自定义职业:登陆后英雄

研究科学:将课堂发现提升到国际水平

罗兰霍尔为学生提供在动态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, and that deep, 真实的学习经历以强有力的方式吸引学生, 让他们认为自己是创新者和创造者. Our new 愿景及策略优先次序 是否有助于集中和正规化这项工作, 但这一直是澳博体育app下载体验的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, create, 在课堂内外分享知识. 就在去年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 被他们的个人激情所驱动, 解决现实问题,并提供创新的解决方案,以改善我们共享的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要查看“Ruchi Agarwal在全国斯德哥尔摩青少年水奖比赛中获得亚军," "三名罗兰霍尔学生在航空发动机设计国际科学与工程博览会上获得第四名," and "马克斯·斯玛特' 22和科学教师博士. 里达Padmashree这样解释发表在国际分子科学杂志.")

本文转载自罗兰·霍尔的《澳博体育app下载》 Annual Report.


今年春天,一幅海报在 材料研究学会 (MRS)在夏威夷檀香山开会. 

“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. 问题在于,展示海报的人不是研究人员或教授, 而是来自盐湖城的四个青少年, Utah.

他们是那里唯一的高中生. 人们非常困惑,也非常印象深刻.-Tascha伟达公关,高中科学老师

罗兰霍尔四年级学生泰勒·格斯坦, Ford Hodgkins, 萨曼莎雷曼, 还有Olive Milavetz, 和科学老师一起 Tascha伟达公关 和犹他大学副教授(和前罗兰霍尔老师). Kaci Kuntz, 去参加会议,展示学校科学研究班的研究成果, 现在已经是第二年了.

“他们是那里唯一的高中生,”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,其中一些人真的后退了几步.”

这些学生的作业并不是高中生的典型作业. 他们从文档审查开始他们的旅程, 这项工作并不令人兴奋,但却是大多数科学发现的基础. 他们研究了数千页澳博体育app下载石墨薄片(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反应. “这需要大量的数据挖掘,非常耗时,”Tascha说. “他们可能会浏览多篇论文,只找到一小块值得使用的数据.”

四名罗兰霍尔高中高年级学生在檀香山2022年材料研究学会会议上发言.

左起:福特·霍奇金斯、奥利夫·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,深入到代码编写和机器学习软件中,预测石墨烯如何与其他未知化合物发生反应. 它会从它们那里得到电子还是将电子贡献给它们? 这些电子的运动会怎样? 他们使用软件的次数越多,预测就越准确.

“我们能够根据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,因为颜色是一种光电性质.”

我们在科学写作方面积累了很多经验. 我有一些编码经验,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工作. 我们经历了一系列科学领域的活动.——萨曼莎·莱曼,2022届毕业生

还有更多的工作要做, though, 它将在2022-2023年由澳博体育app下载的学生进行. 他们将利用今年收集到的数据和做出的预测,开始研究这些化合物可能如何有用,以及如何将它们用于各种目的. “石墨是碳最稳定的形式,而且非常轻,”塔沙说. “它可以用于制造电池或触摸屏. 有一些可能的医学应用. 有很多可能性.”

而在MRS会议上发言的学生将不再全职积极参与该项目, 这并不意味着他们会完全放弃. 萨曼莎说:“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,因为我想怎么参与就怎么参与.”

超出项目范围, 学生们可以把他们所学到的课程运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,大多数人要到大学甚至研究生院才能掌握. “我们在科学写作方面积累了很多经验. 我有一些编码经验,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工作. 我们经历了一系列科学领域的活动.”

这不是不可能的, if not all, 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.

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本文转载自罗兰·霍尔的《澳博体育app下载》 Annual Report.


今年春天,一幅海报在 材料研究学会 (MRS)在夏威夷檀香山开会. 

“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. 问题在于,展示海报的人不是研究人员或教授, 而是来自盐湖城的四个青少年, Utah.

