻华进行了大量研究, 前腿解释, 人们对它们在流动水道中的存在几乎没有采取任何措施, 尽管蓝藻威胁着全球的生命.

尽管人们对湖泊中的藻华进行了大量研究, 人们对它们在流动水道中的存在几乎没有采取任何措施, 尽管蓝藻威胁着全球的生命.“一旦我意识到有毒垫的形成不仅仅是当地的问题, 而是全球性的, 我立即着手研究这个科学问题,鲁奇后来写下了她的决定.

鲁奇推测,这是因为产生毒素的蓝藻与无毒的蓝藻共存, 它们可以与无毒细菌营养物质协同作用, 以及其他资源——她想在犹他州锡安国家公园的维珍河测试这一理论. 在公园员工的帮助下, 鲁奇在四个月的时间里在四个地点收集了样本, 哪一个, 在犹他大学教授Dr. Ramesh Goel和研究生助理Shadman Kaiser, 她测试了某些水质参数, 蓝藻基因组内容, 以及有毒的蓝藻与其他细菌协同作用的能力. 鲁奇写道,她的研究证实了这一点 Microcoleus, 世界上最常见的蓝藻, 在营养缺乏的环境中占主导地位,并表现出奇怪的代谢行为,这使得这个属在与其他毒素生产者相比非常有竞争力.”

说鲁奇的发现广受欢迎是轻描淡写的. 按计划,Ruchi首先在区域展示了她的项目 犹他大学理学院 & 工程公平 她在那里获得了参加州USEF比赛的资格. 在国家, 她获得了更多的荣誉:土木与环境工程系第一名, 以及盐湖城公共事业奖. 她还获得了一个意想不到但令人兴奋的机会:被提名申请参加斯德哥尔摩青少年水奖(SJWP)的竞争。, 最负盛名的与水相关研究的青年竞赛.

罗兰·霍尔大三学生鲁奇·阿加瓦尔将于2022年3月在犹他科学大学毕业 & 盐湖城的工程博览会.

Ruchi于2022年3月在犹他大学科学学院 & 工程公平.


当被问及被提名为SJWP的感受时, 前腿记得, “这是一种兴奋和畏惧的混合……更多的是第二种情绪。, 主要是因为获得提名只是众多步骤中的一步.”

事实上,争夺SJWP并不适合胆小的人: 被提名者 (九年级到十二年级的学生)必须完成旨在通过改善水质来提高生活质量的项目, 水资源管理, 或水和废水处理,,并被要求撰写首次提交国家级竞赛的科研论文, 然后,从各州选出的50名年轻科学家参加全国竞赛. 全国优胜者随后将在斯德哥尔摩与来自30个国家的科学家进行国际比赛, 瑞典.

“我绝对没有写过这么大规模的论文,”鲁奇说. 虽然这个过程发生在高中的AP考试季节, 连续三周,她每天都花时间整理提交的材料, 很大程度上依赖于她在高中课程中积累的知识,比如生物学, 英语, 和debate-knowledge, 前腿说, 这让她具备了“撰写20页论文所需的批判性思维技能”.五月,她得知她的入场, “西部干旱地区缺水:有害藻华的作用是什么??”, 为犹他州赢得了头奖, 她将参加6月份在科罗拉多矿业学院举行的全国比赛.

鲁奇说:“很高兴知道自己的努力得到了回报,我很兴奋。. 当她到达科罗拉多州时,这种兴奋感越来越强烈, 在那里,她能够学到更多十大菠菜节约用水的知识,并与来自全国各地的学生建立联系. 她说:“和其他对此充满热情的人交谈令人鼓舞。.

十大菠菜的学生Ruchi Agarwal在2022年斯德哥尔摩青少年水奖比赛中获得亚军.

鲁奇在全国比赛中获得亚军后与SJWP评委合影.


尽管鲁奇的研究已经有了卓越的记录, 她对自己的论文在全国范围内的机会保持谦虚. “我想也许我有机会赢得其中一个特别奖,”她说。, 指的是颁发给两名未被提名为全国冠军或两名亚军之一的顶级选手的奖金. 因此,你可以想象当鲁奇被宣布为 亚军. “我真的很震惊,”她说.

