第 03 级 · 创新者

真实的问题，真实的影响。

创新者阶段不再是上课，而是一个工作室：挑一个真实问题，把它界定清楚，用已经掌握的技术做出可运行的方案，交付给真实用户，听他们的反馈。八个项目方向任你选，或者自己提出一个。

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创新者如何工作

三个支撑全过程的框架

创新不是灵感—它是一套可复用的流程。我们在每个项目中都使用三个公认的框架：斯坦福和 IDEO 的设计思维，以及 MIT 的 AI 应用方法论。

斯坦福 d.school K-12 设计思维 ↗

五阶段流程的开创者：共情 → 定义 → 构想 → 原型 → 测试。提供免费的方法卡（How Might We、Crazy 8s 等），并已为 K-12 改编。

IDEO 教育者设计思维工具包 ↗

IDEO 面向教师的姊妹版，与 d.school 方法配套。共 94 页的设计师工作手册，覆盖发现 → 解读 → 构想 → 实验 → 演进。在项目管理方面尤其扎实。

MIT App Inventor + MIT RAISE Day of AI ↗

适用于以应用形式交付或使用 AI 的项目。App Inventor 让你在一个周末就能做出可运行的 Android 应用；Day of AI 则补上伦理与社会影响的视角。

选择你的项目

八个可即刻启动的项目方向

每个方向适合 2–4 名学生组队，用 6–12 周完成。挑一个、改一个，或者带上自己的想法—这套格式适用于任何为真实人群解决真实问题的项目。

AI + 移动应用

祖辈翻译器

问题

英语能力有限的祖辈与孙辈之间难以进行真正的跨代沟通。

受益者

多代同住的移民家庭。

技术栈

Python + Whisper（开源语音转文字）+ 免费版 LLM API + Streamlit 网页应用，或 MIT App Inventor 移动应用。

可用 v1（6 周）

手持手机的应用：聆听、转写、单向翻译并朗读出来。

进阶 v2（12 周）

免手持的双向对话模式，配上预载的"家庭词典"（人名、菜名、家里的玩笑梗），让翻译保持个人化。

现实参考

Pixel 手机上的 Google 实时翻译是商业版的同类产品。暂未找到具体的学生先例。

我想做这个

3D 打印 + 创新

长者适应性握具库

问题

关节炎长者在门把手、钥匙、药瓶、拉链等日常物件上举步维艰。市售辅助器具价格高，又难以贴合个人需求。

受益者

合作老年中心或养老社区的长者。

技术栈

Tinkercad 或 Fusion 360 + FDM 3D 打印机（PLA 耗材）。

可用 v1（6 周）

上门测量后，为一位真实长者打印并装配 3 件握具。

进阶 v2（12 周）

在 Printables/Thingiverse 上发布一套 8–10 个设计 + 尺寸指南，方便任何老年中心自行打印。

现实参考

为 3D 打印假手而生的 e-NABLE 志愿者网络（enablingthefuture.org）。同一模式，作用于不同部位。

我想做这个

物联网 + 公共数据

校园空气质量看板

问题

教室通风不佳会增加患病率、降低认知表现，但学校管理者缺乏数据。

受益者

学校里的学生和老师。

技术栈

树莓派或 ESP32 + SDS011 PM2.5 传感器 + SCD40 CO₂ 传感器 + Python + 免费版 Grafana Cloud 看板。

可用 v1（6 周）

一间教室部署一个传感器，每分钟将 CO₂ 和 PM2.5 数据推送到公开看板。

进阶 v2（12 周）

全楼布设 5 个传感器 + CO₂ 超过 1000 ppm 时自动邮件告警 + 一份给校长的书面报告。

现实参考

意大利公民科学项目"CO2 Monitor in Schools"（co2.mysen.org）；CMU CREATE Lab Speck 项目（cmucreatelab.org）。