他们是那里唯一的高中生. 人们非常困惑,也非常印象深刻.-Tascha伟达公关,高中科学老师

罗兰霍尔四年级学生泰勒·格斯坦, Ford Hodgkins, 萨曼莎雷曼, 还有Olive Milavetz, 和科学老师一起 Tascha伟达公关 和犹他大学副教授(和前罗兰霍尔老师). Kaci Kuntz, 去参加会议,展示学校科学研究班的研究成果, 现在已经是第二年了.

“他们是那里唯一的高中生,”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,其中一些人真的后退了几步.”

这些学生的作业并不是高中生的典型作业. 他们从文档审查开始他们的旅程, 这项工作并不令人兴奋,但却是大多数科学发现的基础. 他们研究了数千页澳博体育app下载石墨薄片(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反应. “这需要大量的数据挖掘,非常耗时,”Tascha说. “他们可能会浏览多篇论文,只找到一小块值得使用的数据.”

四名罗兰霍尔高中高年级学生在檀香山2022年材料研究学会会议上发言.

左起:福特·霍奇金斯、奥利夫·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,深入到代码编写和机器学习软件中,预测石墨烯如何与其他未知化合物发生反应. 它会从它们那里得到电子还是将电子贡献给它们? 这些电子的运动会怎样? 他们使用软件的次数越多,预测就越准确.

“我们能够根据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,因为颜色是一种光电性质.”

我们在科学写作方面积累了很多经验. 我有一些编码经验,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工作. 我们经历了一系列科学领域的活动.——萨曼莎·莱曼,2022届毕业生

还有更多的工作要做, though, 它将在2022-2023年由澳博体育app下载的学生进行. 他们将利用今年收集到的数据和做出的预测,开始研究这些化合物可能如何有用,以及如何将它们用于各种目的. “石墨是碳最稳定的形式,而且非常轻,”塔沙说. “它可以用于制造电池或触摸屏. 有一些可能的医学应用. 有很多可能性.”

而在MRS会议上发言的学生将不再全职积极参与该项目, 这并不意味着他们会完全放弃. 萨曼莎说:“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,因为我想怎么参与就怎么参与.”

超出项目范围, 学生们可以把他们所学到的课程运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,大多数人要到大学甚至研究生院才能掌握. “我们在科学写作方面积累了很多经验. 我有一些编码经验,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工作. 我们经历了一系列科学领域的活动.”

这不是不可能的, if not all, 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

探索更多STEM故事

罗兰霍尔大学2022届毕业生马克斯·斯玛特博士. 里达Padmashree这样解释,他为imjms做出了贡献.

罗兰霍尔为学生提供在动态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, and that deep, 真实的学习经历以强有力的方式吸引学生, 让他们认为自己是创新者和创造者. Our new 愿景及策略优先次序 是否有助于集中和正规化这项工作, 但这一直是澳博体育app下载体验的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, create, 在课堂内外分享知识. 就在去年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 被他们的个人激情所驱动, 解决现实问题,并提供创新的解决方案,以改善我们共享的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要查看“Ruchi Agarwal在全国斯德哥尔摩青少年水奖比赛中获得亚军," "三名罗兰霍尔学生在航空发动机设计国际科学与工程博览会上获得第四名," and "研究科学:将课堂发现提升到国际水平.") 

下面的文字是这个故事的删节版 Fine Print. 如果你想了解更多澳博体育app下载这篇文章中强调的学术论文背后的科学, 我们邀请你 查看完整版.


拥有超过20年的分子和细胞研究经验 biologist——包括十多年的乳腺癌研究, 他对美国乳腺癌结果的种族差异特别感兴趣——高中科学教师 Dr. 里达Padmashree这样解释 有很多机会去支持其他科学家吗.

