课程体系 课程体系
基于创生教育理念,以问题驱动的进阶式探索之旅
创新驱动教育
创生教育(IME)理念
Innovation-Motivated Education:让内在创新动力成为教育的核心引擎
理念起源
由深圳零一学院创始院长郑泉水院士于2025年在其新书《破解创生》中系统提出。这一理念基于清华大学钱学森力学班十余年拔尖创新人才培养实践的深刻总结,为理解AI时代教育变革提供了清晰的理论框架。
四大核心原则
激发而非灌输
好奇心是最宝贵的学习动力。保护和激发学生与生俱来的好奇心,让提问成为学习的起点,让探索成为学习的驱动力。
创造而非接受
创造是最有效的学习方式。让学生在创造中学习、在实践中成长,从知识的被动接受者转变为知识的主动生产者。
包容失败
失败是最重要的学习机会。包容失败、从失败中学习,培养面对不确定性的勇气和韧性,让挫折成为成长的阶梯。
协作创新
协作是最真实的学习场景。让学生在团队中学习、在交流中成长,培养协作创新能力和社会责任感。
创生教育的实践模式
内生动力第一
将创新内生动力置于教育核心,让学生成为自己学习的主人
问题驱动学习
基于真实前沿问题,让学生在解决问题中构建知识体系
跨学科融合
打破学科壁垒,在交叉领域激发创新火花
问题驱动学习 | Problem-Driven Learning
好问题的五个特征
问题驱动学习是我们课程设计的核心方法论。但不是所有问题都能有效驱动学习,好的驱动性问题需要满足一系列标准。
真实性 Authenticity
问题应该来源于真实世界的挑战,而不是为了教学而人为制造的。真实性不仅能提高学生的兴趣,更重要的是让学生理解知识和能力的用途。
Example:
"如何设计能抓取不同形状物体的机器人手"
开放性 Openness
好的问题没有唯一正确答案,允许多种探索路径。开放性问题能够激发学生的创造力,让不同思维风格的学生都能找到自己的切入点。
Example:
"如何让城市交通更智能"
挑战性 Challenge
问题的难度应该在学生的最近发展区内,既不能太简单导致无聊,也不能太难导致无助。挑战性的平衡是课程设计的艺术。
Strategy:
将大问题分解为一系列递进的子问题
跨学科性 Interdisciplinary
真实世界的问题往往需要整合多学科知识,这也是培养跨学科思维的最佳情境。好的问题能够自然地将不同学科连接起来,而不是强行拼凑。
Example:
"如何设计可持续的火星基地"
意义感 Meaningfulness
问题应该让学生感受到探索的价值和意义,能够看到解决问题可能带来的影响。意义感不一定是宏大的"改变世界",也可以是解决身边人的困扰。
Key Question:
"我为什么要花时间研究这个问题?"
综合应用案例
一个同时满足五个特征的优秀问题示例:
"如何利用AI技术帮助视障人士更好地导航和感知周围环境?"
- ✓ 真实社会问题
- ✓ 多种技术路径
- ✓ 适度挑战
- ✓ 融合AI、工程、设计
- ✓ 有明确社会价值
在猫头鹰实验室,每一个学习项目都从一个好问题开始
我们相信,提出一个好问题,比给出一百个答案更重要。让我们一起培养提出好问题的能力,开启真正的科学探索之旅。
课程体系
进阶式探索之旅
像主题乐园的不同区域,我们为不同阶段的学生设计了进阶式课程体系
科研探索 · 兴趣启蒙
点燃科学好奇心的第一站,让学生感受科研的魅力
科研体验 · 方法入门
体验完整科研流程,掌握基本研究方法
科研挑战 · 深度探究
面对真实前沿问题,进行深度科研探究
长期研究 · 创新突破
开展长期深度研究,追求创新突破
体系特色
阶梯式成长
尊重学生的个体差异,提供清晰的成长路径和进阶通道
问题驱动
从真实问题出发,在解决问题中学习和成长
导师制指导
"科学家+教师"双师团队,全程陪伴和指导
培养阶段
分阶段培养体系
根据学生认知发展特点,设计针对性的培养方案
学习阶段的特点
认知发展关键期
抽象思维、逻辑推理、系统思考能力正处于快速发展期,是培养科学思维的最佳时期
兴趣形成黄金窗口
学生开始建立学科偏好和职业倾向,是激发科研兴趣、培养创新志向的关键时刻
能力培养最佳阶段
具备了开展系统探究的基础能力,可以进行深度学习和创新实践
分阶段培养目标
初中阶段
核心:实践探究与技术应用
围绕"解决真实问题"开展跨学科探究性学习
引导学生从现象认知转向规律探究
培养基本的科学方法和技术应用能力
激发好奇心,建立对科学的初步兴趣
高中阶段
核心:实验探究与工程实践
了解科技前沿动态,接触前沿科学问题
开展基于真实情境的实验探究
参与小型工程实践项目
系统掌握科学研究的基本流程与核心方法
猫头鹰实验室的独特优势
十余年拔尖创新人才培养经验
源自清华大学钱学森力学班,在中学教育中落地创生教育理念
科学家+教师双师团队
链接深圳零一学院和清华大学的顶尖科研资源
完整的设备和空间支持
从基础工具到专业设备的全系列仪器装备
真实前沿的科研项目
让中学生接触到真正的科学前沿,而不是模拟实验
实验室特色
五大核心理念
这些理念不仅指导着实验室的空间设计和运营管理,更深刻影响着所有参与者的思维方式。
开放性 Openness
对所有有好奇心、有想法、有问题的学习者开放。不设门槛,欢迎各种"异想天开"的创意,包容失败,重视探索过程。
交叉性 Interdisciplinary
打破学科壁垒,强调科学、技术、工程、艺术、数学等多学科的交叉融合。创新往往发生在学科交叉的边界上。
连接性 Connectivity
连接产业界、学术界、社会组织,让学生的探索与真实世界的挑战相连接,构建全球性的猫头鹰网络。
可持续性 Sustainability
培养学生的可持续思维,关注技术创新的社会影响和环境责任,思考如何让创新成果惠及更多人。
黑科技 Advanced Technology
鼓励学生接触和使用前沿工具,培养对未来技术的敏感度和驾驭能力。从基因编辑到量子计算,探索技术的无限可能。
发展历程:猫头鹰实验室的演进
OWL 1.0(2012-2015)
清华钱班微纳空间
在郑泉水院士和徐芦平老师的主导下,钱学森力学班在清华大学微纳中心建立了第一个猫头鹰实验室。初心简单:让有好奇心的人、天马行空的想法和有趣的问题在此汇聚和激发。
OWL 2.0(2021-2025)
深圳零一学院 · 清华大学李兆基大楼实验室
随着深圳零一学院的成立,在坪山建成占地6500平方米的主空间,同时在清华大学李兆基大楼建立分空间。配备从基础工具到不同学科专业设备的全系列仪器装备,OWL扩展为完整的教育体系。
OWL 3.0(2025-)
未来分布式和智能实验室
万物皆可研究,让科研无处不在。借助AI和分布式技术,我们正在构建一个突破物理边界的创新网络,让每个人都能在任何地方开展有意义的科学探索。