我想做这个

AI + 公民科学

后院鸟类 AI 计数器

问题

康奈尔的 eBird 项目需要更广的数据来源，但本地孩子很少能贡献达到科研标准的观测数据。

受益者

公民科学项目（康奈尔鸟类学实验室）和团队所在的社区。

技术栈

树莓派 + USB 麦克风 + BirdNET-Pi（开源）+ 每日自动上报记录的 Python 脚本。

可用 v1（6 周）

在一位学生家后院运行 BirdNET-Pi，连续记录两周。

进阶 v2（12 周）

在三个不同生境（自家院子、公园、学校操场）布设节点，配上对比看板并向 eBird 提交。

现实参考

BirdNET-Pi 本身；康奈尔的 BirdNET 模型（birdnet.cornell.edu）已被成千上万爱好者使用。

我想做这个

AI + 公共信息

社区活动信息聚合

问题

本地学校、图书馆、市政等活动信息散落在 5 个网站和一个 Facebook 页面上。忙碌的家长很容易错过。

受益者

学区内的家庭。

技术栈

Python 爬虫（BeautifulSoup）+ 免费版 LLM API + 免费版 Mailchimp 每周邮件，或 GitHub Pages 上的静态站点。

可用 v1（6 周）

手动触发的每周摘要，汇总来自 3 个来源的活动，发送给 10 个测试家庭。

进阶 v2（12 周）

每周日晚自动运行，覆盖 8+ 个来源，包含"仅适合儿童活动"筛选器，开放自助订阅。

现实参考

Code for America 分会做过类似的公共信息聚合（brigade.codeforamerica.org）。暂未找到具体的青少年先例。

我想做这个

可访问性 + AI

美术教室色盲助手

问题

约 8% 的男孩是色盲。美术课、科学示意图和图表都默认学生具有完整色觉。

受益者

校内的色盲学生。

技术栈

MIT App Inventor 移动应用 + 手机摄像头 + 开源颜色命名库或小型 TensorFlow Lite 模型。

可用 v1（6 周）

"对着物体拍一下"的应用：朗读出主色名。

进阶 v2（12 周）

新增"模拟色盲同学所见"模式供老师使用，外加一个图表重新上色工具，将课件转换为色盲友好的配色。

现实参考

Color Blind Pal iOS 应用；微软 Seeing AI（microsoft.com/en-us/ai/seeing-ai）。

我想做这个

AI + 教育

六年级数学同伴辅导 AI

问题

校内低年级学生在分数和前代数上吃力。老师没有 1:1 时间。

受益者

同一所学校的六年级学生。

技术栈

免费版 LLM API + Streamlit 网页应用 + 装载学校真实课程的自定义系统提示词 + 护栏（只给提示，绝不给最终答案）。

可用 v1（6 周）

一个用苏格拉底式提问陪学生走完一章的网页应用，与 5 名六年级学生一起测试。

进阶 v2（12 周）

覆盖整学期，记录学生最容易卡壳的概念，每周向数学老师生成一份报告。

现实参考

Khanmigo（khanmigo.ai）就是这个想法的成品版本。

我想做这个

AI + 3D 打印 + 公益

长者应急包顾问

问题

独居长者常常没有最新的应急包，也不知道自己缺什么。

受益者

合作老年中心的长者。

技术栈

MIT App Inventor 应用或打印版清单 + 一个小型 LLM 网页表单（根据用药、行动能力和宠物定制清单）+ 3D 打印的带标签收纳盒分隔件。

可用 v1（6 周）

面谈 5 位长者，生成个性化应急包清单，并交付印刷活页夹。

进阶 v2（12 周）

自助式网页工具 + "应急包检查"提醒系统，每 6 个月给家属发短信。

现实参考

暂未找到具体先例。红十字会和 FEMA 提供通用清单，但由青少年团队来做个性化，目前看似首创。

我想做这个

提出你自己的项目

心里已有别的问题想解？

这八个方向只是起点。如果你的团队看见了一个值得解决、又不在这份清单上的问题—来提案吧。我们帮你把它界定清楚。

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真实的问题， 真实的影响。

三个支撑全过程的框架

斯坦福 d.school K-12 设计思维 ↗

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