在2021年加入罗兰霍尔之前,博士. 丽达是一所大学的研究科学家, 这个职位为她提供了定期为从事原创研究和学术论文的研究生提供建议的机会. 天生的导师,博士. 丽达总是喜欢帮助别人在事业上开花结果的机会. 但她也看到了这对科学家来说是多么令人沮丧, 在他们的职业生涯中, 要意识到学术研究是一个充满失败机会的领域,从选择正确的假设到任何事情, 揭示消极或不确定的结果, 到让一流期刊发表作品的困难, 获得资助不是他们的事. “There are no guaranteed returns in research; it’s always a gamble,” she said. “你可能花了这么多年才发现自己找错了对象.”

When Dr. 丽达受邀为《澳博体育app下载》的一期特刊撰稿 国际分子科学杂志她看到了一个教学实验的机会. 如果她邀请罗兰学院的一个学生来协助她呢? 她认为这可能是挑战一个有前途的年轻科学家的理想方式, 不仅将它们暴露给流程, skills, 以及现实世界研究的风险, 还有科学合作的本质.

所以在四月,当博士. 丽达受邀为《澳博体育app下载》的一期特刊撰稿 国际分子科学杂志 (IJMS)专注于缺氧, 缺氧:体内氧气不足的状态她看到了一个教学实验的机会. 如果她邀请罗兰学院的一个学生来协助她呢? 她认为这可能是挑战一个有前途的年轻科学家的理想方式, 不仅将它们暴露给流程, skills, 以及现实世界研究的风险, 还有科学合作的本质, as Dr. 丽达将与她的一位长期合作者密切合作. 尼基塔·吉娜和一群博士. Jinna的同事 City of Hope 癌症治疗和研究中心写的文章. 她认为这个机会可以类似于实习, 允许学生尝试职业选择, risk-free, 为了得到一种合适的感觉. “他们可以先把脚弄湿,然后问是否适合他们,”她说.

为了让学生做好这个项目, though, 他们必须具备一定的技能:强大的生物学背景, of course, 以及批判性阅读和写作的能力, 因为他们会复习大量的学术材料, 得出结论, 蒸馏的见解, 综合信息. Dr. 丽达在马克斯·斯玛特身上看到了这些特点,当时他是生物课高级专题的大四学生.

“Dr. 丽达认为这样的项目非常适合我,”罗兰霍尔的马克斯说 Lifer 是谁对自然世界的热爱促使他毕生对科学产生兴趣, 而且还喜欢写作. 马克斯意识到这段经历的价值. “我能感觉到这是一个非凡的机会,”他回忆道. 他答应了,并在5月份完成期末考试后,开始协助博士. 丽达,首先帮助她和医生. Jinna研究了缺氧在患者抵抗雄激素受体抑制中可能发挥的作用, 为患有特别致命类型癌症的一小部分患者提供治疗方案:三阴性乳腺癌(TNBC). “我们知道这些治疗方法通常在短时间内成功, 但大多数患者最终会产生耐药性,” explained Dr. Rida. “Consequently, 他们的疾病会复发或恶化, 当这种情况发生时, 对于这样的病人,我们没有好的下一步治疗方案.”

有几行证据支持他们对缺氧在治疗耐药性中的作用的怀疑, 该团队将他们的IJMS文章集中在这个主题上, 希望他们的研究有助于阐明现有治疗方法失败的原因和原因, 提供澳博体育app下载治疗方案的研究结果的广泛观点, and, 因为这种治疗耐药性对于其他一些雄激素信号依赖的癌症来说是一个问题, 取得可能带来广泛利益的进展. 尽管早期的证据显示了一个有希望的方向,但当他们开始写作时,Dr. 丽达根据自己的经验,一定要达到马克斯的期望. “不能保证我们能找到任何东西,她记得曾对他说过, “但这是在拿科学打赌.” 