从事对我们的健康和日常生活至关重要的工作是令人难以置信的满足感. 它让我意识到,我可以用我对研究的热情来创造改变,并为科学界的紧迫问题找到解决方案.——鲁奇·阿加瓦尔,2023届毕业生

鲁奇可能是,但她的老师,包括辩论教练 迈克•沙克尔福德,不是. “鲁奇是我们最好的辩手之一, 和, 当我激动的时候, 我对她在SJWP的成功并不感到惊讶,迈克说. “她一直都很有动力, 有创意的, 善于表达, 和明亮的, 磨练了她的批判性思维, 解决问题, 以及多年激烈辩论后的沟通技巧. 作为一名教练,我一直相信辩论是达到目的的一种手段,而不是目的本身. 当辩手赢得奖杯时,我当然很高兴, 当他们把自己的技能和知识应用到现实生活中时,我尤其感到自豪.”

带着作为科学家的自信, 鲁奇已经开始了她的大四,准备利用她在SJWP的经验. 她期待着在AP生物学等课程上迎接新的挑战, 修改她的SJWP论文,以便提交给其他科学竞赛, 同时也提高了她的研究能力. 作为一个有抱负的生物学专业学生, 她说, 她现在更好地理解了她已经感兴趣的研究是如何改变全球人们的生活质量的, 她希望通过自己的工作,在制定政策解决方案方面发挥作用.

“从事对我们的健康和日常生活至关重要的工作是一种难以置信的满足感,鲁奇想道. “这让我意识到,我可以用我对研究的热情来创造改变,并找到科学界紧迫问题的解决方案.”

真正的学习

一个罗兰霍尔调试俱乐部的成员正在做一个项目.

每天都在罗兰庄园, 学生们通过具有挑战性的课程和导师来测试他们的极限. 帮助他们成长. 但是,当课程和导师被具有挑战性的学生推动时,会发生什么呢?

更多的增长.

在学年开始的时候, 一些九年级学生找到罗兰霍尔的技术团队成员,他们抱怨说:他们希望能够在学校发给的笔记本电脑上做更多的事情, 但目前的管理设置不允许他们这么做. 他们说,这些限制阻碍了他们成长为程序员的能力. 他们不只是想要更多的机会,他们需要它来学习.

技术团队已经习惯了抱怨,但不像这样. 他们决定尝试一些新的东西. 他们向学生们提出了一个他们无法拒绝的提议.

“他们向我们挑战,要求我们破解这些保护措施,”伊莱·哈顿(伊莱哈顿)说. “他们说,如果我们能做到,他们会让我们保留访问权限,而不是撤销它.”

这并不是说技术团队没有他们的保留意见. 他们有很好的理由拒绝. 但他们也知道这是一个机会.

这并不是说技术团队没有他们的保留意见. 他们有很好的理由拒绝. 但他们也知道这是一个机会. “我们一直对网络安全感兴趣,”他说 艾伦Jeppson他是技术部副主任. “有时候,知道我们的安全措施是否有效的唯一方法就是尝试破坏它.”

他们打破了它:九年级学生能够获得他们想要的访问权限, 然后告诉技术团队他们做了什么,这样就可以解决这个弱点. 罗兰·霍尔调试俱乐部就这样诞生了.

“我们做的第一件事就是让他们写一份合同,让他们可以接受他们的新机器,艾伦说。. “然后我们开始在学校里寻找更多的项目.”

罗兰霍尔调试俱乐部的成员,在盐湖城林肯街校区工作.

调试俱乐部的成员在四月下旬开会选择即将到来的项目.


没花多长时间就找到了. 高中副校长 伯纳德Geoxavier 需要一个解决方案来跟踪需要体育学分的学生,而不参加体育运动或上课. 调试者们想出了一个解决方案:需要积分的学生现在可以在进出健身房时只需要刷一下学生证就可以登录时间. 对俱乐部成员来说,这是一次学习的经历,否则他们是得不到的. “我们学会了为特定的硬件准备软件,然后部署它,”伊莱说. “然后我们必须测试它,看看它是否有效.”

