ISEF國際青少年科學工程大賽，2022新賽季參賽指導建議

Regeneron International Science and Engineering Fair再生元國際青少年科學工程大賽（簡稱Regeneron ISEF），素有全球青少年科學學術活動的“世界杯”之美譽，大賽亦被稱為諾貝爾獎的搖籃，很多位諾貝爾獎得獎者在學生時期都曾參加過這個學術活動，國際總決賽大獎獲獎者還將獲得“小行星”命名權。

全球每年有數千萬學生參加ISEF區域賽，但只有約1,800名學生晉級到最后，入選參加每年5月的ISEF國際科學工程大賽總決賽，收獲ISEF頒發的獎項和近500萬美元的獎金。

適合對象

全球小學、初中、高中在讀的青少年們，均可通過當地地區賽參賽初步選拔，晉升入國際科學總決賽。

比賽時間

參賽報名：2021年9月-2022年2月

區域賽選拔：2021年10月-2022年3月

國際總決賽：2022年5月

參賽類別

共計21項類別，選擇任一類別參賽：

1、Animal Sciences (ANIM)

2、Behavioral and Social Sciences (BEHA)

3、Biochemistry (BCHM)

4、Biomedical and Health Sciences (BMED)

5、Biomedical Engineering (ENBM)

6、Cellular and Molecular Biology (CELL)

7、Chemistry (CHEM)

8、Computational Biology and Bioinformatics (CBIO)

9、Earth and Environmental Sciences (EAEV)

10、Embedded Systems (EBED)

11、Energy: Sustainable Materials and Design (EGSD)

12、Engineering Mechanics (ENMC)

13、Environmental Engineering (ENEV)

14、Materials Science (MATS)

15、Mathematics (MATH)

16、Microbiology (MCRO)

17、Physics and Astronomy (PHYS)

18、Plant Sciences (PLNT)

19、Robotics and Intelligent Machines (ROBO)

20、Systems Software (SOFT)

21、Translational Medical Science (TMED)

參賽形式

1–3名學生組隊參賽，常規為個人參賽；以提交學科類具有獨創性、創新性的科研項目經歷進行評選，區域賽入選者需要進行海報展板匯報展示，通過幾位評委現場溝通答辯，以創新和展示創造力為標準，通過記分排名在區域賽中獲得總決賽參賽資格。因疫情比賽改為線上，需要學生提前錄制好5分鐘的項目視頻展示，篩選后進行線上面試答辯選拔。ISEF國際大賽共計有數千名評委，包括數十位諾貝爾獎、國家科技獎獲得者，在大賽期間與學生進行分享交流，每位ISEF評委均擁有相關專業的學位，并且有6年以上的科研工作經驗。

參賽建議

首先，盡早開始你的項目（甚至可能在前一年夏季開始），你將有時間真正檢查你的主題并了解你所關注的信息。通過提前開始，你將有時間決定你的主題是否過于寬泛或過于狹窄，并相應地調整你的主題。通過提前開始，你將有時間發現并糾正錯誤，必要時調整你的程序，或者可以從導師或其他設備中獲得建議。所以盡早開始。每天做一點。如果你早點開始，時間就站在對你有利的這邊。第1步：選擇一個主題。這一直是最困難的一步，如果你選擇了一個你感興趣的主題，你將會有更多的樂趣，做得更好，并獲得更好的成績。第2步：弄清楚你的科學項目將使用“科學方法”還是“工程方法”。除非你現在還在小學，并且專門被指定做一個演示項目，否則你不會因為一個演示項目而獲獎。第3步：定下開始研究的時間。無論你是在進行實驗還是設計創作，你都需要研究你的主題，以了解有關它的更多信息，以及可能已針對該主題進行的其他實驗。

1、明確主題

假設你對太空計劃和火星上的好奇號感興趣，這個主題可以涉及許多科目，包括天文學、物理學、數學、地質學和地球科學、工程學、化學等。如果你對海洋，池塘或湖泊感興趣，你可以做一個關于植物學的項目，這是植物生命或海洋生物學的研究，你需要了解生活在各種水體中的動物和魚類。如果你對冰球感興趣，你可以進行物理或材料科學實驗，了解冰球的各種材料和構造，這可能會影響球員控制它的能力。

2、明確參賽項目類型

主要分為：演示項目，科學項目和工程項目。演示項目：小學/初中低年級的學生是通常唯一被允許做演示項目的學生。這些項目通常不允許進入中學或高中科學大賽的范疇。雖然它們很有趣，但你不會通過演示來了解“真正的科學”。例如，你可以展示火山是如何工作的，或者可以建造自己的天文館。或者，你可以通過多種活動來解釋靜電，例如制作鋁箔球。科學項目：這是一個傳統項目，你可以在其中描述問題或像真正的科學家一樣提出問題，然后使用科學方法設計研究并進行實驗，最終回答或解決問題。生物學、化學、醫學與健康、微生物學、生物化學和其他學科都有無限的可能性。假如你是合唱隊的一員，你可以做一個科學大賽的項目來確定冷水或溫水對你的聲音達到高音或低音的能力有何影響。如果你的父母喜歡喝茶，你可以使用測量光吸收的裝置進行實驗，以確定茶的泡制時間如何影響茶的濃度；煮了4分鐘的茶比煮2分鐘的茶要濃兩倍嗎？工程項目：