这场赌博并没有阻止马克斯, though, 谁热情地投入到这个项目中, even, he said, 他面临着一系列陡峭的学习曲线——从熟悉科学写作开始. After Dr. 瑞达教他如何使用PubMed, 生物医学文献数据库, 寻找有临床试验资料的原始文献, 马克斯记得,他最初在努力理解术语时感到不知所措, acronyms, 以及这些研究中的医学术语. “These are serious medical publications; it’s no joke,” he said. “这就像一出门就撞上了一堵砖墙——每句话都充斥着对你毫无意义的词语.” But after Dr. 丽达建议马克斯把不熟悉的单词列个清单, terms, 或者他们可以一起讨论的方法, 他对复杂的材料理解得更好了. “With Dr. 丽达的帮助,变成了第二天性。”他回忆道. 她的导师打破了这堵墙.”

罗兰德霍尔生物老师. 里达Padmashree这样解释和校友Max Smart '22在盐湖城林肯街校区.

Dr. 瑞达和麦克斯在林肯街校园.


当马克斯在其他方面受到挑战时,这种指导仍在继续. 他必须学会, for instance, 如何从数百页的信息中提取出有利于癌症研究人员的硬数据, 靠在医生身上. 里达的建议是,在寻找空白或清晰之前,给自己一些空间来处理复杂的材料. 他还从Dr. 丽达强调了批判性阅读文学作品的重要性, 从广义上讲, 避免科学孤岛. “广泛阅读可以让不同领域的思想相互联系,让我们从不同的角度重新看待事物,” explained Dr. Rida. So, 此外还回顾了雄激素依赖性TNBC的研究, 马克斯研究了雄激素依赖性前列腺癌的研究, 与雄激素依赖性TNBC和, 因为它的研究时间更长, 提供了一系列澳博体育app下载药物选择和组合的数据,这些数据可能有助于研究人员找到他所说的治疗TNBC患者的“黄金疗法”. 

让马克斯参与这次合作教会了他团队科学——如今所有好的科学都是团队科学.—Dr. 里达Padmashree这样解释,科学老师

Additionally, 麦克斯亲身体验了其中的精髓, 虽然通常很乏味, 学术合作的本质:一群研究人员如何缩小论文的焦点, 发现共识, 在将草稿提交给期刊进行同行评审之前对其进行评审, 并修改手稿,以解决审稿人的反馈和担忧. 通过让Max参与整个过程,Dr. 里达在帮助他为在这个世界上最优秀的科学家取得成功做准备, 无论他们的领域或角色, 需要能够超越他们个人学科的范围来解决问题或合作创造变化. “我们在课堂上教科学, 但我们很少谈论科学究竟是如何完成的, 科学如何传播, 以及它背后的社区,” she said. “让马克斯参与这次合作教会了他团队科学——如今所有好的科学都是团队科学.”

这也教会了他团队成功的喜悦. 经过两个多月的合作研究, drafting, peer reviewing, revising, and waiting, 对缺氧的适应可能促进三阴性乳腺癌对雄激素受体抑制的治疗抗性 8月9日在IJMS上发表. 当被问及看到自己的名字与他的导师和5名希望之城的研究人员一起被列入国际科学杂志是什么感觉时,他高中毕业才两个月, 马克斯说这很令人满意,但他很快指出,这种满足远远超出了他个人的利益.

“我希望它能在这个研究领域发挥一些小作用,这样我们就可以为癌症患者提供更好的治疗方法,” he said. “如果我们能帮上一点点忙,那就太令人欣慰了.”

对于麦克斯,他将从 明德学院 在参加了一个间隔学期之后, 很明显,这段经历会影响他的职业决策. 尽管他还在决定他想学什么, 在这篇论文的撰写过程中,他懂得了如何利用自己对科学的热情和对写作的热爱——他在罗兰霍尔大学学习的技能——来帮助别人. “我真的很感激能够把我整个学术生涯都在磨练的知识和技能用于真正要做的事情, hopefully, play one tiny, 只是帮助那些需要良好治疗的人的一小部分,” said Max. “那是一种非常独特和很棒的感觉.”