网络安全是一个日益严重的世界性问题, 还有俱乐部, 还有技术团队和教职员工, 是否正在寻找方法来提高他们的技能和学校社区的技能.

这是许多项目中的第一个. 现在,该俱乐部正致力于打造一个聊天机器人,以帮助学生完成日常任务, 比如航行时间表, 检查作业, 并执行其他功能,他们通常必须登录到学生门户网站才能完成.

对于学生和学校来说,机会也在成倍增加. 网络安全是一个日益严重的世界性问题, 还有俱乐部, 还有技术团队和教职员工, 是否正在寻找方法来提高他们的技能和学校社区的技能.

“我们正在考虑如何让更多的孩子参与进来, 以及作为一所学校,我们最终如何在黑客马拉松这样的活动中竞争,” 本·史密斯89高中计算机科学教师. “这将帮助这些孩子在未来取得真正的职业成功的领域成长.”

当然, 调试器的创始成员可能有一个没有人想象过的未来. “这是一群超级聪明的孩子,”首席信息官说 帕特里克·戈弗雷.  “这让我们所有人都回到了我们的脚趾,他们是多么的先进,他们是如何接受一个项目并追求它的.”

艾伦补充说:“这些孩子非常聪明和有才华. 我真的很想知道他们接下来的发展方向.”

阀杆

罗兰霍尔高中的学生们化装成男扮女装. 艾未未工作室.

编者按:本文转载自罗兰霍尔2020-2021年年度报告.


2021年灵感卓越奖得主徽章

这个故事赢了 2021年InspirED Brilliance Awards(杂志专题文章写作类).


计算机科学影响着我们的日常生活, 但在反映国家种族方面,它的员工数量严重不足, 少数民族, 性别人口统计. 解决这个问题要从K-12教育开始. 罗兰霍尔大学计算机学科的支持者们正在确保公平被编入课程——并且课程得到应有的关注——建设一个人人都能参与其中的计算机文化社会.

在二月的一个下午的混合学习中, 大约40名罗兰学院的教职员工, 工作人员, 高年级学生——有些人在家工作, 还有一些来自林肯街校区的学生——他们逐渐挤进了Zoom教室. 它开始于一个标准的大流行时期的高中班级, 但20分钟后, 它看起来更像是一场前卫的数字彩排. 学生们从家人的衣橱里找到了一些配饰,还有过去的万圣节服装:一顶牛仔帽, 一副航空护目镜, 豹纹围巾. 他们戴着面具,戴着羽毛围巾,化着浓妆,戴着超大号的太阳镜.

艺术总监 索非亚Gorder 她的舞蹈学生占了这些创意伪装者的一半, 尽管外表如此, 这不是为他们的表演做准备. 这是一个由老师举办的开放式工作坊 本·史密斯89 以及他的大学预修计算机科学(CS)原理课,向高中社区展示面部识别技术是如何工作的,以及它们是如何有害的, 特别是对于代表性不足的群体.

一名舞蹈学生,21岁的Mena Zendejas-Portugal,戴着粉红色的假发,刘海遮住了她的眼睛. 她用化妆品在她的脸颊上画了一双假眼睛,在洋红的刘海下面. 梅纳和她的同伴们对着笔记本电脑摄像头傻笑 基于网络的程序 使用人工智能(AI)猜测他们的年龄和性别. 

罗兰霍尔计算机科学老师本·史密斯参加了高中的变装Vs. 人工智能面部识别工作坊.

计算机科学老师本·史密斯(本 Smith) 89岁,他为Drag Vs .比赛增龄. 艾未未工作室.


在梅娜伪装之前, 该程序在错误地将她识别为13岁男孩和12岁女孩之间摇摆不定. 在Mena改变她的外表之后, 具有讽刺意味的是, 该程序的猜测更接近现实:它将她归类为16岁的女性. 

“我的脸比较圆,头发很短,所以人工智能能读懂我并不奇怪,梅纳说。, 学生正义运动的领袖之一, 股本, 多样性, 和包容委员会. “这只是证实了人工智能是围绕着刻板印象和构建的审美标准建立起来的,这些标准并不适用于所有人.”

算法渗透到我们的日常生活中, 有缺陷的代码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机科学学生有能力解决这些问题.

