Inventeams превращает студентов в изобретателей | MIT News

В 2023 году студенты из средней школы Calistoga Junior/Senior в Калифорнии вступили в годичный проект изобретения, управляемый программой Lemelson-MIT. Поручившись найти проблемы для решения в своем сообществе, студенты остановились на изобретении, чтобы держать пожарных и сельскохозяйственных работников в жарких условиях труда.

В течение следующих 12 месяцев студенты узнали больше о проблеме работников, разработали систему прототипа охлаждения и подали патент на их изобретение. После того, как они представили свое решение на мероприятии Capstone Eurekafest программы в MIT, студенты были приглашены в Капитолий штата Калифорния, чтобы поделиться своей работой с законодателями, и они были выбраны в качестве финалистов в премии студентов SXSW Innovation Awards.

В течение 20 лет инициатива по грантам Lemelson-Mit Inventeams вдохновила учащихся старших классов по всей стране, поддерживая их в рамках программы внеклассного изобретения, которая завершается презентациями в кампусе MIT каждую весну. Студенты выбирают свои собственные проблемы и изобретают свои собственные решения, получив 7500 долларов в виде грантов от Lemelson-MIT, а также наставничество, технические консультации и большую поддержку, чтобы превратить свои идеи в реальность.

В общей сложности, с момента начала программы, в средней школе было предоставлено 19 патентов в США, с еще большим количеством команд, например, от Calistoga, продолжая работать над своими изобретениями после программы. Студенты часто сообщают о повышенном чувстве доверия и интересах к предметам STEM после их опыта изобретений. В некоторых случаях это новое мышление меняет жизненные траектории учащихся.

«В традиционной школе ученики не всегда получают возможность показать, что они могут сделать», – говорит учительница средней школы Калистоги Хизер Брукс, которая спонсировала команду 2023 года. «Я был поражен властью и творчеством студентов».

Превращение студентов в изобретателей

Призовая программа Lemelson началась в 2004 году с одной наградой в размере 500 000 долл. США каждый год, и небольшие призы, врученные командам изобретателей из MIT. В 2006 году, после отчета Национального научного фонда о лучших способах развития и поддержки изобретателей, программа начала присуждать небольшие гранты командам старшеклассников по всей стране.

«[Program founder] Джером Лмелсон хотел вдохновить молодых людей стать изобретателями и глубоко вел, что сила и инновации Америки были вызваны изобретением »,-говорит исполнительный директор Lemelson-MIT Стефани Куш.« Он хотел, чтобы молодые люди отмечали изобретателей, как они празднуют рок-звезды и футболистов ».

Когда Куш прибыл в MIT девять лет назад, ее исследование показало, что предоставление небольших грантов младшим студентам было самым успешным способом повышения интереса учащихся к предметам STEM.

Каждый год программа Inventeams получает от 50 до 80 заявлений от студенческих команд по всей стране. Оттуда от 20 до 30 команд выбираются на награды Excite. Эти команды подают углубленное заявление, в котором они описывают проблему, которую они решают, проводят патентные исследования и делятся ранними идеями для своего решения. Они также описывают планы по взаимодействию с сообществом, распределение бюджета и дополнительные исследования.

Судьи с целым рядом экспертов выбирают финалистов, которые представляют ежемесячные обновления в течение года. Команды также встречаются с членами сообщества, они регулярно изобретают решения.

«Мы рассматриваем изобретение как практику в эмпатии»,-говорит Эдвин Марреро, менеджер по образованию временного изобретения программы Lemelson-MIT. «Когда вы изобретаете, вы изобретаете кого -то – и нам нравится говорить, что вы изобретаете с кем -то. Студенты учатся общаться и работать в своих сообществах. Это хороший навык, чтобы учиться в раннем возрасте».

Последнее мероприятие в MIT, получившем название Eurekafest, проводится каждый июнь. В нем участвуют живые презентации в Центре Stata, которые открыты для публики и позволяют студентам продемонстрировать свои изобретения. Студенты остаются в общежитиях MIT в течение нескольких дней, предшествующих презентациям и участвуют в серии сетевых возможностей.

«Презентации – моя любимая часть, потому что люди мешают ученикам вопросами, а глубина их понимания, наряду с уверенностью, которую они проецируют, совершенно не похожи на то, что вы когда -либо видели от старшеклассника», – говорит Куш.

Команды этого года представили способы обнаружения загрязнения в питьевой воде, помогают люди с нарушениями зрения общаться, обращаться с подземными водами для использования в сельском хозяйстве и многое другое. Команды финалистов родом из Лаббока, штат Техас; Эдисон, Нью -Джерси; Nitro, Западная Вирджиния и – впервые в истории программы – на заднем дворе MIT в Кембридже, штат Массачусетс. Команда из Кембриджа изобрела коммуникационное устройство для гребцов в командах экипажа, чтобы они могли услышать от своих тренеров. Они подали патент на свое изобретение.

«Мы узнали из нашего исследования, что эта однолетняя программа действительно преобразует восприятие студентами о себе, на что они способны, и что они будут делать дальше»,-говорит Куш. «Кроме того, позволив им выбирать, какую проблему они хотят решить и для кого они хотят решить ее, мы даем им агентство и используя эту внутреннюю мотивацию в жизни – чтобы найти смысл и цель. Как часто в школе вы можете найти проблему по сравнению с тем, что нужно работать?»

Масштабирование изобретения образования

Есть много историй о влиянии программы Inventeam на студентов. В 2016 году команда студентов по аутистическому спектру разработала устройство на беговой дорожке и приложение для обнаружения хромоты у коров на молочных фермах – способ получить травмы или болезнь у животных. Студенты подали патент на устройство, которое стоило гораздо меньше, чем другие решения на рынке.

В 2018 году команда из средней школы Garey в Калифорнии разработала датчическое устройство, которое поможет контролировать здоровье ног у пациентов с диабетом и предотвратить ампутации.

«Наша школа является одной из самых низких показателей в учебе, и 99 процентов наших учеников имеют низкий доход»,-говорит Антонио Гамбоа, бывший председатель школьного округа. «До гранта Lemelson-Mit Inventeams, районные администраторы заявили, что у них не было денег для поддержки науки. Как только они увидят, что эти ученики могут сделать, это изменилось-не только в нашей школе, но и по всему району».

Программа Inventeams была настолько успешной, что программа Lemelson-MIT создала программу членства под названием «Партнеры по образованию изобретений», чтобы помочь многим другим школам принять образование изобретения. Учебный план простирается от детского сада до первых двух лет обучения в колледже.

«Будучи учителем математики в средней школе в государственных школах Нью -Йорка, я заметил, что дети в раннем возрасте разжигают эти предметы STEM», – говорит Марреро. «Я думаю, что главная причина этого в том, что это не преподается таким образом, что значимое для них. Часто не существует реальных приложений на уроках.