我真的很感激能够把我整个学术生涯都在磨练的知识和技能应用到真正有意义的事情上, hopefully, play one tiny, 只是帮助那些需要良好治疗的人的一小部分.—Max Smart ’22

For Dr. 里达,她自称的教学实验也令人满意. 甚至在罗兰·霍尔餐厅推出之前 战略重点, 她一直在思考如何利用她的经验, resources, 为高年级学生提供机会,帮助他们找到现实问题的解决方案,并参与新知识的构建. 有了这个项目,她更清楚自己如何才能最好地支持他们. “我学到了很多澳博体育app下载如何教授临床问题的知识, to mentor, 学生如何学习, 他们可能有多大的误解啊, 以及如何解释事物,她谈起自己和麦克斯一起工作的时候. 她还了解到,看到一个高中生接受新的挑战是多么鼓舞人心. “马克斯愿意花很多时间阅读和写作, 苦心钻研文学作品,” she said. “他一次也没说过,‘我不干了.’”

虽然她知道未来的经历可能并不总是那么适合她, 看到他们在一起的几个月里马克斯是如何成长的——他对新想法的开放态度, 愿意承担风险, 能够成功地接受反馈, 她的决心告诉她,冒险是值得的. Moreover, 她知道这种真实的学习经历会影响年轻科学家的身份认同, 归属感, 以及对科学的理解. 感谢这次机会, Max带走了一个他很感激的重要的人生教训,这个教训将继续回馈给他, 他自己是否会成为一名研究人员.

“我确实尝到了一些研究如何最终让你几乎没有什么可展示的味道. 这可能会令人沮丧. 但话又说回来,有什么不是时不时让人沮丧的呢?” said Max. “这段经历让我明白,任何你投入时间和精力的事情,如果结果并不总是如你所愿,最终都会令人失望. 但当你遇到这些关键时刻时,你必须坚持不懈.”

真正的学习

一名罗兰霍尔四年级和十一年级的学生走在犹他州大盐湖的岸边.

9月21日,澳博体育app下载的一排公交车停到了 大盐湖州立公园 送了一群四年级和十一年级的学生,他们开始向海岸线走去.

这段路比以前长了. 多年来,大盐湖一直 shrinking最近几个月,保护太湖的呼声越来越高. 不只是成年人想要为这个州最著名的地标之一的可能损失找到解决方案. 在这个阳光明媚的秋日, 澳博体育app下载的学生们——多亏了“超越课堂”,他们才有机会聚在一起, 这是一项一年一度的高中活动,让学生们与更大的盐湖社区和它的自然环境联系在一起,今年的重点是从湖中汲取灵感,为他们自己的大盐湖项目提供动力.

孩子们真的被问题所激励,并且喜欢解决问题. 他们不拘谨,富有创造力,敢于冒险.-泰勒·斯塔克,四年级老师

对于四年级学生, 这一天特别特别, 因为这是一个亲身熟悉湖泊的机会,这将在他们今年的课堂上发挥重要作用. 虽然对水道的研究一直是罗兰·霍尔犹他大学研究课程的一部分, 大盐湖的紧迫问题, 哪个是很多低年级学生都很清楚的, 给了四年级队-Marianne Love, Cheryl Chen, Haas Pectol, and Tyler Stack-帮助学生将课堂学习与现实对话联系起来的自然机会, 深入研究我们在保护我们称之为家园的沙漠中的共同自然资源方面所扮演的角色, 寻找解决方案.

“孩子们真的是被问题所激励,喜欢解决问题, 在更大的问题上听取他们的意见是很酷的,” said Tyler. “他们不拘谨,富有创造力,敢于冒险. 也许有人会想出一个没人想到的解决办法.“提醒孩子们他们可以有所作为,也有助于将他们与社区联系起来. 玛丽安说:“这让他们对自己居住的地方、所有权和管理权感到自豪。.

一名罗兰霍尔四年级和十一年级的学生正在探索大盐湖周围的地区.