算法渗透到我们的日常生活中, 而Mena所经历的那种有缺陷的编码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机科学学生有能力解决这些问题. “如果这些学生要成为技术领域的领导者, 他们需要有这样的视角,本说。. “你不能要求人们对一项职业产生兴趣,而不让他们为未来的影响做好准备.” 

本长期以来一直给学生空间讨论JEDI问题,但在2020-2021学年正式将其添加到他的CS课程中. 在罗兰庄园, 人文科学与社会正义的结合是一种自然发展:学校优先考虑科学, 技术, 工程, 和数学(阀杆)纳入2014年战略计划, 在过去的一学年里, 长期的JEDI工作升级为优先事项. 

二月的面部识别研讨会——拖拽Vs. 人工智能 算法正义联盟, 它“结合了艺术和研究,阐明了人工智能的社会影响和危害”,帮助高年级学生亲眼看到了这项工作的重要性:“只学习计算机科学,而不去看幕后, 未来可能没有我们想象的那么包容,梅纳想。. 事实上, 人工智能研究员Joy Buolamwini说, 黑人妇女, 在亲身经历了工作中的算法歧视后,她创办了这个联盟. 在一个使用通用面部识别软件的项目中, 直到乔伊戴上白色面具,程序才发现她的脸. 另一次,她不得不让一个肤色较浅的朋友代替她. “我们可以解决这些问题,”乔伊在a中假设 2016 TED演讲 大于1.通过创建更具包容性的代码,获得了400万的浏览量. 团队必须多样化,并努力创造“一个技术为我们所有人服务的世界”, 不只是我们中的一些人, 一个我们重视包容和社会变革中心的世界.”

这种精神激励着本的工作. 罗兰堂的校友们, 现在正在庆祝他在母校任教20周年, 2015年开始教授计算机科学,两年后转为专门教授该学科. 从第一天起, 他把CS多样化作为自己的使命, 这个领域“性别比例严重不足”, 比赛, 种族, 地理位置, 家庭收入,非营利组织CS倡导组织表示 Code.org. 美国需要更多、更多样化的计算机科学家, 扩大劳动力的努力需要从K-12学校开始. 计算机工作是美国所有新工资的首要来源,它们占阀杆领域所有预计新工作的三分之二, Code.org 吹捧这使得计算机科学成为最受欢迎的大学学位之一. 大学前的接触也会产生影响:在高中学习计算机科学的学生主修计算机科学的可能性是常人的六倍. 在传统上代表性不足的群体中, 这种可能性甚至更高:黑人和拉丁裔学生是这一比例的7倍, 女性是10倍.

本目前依靠一对一的招聘来增加那些未被充分代表的人群的CS入学率. 他在2014年左右读了一本书, 在犹他大学教学设计和教育技术研究生院期间, 这激发了他的职业目标: 困在浅端:教育、种族和计算机 简·马戈利斯著. 这本书记录了黑人和拉丁裔学生缺乏接触计算机科学课程的机会,并阐述了如何改变这一体系. “这真是令人大开眼界的时刻之一,”他说. “除了制度偏见,没有任何逻辑原因可以解释为什么计算机科学教育是今天的样子……这是非常不公平的。.从那时起, 本把解决他所说的当今教育中最突出的公平问题作为首要任务. 他与其他拼命扩大计算机科学机会的学校和组织合作, 努力为十大菠菜建立一个公平的计算机科学项目. 在罗兰·霍尔的支持下, 我致力于未来所有计算机科学课程的学生人数都能反映整个学校的人口统计数据.”

从头开始构建课程

幸运的是, 当六年级学生在计算机科学基础课上见到本时,他并不是从零开始的, 2016年起必修课程. 自 基督教的水域 2013年开始担任技术整合总监, 他精心制作了一系列计算机课程,以吸引所有的初学者和低年级学生. 克里斯蒂安教授至少一门数字公民课程, 编码, 让每个低年级学生都能学习机器人. 孩子们参与动手活动,如编程彩色玩具机器人和构建可穿戴技术组成的LED灯贴在毡. 他们也有足够的空间去思考和考虑计算在现实世界中的应用, 比如推进联合国可持续发展目标之一. 他们会如何使用计算机, 例如, 为了解决过度拥挤或缺乏负担得起的清洁能源等问题?

