年轻发明家：探索创新与教育的未来

当你听到“发明”这个词时，你会想到什么？灯泡？电话？也许是飞机？

这些都是具有开创性的发明，从根本上改变了我们的生活、交流和旅行方式——以至于100年后的今天，他们的创造者仍然是家喻户晓的名字：托马斯·爱迪生、亚历山大·格拉汉姆·贝尔、莱特兄弟。

但今天，有很多年轻的发明家，你还没有听说过他们的名字——至少还没有。这些是初中和高中学生，他们为重大的经济和社会挑战开发了解决方案，从医疗保健和交通运输到农业和环境。

本周EdSurge On Air播客的嘉宾是每天与这些学生一起工作的人，帮助他们每个人确定一个问题并完善一个解决方案——一项发明。Leigh Estabrooks看到纽约市的学生发明了一种工具，可以防止城市地铁轨道上发生火灾，也看到北卡罗来纳州的学生创建了一个系统，帮助农民识别牲畜的残疾情况。

Estabrooks是Lemelson-MIT项目的发明教育官员，该项目鼓励年轻人通过两个资助计划进行创造和发明。但她说，比看到每年出现的所有发明更好的，是意识到并非只有最有天赋的学生才能获得他们作品的专利。所有学生——无论他们的GPA、邮政编码或学习挑战如何——都可以成为发明家。她知道，因为她亲眼目睹了这一点。

收听本周的EdSurge On Air播客的讨论。你可以在Apple Podcast应用、Spotify、Stitcher、Google Play Music或任何你收听的地方关注播客。或者在下面阅读采访的一部分，为了清晰起见，略有编辑。

EdSurge：首先，到底什么是发明教育官员？你做什么的？

Leigh Estabrooks：我做什么？我有很多乐趣。我的工作包括为全国各地的年轻发明家设计项目。通过Lemelson-MIT项目，我运营资助计划，并为教师提供培训，并且真正地向人们介绍创造力和创新意味着什么。

你是怎么开始这份工作的？

我有一个独特的背景。我最初从事企业研发工作，然后休假几年抚养孩子。当我的孩子上学时，我也上学了。我成为了一名高中老师。

大约13年前，有一个机会让我去Lemelson-MIT项目工作，负责InvenTeams资助计划，我的背景非常适合。

自从该项目成立两年以来，我就在那里工作了。我和年轻的发明家一起工作——我们正在帮助培养年轻的发明家。

实际上有多少初中生和高中生说他们是发明家？不多。我们正在努力帮助他们理解这并不是一种精英地位，所有孩子，所有学生，都可以发明。

学生可以创造什么，他们可能不认为这是一个“发明”，但你会认为是一个“发明”？

首先，我们与高中发明家团队合作，而不是个人发明家，因为对于一个高中生来说，发明一些对人类有意义的东西是一个非常崇高的目标。我们将他们所有的知识集中在一起，这样他们就可以在一个学年内创造出有用的、独特的装置。

而且这些学生将解决一个现实世界的问题。它是非常开放的。

所以我们上周在麻省理工学院举办了我们的顶峰活动。它被称为EurekaFest。我们将所有与我们合作的高中团队聚集在一起，他们在麻省理工学院社区展示了他们的发明。

你可能会问，有哪些发明？目前浮现在我脑海中的是加利福尼亚州的一群学生，他们在改善高中生的睡眠质量方面所做的工作，这确实让我着迷。

你知道高中生的生活节奏非常紧张，充满了AP课程，充满了课外活动，充满了大学申请。他们平均睡大约六个小时，这对于任何人来说都是不够的。所以他们想研究高中生睡眠不足的问题。然而，他们通过研究和发明发现，除了高中生之外，许多人都可以从改善的夜间睡眠中受益。我通过这群学生学到了很多关于睡眠的知识。所以我不得不承认，在过去的几个早上，我醒来时都在想，天哪，我昨晚获得了那些delta波吗？我睡了个好觉吗？

而且这些孩子正在做着惊人的事情。他们将计算思维和计算机科学与微电子学和物联网相结合。他们正在创建这个系统，不仅仅是一个装置，而是一个系统来改善他们实际上正在寻求专利、知识产权保护的睡眠质量。我认为这些学生会将这个项目带到大学。