大盐湖之旅让学生们开始与这个湖建立联系,因为他们发现了这个湖最吸引他们的地方,让他们兴奋地学习——比如为什么这个湖是咸的,或者它暴露的水线讲述了什么故事. 在高年级同学的支持下,他们被要求 看、想、想 在他们探索的时候. “我们希望他们思考原因 they 我认为我们应该拯救大盐湖, 而不仅仅是从大人或老师那里听到的想法,” said Tyler.

参观完湖后, the students, 在他们兄弟的帮助下, 制作幻灯片,突出他们感兴趣的领域——他们将在一年内从事的研究项目的起点. 这些幻灯片也为另一个机会打开了大门:在干旱和大盐湖演讲的机会, 10月12日在罗兰厅举行了一场有关西部水资源的社区讨论. 三个学生自愿发言, 很高兴能与更多的观众分享他们所学到的东西,以及为什么这很重要.

每个人都可以帮忙.—Hadley R., fourth grade

“我想让他们知道大盐湖干涸了多少,”哈德利R.她还想提醒与会者,他们可以有所作为. “每个人都能帮忙,”她补充道.

这些四年级的主持人还想提醒大家,许多生命依赖于这个湖. Millie C.他着迷于大盐湖著名的 Black Rock 还有那些称之为家的生物, shared, “我想让他们在离开时想想大盐湖附近的事情.”

四年级学生将继续建立在这个早期大盐湖工作与即将到来的项目, 包括给州代表写澳博体育app下载这个湖的说服性信(以及在1月份的国会会议期间访问犹他州议会大厦),并向社区专家小组展示他们的研究. 对于罗兰霍尔四年级的学生来说,这无疑是令人兴奋的一年, 我们的学校社区期待着看到这些学生在许多方面激励他人, 推动重要的对话, 并为保护我们共同的家园做出贡献.

“这是一个居住的好地方,我们想让它保持下去,”玛丽安说.

真正的学习

罗兰霍尔高中的高年级学生和老师在檀香山2022年材料研究学会会议上, HI.

罗兰霍尔为学生提供在动态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, and that deep, 真实的学习经历以强有力的方式吸引学生, 让他们认为自己是创新者和创造者. Our new 愿景及策略优先次序 是否有助于集中和正规化这项工作, 但这一直是澳博体育app下载体验的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, create, 在课堂内外分享知识. 就在去年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 被他们的个人激情所驱动, 解决现实问题,并提供创新的解决方案,以改善我们共享的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要查看“Ruchi Agarwal在全国斯德哥尔摩青少年水奖比赛中获得亚军," "三名罗兰霍尔学生在航空发动机设计国际科学与工程博览会上获得第四名," and "马克斯·斯玛特' 22和科学教师博士. 里达Padmashree这样解释发表在国际分子科学杂志.")

本文转载自罗兰·霍尔的《澳博体育app下载》 Annual Report.


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左起:福特·霍奇金斯、奥利夫·米拉维茨、萨曼莎·雷曼和泰勒·格斯坦.


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而在MRS会议上发言的学生将不再全职积极参与该项目, 这并不意味着他们会完全放弃. 萨曼莎说:“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,因为我想怎么参与就怎么参与.”

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这不是不可能的, if not all, 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

罗兰霍尔九年级学生伊莱·哈顿, Aiden Gandhi, 和埃文·韦恩斯坦在2022年国际科学与工程博览会上.

罗兰霍尔为学生提供在动态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, and that deep, 真实的学习经历以强有力的方式吸引学生, 让他们认为自己是创新者和创造者. Our 新的愿景和战略重点 是否有助于集中和正规化这项工作, 但这一直是澳博体育app下载体验的一部分, 激励着一代又一代的学生去追求, create, 在课堂内外分享知识. 就在去年, 我们看到了许多年轻的科学家和工程师, 被他们的个人激情所驱动, 解决现实问题,并提供创新的解决方案,以改善我们共享的世界. 今年秋天,我们将聚焦他们的一些故事. (一定要查看“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," and "马克斯·斯玛特' 22和科学教师博士. 里达Padmashree这样解释发表在国际分子科学杂志.")