2018年低年级创客之夜的技术集成基督教水域总监, 在麦卡西盐湖城校区.

基督教的水域和学生们在2018年低年级创客之夜.


克里斯蒂安从几十个专家教育资源中汲取课程, 包括卡内基梅隆大学机器人研究所, 儿童创新项目, 和代码.org. “我们已经建立了一些真正相关的东西, 最好的材料和资源的最佳组合,克里斯蒂安说. “这不是一个装在大盒子里卖的课程,你可以把它推到教室里, 每个人都要用同样的方法. 它是根据十大菠菜的需要量身定制的,与我们的目标和目标相关.” 

多亏了克里斯蒂安和本的持续合作, 罗兰霍尔的计算机科学课程也是垂直排列的:“我们正在以一种前所未有的方式为学生们准备进阶计算机科学A Java. 中学生正在学习有关物体的知识, 类, 功能, 和变量,克里斯蒂安解释道. “这在一定程度上要归功于我们从初级学校开始的努力.”

垂直对齐和以使命为中心的课程的一个例子:基督教使用一个代码.在这个活动中,低年级学生训练计算机识别面部表情——提出了高年级学生在2月份的研讨会上研究过的一些问题. 低年级课程的关键, 根据这位教育家的说法:“我们如何区分面部特征,判断一个人是高兴、悲伤还是兴奋, 这样做合乎道德吗?“学生们锻炼他们的批判性思维能力,并面对涉及这些项目如何运作的问题, 以及如何确保他们尽可能地符合道德和公正. “最终,学生们得到的是,我们人类训练计算机的方式有很多主观性,克里斯蒂安说. 

团队合作

部分原因是为了吸引更年轻、更多元化的学生来c - 和, 在路上, 减少代码中的偏差需要持续的努力, 广泛的接触. 克里斯蒂安不仅将计算机科学融入课堂, 他还创造了社区范围内的机会,让人们聚集在计算机和工程领域. 他每年组织三次活动,现在已成为麦卡西校园阀杆文化的代名词:秋季开学和低年级家庭创客之夜, 冬季全校范围内的编程一小时, 以及春季的低年级创客日. “这些活动旨在揭开技术和制造的神秘面纱,”克里斯蒂安说. “所有学生都可以将自己视为计算机科学家、程序员、制造者、机器人专家、工程师.”

这些活动和学校的CS课程整体上以协作小组作业为主,偶尔会涉及跨学科和部门. 在COVID-19大流行之前, 本·史密斯的大学预修课程计算机科学原理的学生每年与 泰勒堆栈帮助四年级学生制作一款帮助年轻学生学习数学的应用程序. 高年级学生分组设计和测试低年级学生的应用概念,并利用他们的反馈来改进应用设计. 21年的凯蒂·达克, 这是罗兰·霍尔计算机科学课程的一个亮点:“让我印象最深刻的是使用新的界面来帮助人们.“这是凯蒂最喜欢的回忆, 谁在2020年成为罗兰霍尔学院第一位获得计算机抱负项目最高国家奖的学生, 由国家妇女中心赞助 & 资讯科技(NCWIT). 她赢得了, 在某种程度上, 表彰她在盐湖城的双浸入式学院辅导学生和成立编程俱乐部的努力, 她上小学时就读的一所西班牙语-英语双语特许学校.

两名罗兰霍尔计算机科学专业的学生正在学习如何给机器人编程,让它在白板上写字.

两个计算机科学专业的学生正在学习如何给机器人编程,让它在白板上写字.


这个应用程序项目是团队合作的一个典型例子,它可以鼓励弱势群体追求计算机科学, 据医生说. 海伦胡, 他是威斯敏斯特学院计算机科学教授,研究教育工作者如何提高计算机科学的多样性. “在行业中有一种叫做敏捷协同编程的东西, 那就是人们在小组中工作,”医生说。. 她也是罗兰堂九年级和七年级学生的家长. “这实际上是计算机领域的一项重要技能——能够与他人合作.“而有些学生则是为了计算机而热爱计算机, 她补充说, 很多人喜欢它是因为它的功能, 因为你可以解决问题, 因为你的影响力,”她说。. “通过两者兼而有之,通过强调计算机的其他部分,你可以帮助两种类型的学生. 热爱编程的学生仍然会去编程. 那些喜欢用编程来解决问题的学生正在这样做. 我们知道,如果你只教英语的水平,学生是不会学好英语的, 分号在哪里,括号在哪里?’”