工程項目的目標是將工程方法與科學和數學結合起來以確定需求，并通過為人們生產有用的設備來確定如何解決這一需求。你同樣在嘗試解決問題，但你可以通過構建和測試原型以及處理各種設計流程來達成目標。

例如，如果你是某樂隊的成員，你可以做一個關于干壁厚度或各種吸音材料對地下室或車庫聲音傳播的影響的工程項目，這樣你的鄰居就不會在你們樂隊練習的時候抱怨你們的噪音了。

或者，如果你在跑道上跑步，你可以構建體溫監測器的工作模型，以查看你在跑20分鐘，30分鐘，40分鐘或以不同速度跑步時體溫的升高幅度。

如何制定你的研究主題呢，一種方法是列出你最感興趣的十個活動或主題。然后，就每個主題寫一個你一直想知道的問題，將列表縮小到最有趣的前兩個或三個。然后，你可能希望與你的父母或老師討論，讓他們根據材料需求和成本以及完成項目所需的時間幫你做出最終選擇。

3、研究主題，提出假設

談到科學大賽項目流程中的這一步驟，無論你是在將科學方法應用于實驗進行科學項目，還是用工程方法設計一個東西進行工程項目，你都要從研究開始。研究就是要了解更多有關你的主題的信息。要進行研究，你需要去圖書館閱讀書籍和雜志，瀏覽互聯網，訪問可能有背景材料的地點，如動物園、博物館或實驗室等，并與你的老師、科學家或專業人士交談。你對自己的主題了解得越多，你做出來的項目就會越好，并且你將更好地準備回答評委提出的問題。如果你想要研究“比較天然海綿和合成海綿”，你可以先在互聯網搜索，你會發現海綿有不同類型的用途。你可能會發現窗戶清潔工真的非常關心這個話題。

因此，這意味著你需要縮小搜索范圍。你做這個項目是為了使用不同類型的海綿清潔房屋還是清潔身體。確保使用科學筆記本記錄你的背景研究，以及你訪問過的任何書籍或網站。你可能最終意識到你可以使用它們做為報告或展示板上的信息。你能想到其他可能認為海綿吸收是一個重要話題的人嗎，也許你可以與附近的窗戶清潔工、餐館老板或酒店經理討論此主題。也許經過幾次對話或更多的研究后，你可能會決定改變項目，改成確定哪種類型的海綿可以容納更多的細菌或更少的細菌。在研究了你的主題之后，你現在應該準備好提出你的假設了。假設是一個關于你想要回答的問題“根據經驗所做的猜測”。假設是作為陳述的形式呈現而不是一個問題。為證明或反駁你的假設，你需要進行實驗。有很多方法可以檢驗你的假設，沒有一種正確的方法可以做到這一點。你對海綿試驗的假設可能是：“如果我測試人造和天然海綿，我相信天然海綿會吸收更多的水。”

4、實驗驗證假設

現在是時候規劃你的實驗步驟并進行實驗了。你打算怎么做來檢驗你的假設。需要哪些材料，購買材料的成本是決定因素之一嗎，實驗到底在測試什么，你的實驗的哪些部分將保持不變，你需要收集哪些數據。實驗分為兩部分：控制和變量。控制是實驗中保持不變的部分，因此可以使用相同的結果重復實驗。如果你的實驗涉及測試海綿，其中一個控制可以是始終使用相同的碗。還要確保每次試驗中使用相同量的水。變量是你為了測試特定條件而更改的實驗部分。以相同的海綿實驗為例，變量可以是使用三種類型的合成海綿和三種類型的天然海綿來看哪些海綿能吸收最多的水。在海綿實驗中，你可能需要以下材料：不同類型的合成海綿和天然海綿一碗或一大杯（有刻度）水，確保你始終以相同的水量開始一種可以確定每種海綿吸收多少水的方法，例如燒杯或量杯。實驗本身應該簡單且可重復。重復實驗是非常重要的。另外，請記住評委喜歡看到大量的數據和圖表，因此請設計大量重復的實驗。你不能只進行一次實驗并使用那個數據；一個簡單的實驗一般要進行10-15次并取平均值（實驗數據的總和除以實驗次數）。實驗應至少進行三次。多次進行實驗很重要，因為如果你在三次實驗中的一次得到不同的結果，也許是因為發生了錯誤。或者，如果你正在進行植物實驗并使用種子來種植某些東西，那么其中一顆種子可能很糟糕。要經常并持續地做觀察。如果你的貓撞倒了原來的一碗水，請確保你注意到了這一點，那么你必須重新開始。在你的科學筆記中，請確保不僅要記錄實驗步驟的詳細信息，還要記錄觀察結果。當你向裁判展示你的科學大賽項目時，他們可能會詢問你研究項目其他方面的應用。他們還會問你在實驗中所做的與其他類似實驗有什么不同，所以你應該想好如何參考你已經學過或讀過的其他類似實驗的結果。

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