对许多人来说,航空旅行是当今世界的必需品. 它比其他交通方式更容易、更快,而且在很多情况下更便宜. 但这种便利也有环境代价:排放. 目前,航空业 占全球二氧化碳排放量的2%以上科学家和工程师正在努力减轻这种环境影响. 这组研究人员现在包括三名罗兰霍尔的学生.

In fall 2021, Aiden Gandhi, Eli Hatton, 和埃文·韦恩斯坦, 然后是九年级学生, 在努力选择科学展览的主题吗. 他们知道他们在一起工作得很好(在中学时,他们曾在大学里合作过 你是化学家挑战), 他们有一个共同的目标:创造一个有资格参加国际科学与工程博览会的项目, 这是世界上最大的高中STEM竞赛,也是年轻科学家们期待已久的机会. 对于上高中的学生来说,这种等待已经结束了,所以唯一的问题是:他们想要解决什么主题?

团队的首要任务是选择一个项目,以平衡成员在工程和物理方面的个人兴趣. 他们决定,一个澳博体育app下载可持续航空的项目将实现这一目标. 这个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isef级别的研究时. 此外,该团队喜欢航空项目可以让他们解决气候变化问题.

“我们有很多想要合作的不同科学领域的想法,伊莱回忆道, 但团队的首要任务是选择一个能平衡成员在工程和物理方面的个人兴趣的课程. 经过讨论,他们决定开展一个可持续航空项目来实现这一目标. 艾登解释说:“它融合了我们感兴趣的一切. 这一选择也让每个成员都能发挥自己的优势——当目标是isef级别的研究时,这是一个很好的策略. “我们每个人都对航空物理学有自己的兴趣, 技术上——这意味着我们有相当多样化的背景,” said Evan.

此外,该团队喜欢航空项目可以让他们解决气候变化问题. 和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, and, 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, they explained, 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. 

该团队首先考虑设计一架完全可持续的飞机,但他们很快就放弃了这个想法. “我们意识到这太复杂了,”伊莱说. Instead, 他们选择专注于埃文所说的“提高或降低飞机效率”的部分:发动机. 飞机引擎, after all, 是它动力的来源——它是喷气燃料燃烧提供机器推力的地方(使飞机在空中移动的力量). 但航空燃料效率低,而且是飞机碳排放的主要贡献者:燃料在发动机燃烧室燃烧后, 它向大气中释放碳废物. 然而,要找到一种好的航空燃料替代品并不容易. 人们已经对其他燃料进行了研究, 但许多仍向环境中释放潜在的有害化学物质, 而其他的则太不稳定或太昂贵. 即使是澳博体育app下载电动飞机的想法也是有限的——研究小组发现,目前的设计只能胜任短途飞行. 他们希望他们的实验模型既能消除航空燃料的使用,又能用于国际旅行.

Goal in mind, 该团队开始在计算机辅助下设计发动机,通过燃烧室中的电热钨盘来产生推进力. Tungsten, they explained, 能有效地加热和加压空气吗, 所以他们觉得这是正确的材料选择. By February, 这个小组准备展示他们的项目, 名为“设计航空旅行的未来”,这是第一次在地区科学博览会上, 他们在哪里有资格成为国家——他们将被考虑加入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专业获得了第二名,在高等教育专业获得了第五名 犹他大学科学与工程展, 这让他们有机会被邀请参加ISEF, 那是几周后送到的.

“我们真的很高兴受到邀请,艾登回忆起小组得知他们达到了目标的那一刻.