亚历克斯 Armknecht, 20岁, 2019年计算机抱负地区奖获得者,现在是洛约拉玛丽蒙特大学(LMU)的计算机专业学生。, 我喜欢在更全面的层面上学习计算机科学. “我喜欢十大菠菜的计算机科学课程,它们一直是我整个高中最喜欢的课程,”她说。. “我喜欢奥巴马先生的方式. Smith教授并允许我们自由创作……他的课是我选择CS专业的主要原因. 我懂得了寻求帮助的重要性, 创造力, 和协作, 这些都对我大学的计算机科学课程很有帮助.”

大四的时候, 亚历克斯还参加了另一个杰出的CS小组合作项目:FIRST科技挑战赛机器人团队. 该团队在2019-2020年的首个赛季开局强劲,并继续发展, 本说:“这扩大了年轻女性成为领导者的机会, 竞争, 看看整个州的其他女孩是如何参与技术和工程的.” 

2020-2021学年期间, 三年级学生Irenka Saffarian和Tina Su进入了非正式的领导角色,这在不久的将来是个好兆头. 两人都修过高级课程CS A,都是很棒的程序员, 本说, 他们努力推动球队进入全国半决赛 首届全球创新奖. 罗兰霍尔是唯一一支来自犹他州的球队,也是国际上仅有的60支球队之一. “我们现在的主题是把它提升到一个新的水平,”本说. “我们意识到,我们即将达到真正具有竞争力的水平——我们实际上可以与该州最好的球队竞争.本说,伊伦卡和蒂娜致力于让团队到达那里. 他们体现了本和克里斯蒂安希望在全校培养的热情. “我希望在十大菠菜学习计算机科学课程的未来将越来越多地来自一个令人兴奋和感兴趣的地方, “我迫不及待地想把这项技能用在任何我感兴趣的事情上,’”本说。. “这不是一个孩子独自坐在地下室在电脑上打字. 这是一群人做出令人兴奋、有趣、真正有影响力的决定, 每个人都需要参与进来.”

取得的进展和今后的工作

我们正在更多地讨论它, 不仅仅是因为这是一种时代精神, 但因为技术在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.-克里斯汀·沃特斯,技术整合总监

而凯蒂, 亚历克斯, Irenka, 和蒂娜是最近的成功案例, 克里斯蒂安和本欣然承认罗兰霍尔也存在种族和性别差异. 但克里斯蒂安说,学校一直在努力“从头开始改变这种状况”. 这在一定程度上要归功于全校范围的培训, 绝地武士的价值观在罗兰霍尔教师如何设计和教授与技术相关的课程中根深蒂固. “我们正在更多地讨论这个问题, 不仅仅是因为这是一种时代精神, 但因为技术在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.” 

一个的埃尔南德斯, 她是一名大三学生,在2020-2021学年期间选修了AP计算机科学和机器人, 我很欣赏绝地的高度专注. an的父母都是工程师,她从记事起就对计算机科学感兴趣——她是2021年计算机领域荣誉奖的获得者,热爱编程艺术. 一个的, 他是墨西哥裔美国人, 也一直对绝地武士问题感兴趣,并倡导更多的公平和代表权, 包括通过罗兰霍尔的学生绝地武士委员会. 她发现看到她的两个激情,绝地武士和CS是如何联系在一起的,这很有吸引力. “随着科技的发展, 种族, 性别, 社会经济问题依然存在,”安娜说。, “所以它们只是交织在一起." 