该系统可以通过头带监测睡眠质量。通过腕带，一个集成的腕带，它将降低体温以改善睡眠质量。并且通过手机应用程序，帮助学生在白天意识到他们有多警觉。最终，他们希望将所有这些设备联系在一起。

我想先退一步。那么，当高中生找到你时，他们是否已经确定了一个问题？他们的起点是什么？

他们的起点是热情。一些他们作为一个团队相信的事情，他们聚集在一起并同意的事情。我们发现在与高中生合作时，这确实需要是他们拥有的问题，而不是被分配给他们的问题。

这是一项非常困难的工作，此外，高中生还在做其他所有事情。InvenTeam项目在学年期间可能需要长达250个小时。这是课后作业。这是周六的工作。有时是周日的工作。这是节假日的工作。所以他们真的必须完全投入到这个问题中，因此他们将努力寻找解决方案来改善他人的生活。

在你担任这个角色的13年里，你能说出让你感到震惊的一两个发明吗？

需要说明的是，是学生们让我感到震惊。这些发明非凡，但提出这些发明的学生们真的让我感到震惊。

我在与Lemelson-MIT项目的合作中发现，所有学生，所有孩子都可以发明。

我看到来自北卡罗来纳州的一个特殊需求学生团队在三年前取得了一项非凡的发明。这些孩子在北卡罗来纳州立大学的一个实验室里努力工作，他们来自北卡罗来纳州各地。一位学生每周都从夏洛特到罗利，与这群学生一起工作。这些孩子在常规的学校日里没有太多机会追求STEM，因为他们正在做其他事情来应对他们的残疾。他们有一个最惊人的发明，可以帮助检测奶牛的跛行。

所以我从所有的孩子那里学到了东西。我不知道他们为什么研究奶牛的跛行，但跛行实际上是农民检测奶牛是否健康的一种方式。

我无法告诉你，这不仅对孩子们，而且对孩子们的家人意味着什么，看到他们的儿子和女儿在麻省理工学院展示他们非常聪明的解决方案，并获得了当年的最具技术奖，因为他们勤奋地工作。

他们继续与农民合作，以便他们使用它。他们被邀请并访问了亚历山大的美国专利商标局。这些孩子很棒。

当你与这些学生一起工作时，你最常看到他们在这些项目中表现出什么样的品质和技能？哪些是最有用的？

他们必须坚持不懈。从失败中学习。足智多谋。他们真的必须非常投入到问题本身。他们必须对这个问题有很好的工作知识，并继续发展这种知识，以便在他们努力将其付诸实践的过程中。

你认为年轻人现在把他们的精力导向哪里？他们是否面临共同的问题，或者他们希望能够解决哪些问题？

这很难回答，因为他们的问题主要来自他们的社区，每个社区都有不同的问题和议题。

但我确实看到学生们越来越多地转向科技，所以他们的发明更电子化，如果你愿意的话。而也许15年前，这些发明往往更机械化。今天，几乎所有项目中都包含计算机科学的成分。

而且这些学生中的大多数是否带着这种基本的计算机科学知识来找你？

根本不是。他们带着一个伟大的问题来找我们，需要解决。并且有很多即时和足够的学习。我认为我们今天拥有的许多工具就在这里。感谢YouTube。感谢维基百科。感谢谷歌。你知道，孩子们非常擅长找到自己的答案。

是的，他们确实有一位老师。但老师并没有教他们如何编程。老师正在促进这个过程。

我觉得我必须问你是否有最喜欢的发明。

好吧，我最喜欢的发明——我一直回去的那个——是南希·约翰逊1843年发明了冰淇淋机。我认为这很了不起。1840年，当时只有20位女性发明家。这让我感到震惊。

那20位女性是谁？我们可以查找一下看看。但在思考今天的发明家时，在美国专利中，只有10%的发明家是女性。90%是男性。这是我的项目真正希望有所作为的领域。我们的InvenTeams大约有35%的女性参与，我们每年都在努力提高这个数字，并且越来越高。