但事实上,该团队的ISEF邀请并不是这条路的终点, in many ways, 该集团必须比以往任何时候都更加努力地工作,以适应国际竞争. 他们利用5月ISEF会议前的几周时间,调整了他们的陈述,以满足公平的要求,并修补了他们的引擎设计. 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接头, which, said Aiden, “有更大的表面积,将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, thermal, 和生理压力来完善它. Additionally, 作为ISEF的竞争者, 他们可以获得新的资源, 包括当地工程师丹尼尔·巴克斯特和杜克·施佩尔, 谁可以为他们的项目提供反馈,以确保它准备好接受更高层次的审查. 该团队继续寻求罗兰霍尔教师的支持. Robotics coach 亚历克斯·博福特,13年 当物理老师的时候,他们复习了引擎的原理 Robin Hori 回顾了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这样解释这对团队的演讲实践是非常宝贵的. 她自己也是一名前ISEF评委. 丽达知道他们需要什么来参加国际比赛,她所看到的给她留下了深刻的印象.

这支年轻的科学家团队让我印象深刻的是他们不畏困难的精神, 他们看到角落的能力, 他们主动接受了一个连行业专家都难以应对的挑战, 以及他们不断创新的动力, iterate, 并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

“这支年轻科学家团队让我印象深刻的是他们镇定自若的精神, 他们看到角落的能力, 他们主动接受了一个连行业专家都难以应对的挑战, 以及他们不断创新的动力, iterate, 并改进他们原有的发动机设计,” said Dr. Rida. “当他们把他们的海报拿给我练习时, 我惊讶于他们对设计的每一个细节的思考, 以及他们如何努力地研究自己的问题,并对潜在的问题和批评做出良好的回应. 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些什么.”

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,这支队伍也表现出令人印象深刻的决心——这是这些未来的专业科学家和工程师有希望的特点. “他们顽强地克服了困难,”亚历克斯说. “甚至在上个星期, 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, 用不断发展的科学思维来解决问题.”

这几周的准备工作很有价值, the team said, 不仅是在让他们的项目更现实的时候, 同时也帮助他们更好地表达自己的想法. 到5月前往亚特兰大时,艾登、伊莱和埃文已经很有信心了 他们更新的引擎 能和今天的商用发动机相比吗, 他们准备把他们的成果展示给这个领域的顶尖工程师. 尽管竞争很激烈(罗兰霍尔的三名学生是其中之一),750名参赛者来自美国49个州和63个国家, regions, 和地区), 他们印象最深的是与会者之间的友情——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的决赛选手.

艾登(左二),伊莱(第八),埃文(第九)和其他ISEF决赛选手.


“这很重要,因为你需要不止一个人来对世界做出重大改变,” said Aiden. Evan补充道:“你不仅是在交朋友,也是在建立伙伴关系. 很有可能,这些人就是你在高水平上研究的对象.”

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应该感到满意:作为九年级的学生,他们已经参加了ISEF, 他们与来自世界各地的创新学生混在一起, 他们向工程专家展示了他们的原始研究成果. 但他们很快就发现,他们的辛勤工作以另一种令人兴奋的方式得到了回报. As attendees, 该团体有资格获得该活动的大奖, 奖项颁发给ISEF 21个奖项的第一至第四名得主. (ISEF顶级奖项 然后从21名一等奖获奖者中选出.当年轻的科学家和工程师在颁奖之夜聚集在一起时, 罗兰·霍尔团队在听到扩音器里叫到他们的名字时非常激动——他们是第四届奥斯卡奖得主 工程技术:静力学与动力学 类别,总共有81个条目.

“我们非常惊讶、震惊和高兴. 感觉很超现实,”伊莱回忆道. “我们认为能够到达那里就是我们最大的成就.”

这些成就不会很快结束. Now sophomores, Aiden, Eli, 和埃文还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,该项目将基于去年的工作(在此阶段细节仍保持沉默). 得益于他们的第一次ISEF经验, 团队很期待他们接下来能做什么, 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, 包括优秀的教师支持, 为年轻的科学家和工程师提供解决现实问题的机会. 艾登说:“罗兰厅的资源是不可思议的. “Faculty, our schoolwork, 还有历史论文和研究, science, 数学——所有这些都让我们为ISEF做好了准备.”

毫无疑问, 这些学生将继续做出不可思议的事情, 罗兰霍尔社区也期待着他们接下来的表演. “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,” said Dr. Rida.

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