虽然她很感激绝地部队如何激发了她对CS的热情, 她希望她的学校也能利用这种势头进行自我反思, 例如, 如何让低收入学校和社区更容易获得计算机科学. 这种社区外展活动在十大菠菜并非史无前例. 2015年夏天, 在接下来的两个夏天里, 十大菠菜举办了一场以教师培训为中心的非营利性黑客马拉松. “这是我们为社区的学习和成长文化做出贡献的一种方式,克里斯蒂安说. 来自当地公立和私立学校的教育工作者聚集在林肯街校区,学习编程技能和如何使用某些工具, 比如3D打印机和Arduino机器人. 技术团队帮助支付了部分费用, 基督教说, 教师可以通过参加获得州许可学分. 本的简历上也充斥着他培训同事的会议和研讨会. “对我来说,向15或20名教育工作者展示如何教授课程非常棒,他说, “然后我就可以向他们展示,我的教室里女生占多数, 我已经能够招募和建立, 这是可能的.”

罗兰霍尔计算机科学老师本·史密斯和盐湖城林肯街校区的一名中学生.

本在中学教书. 罗兰·霍尔学院的四个学部都教授计算机科学.


这类努力在未来可能会扩大. 罗兰霍尔正在认真考虑如何增加CS的机会和空间, 该计划最早可能在2021-2022学年确定下来. 克里斯蒂安和本正在起草一份计算机科学战略计划,其中包括将计算机科学与其他学科相结合, 培训老师, 扩大现有的阶级. 还有克里斯蒂安,本,课程与教学主任 温德尔·托马斯。 正在成立一个计算机科学特别小组,并邀请其他人加入:每个部门一到两名教师, Dr. 以及创业公司首席运营官兼首席执行官、犹他州平等组织(Equality 犹他州)董事会成员Sunny Washington. 工作组的首批行动之一将是对战略计划草案提供反馈意见.

目前,克里斯蒂安和本招募越来越多的不同计算机科学专业学生的努力取得了成效. 自2014年以来, 19只飞狮获得了计算机抱负项目的25个奖项, 包括一次获奖(凯蒂的)和两次国家级的荣誉奖. 罗兰·霍尔还获得了大学理事会2019年和2020年的大学先修课程计算机科学女性多样性奖,因为在我们的AP CS原理课上实现了较高的女性代表性. Dr. 胡赞扬了这一成就. “这真是令人印象深刻,”她说——尤其是对犹他州来说. “在一些州,有几十名教师收到了这封信. 我们有三个. 我想这说明了这个州的情况有多困难." 

本, 基督教, 支持他们的教职员工仍然专注于培养优秀的毕业生,让他们掌握让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人.

本, 基督教, 支持他们的教职员工仍然专注于培养优秀的毕业生,让他们掌握让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人, 正如Joy Buolamwini所说的那样. 刚毕业的凯蒂现在就读于都柏林的三一学院, 爱尔兰, 主修法律——可能是网络法. 2020年12月,16岁的安娜·肖特(安娜 Shott)给本发了一封电子邮件,告诉他她将于次年加入微软担任项目经理. “您的课程确实影响了我选择的道路, 我非常感谢你激发了我对计算机科学的兴趣,” 写了 安娜, 她毕业于南加州大学,还在她的大学校园里担任K-12 CS夏令营辅导员. 现在的学生an说她在AP计算机科学原理中学到的——一个算法可以决定某人是否获得贷款, 例如,对她来说是一个改变游戏规则的人. “这次经历让我不仅想主修计算机科学, 而是计算机科学的一个特定领域,可能涉及人工智能,使参与者和编码人员多样化,这样就不会有这么大的偏见.”

亚历克斯也计划在CS工作, 本教学的另一个证明:“当我遇到LMU的主席和计算机科学教授时,我决定要去我的大学,他让我想起了Mr. 史密斯,”她说. “如果不是他,我不会选择计算机科学专业. 他督促我努力工作,尝试新事物,给我提供了很多机会.”

这种反馈让本专注于提高罗兰霍尔及其他公司的CS股权. 他说:“我不会假装我没有流下眼泪。. “这当然是我工作的动力,它提醒我,这是值得做的. 我可以坐在课程表上,只是交付,并且做得相当好. 但这远不止于此. 工作不仅仅是我教的东西,而是我教的对象.”

时间轴:十大菠菜现代计算机科学

阀杆

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