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ISEF國際青少年科學(xué)工程大賽，2022新賽季參賽指導(dǎo)建議

Category: 國際競(jìng)賽, 翰林嚴(yán)選 Date: 2021年5月14日上午11:31

Regeneron International Science and Engineering Fair再生元國際青少年科學(xué)工程大賽（簡(jiǎn)稱Regeneron ISEF），素有全球青少年科學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)的“世界杯”之美譽(yù)，大賽亦被稱為諾貝爾獎(jiǎng)的搖籃，很多位諾貝爾獎(jiǎng)得獎(jiǎng)?wù)咴趯W(xué)生時(shí)期都曾參加過這個(gè)學(xué)術(shù)活動(dòng)，國際總決賽大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)哌€將獲得“小行星”命名權(quán)。

全球每年有數(shù)千萬學(xué)生參加ISEF區(qū)域賽，但只有約1,800名學(xué)生晉級(jí)到最后，入選參加每年5月的ISEF國際科學(xué)工程大賽總決賽，收獲ISEF頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)和近500萬美元的獎(jiǎng)金。

適合對(duì)象

全球小學(xué)、初中、高中在讀的青少年們，均可通過當(dāng)?shù)氐貐^(qū)賽參賽初步選拔，晉升入國際科學(xué)總決賽。

比賽時(shí)間

參賽報(bào)名：2021年9月-2022年2月

區(qū)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(jì)21項(xiàng)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(xué)生組隊(duì)參賽，常規(guī)為個(gè)人參賽；以提交學(xué)科類具有獨(dú)創(chuàng)性、創(chuàng)新性的科研項(xiàng)目經(jīng)歷進(jìn)行評(píng)選，區(qū)域賽入選者需要進(jìn)行海報(bào)展板匯報(bào)展示，通過幾位評(píng)委現(xiàn)場(chǎng)溝通答辯，以創(chuàng)新和展示創(chuàng)造力為標(biāo)準(zhǔn)，通過記分排名在區(qū)域賽中獲得總決賽參賽資格。因疫情比賽改為線上，需要學(xué)生提前錄制好5分鐘的項(xiàng)目視頻展示，篩選后進(jìn)行線上面試答辯選拔。ISEF國際大賽共計(jì)有數(shù)千名評(píng)委，包括數(shù)十位諾貝爾獎(jiǎng)、國家科技獎(jiǎng)獲得者，在大賽期間與學(xué)生進(jìn)行分享交流，每位ISEF評(píng)委均擁有相關(guān)專業(yè)的學(xué)位，并且有6年以上的科研工作經(jīng)驗(yàn)。

ISEF國際青少年科學(xué)工程大賽，2022新賽季參賽指導(dǎo)建議

參賽建議

首先，盡早開始你的項(xiàng)目（甚至可能在前一年夏季開始），你將有時(shí)間真正檢查你的主題并了解你所關(guān)注的信息。通過提前開始，你將有時(shí)間決定你的主題是否過于寬泛或過于狹窄，并相應(yīng)地調(diào)整你的主題。通過提前開始，你將有時(shí)間發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤，必要時(shí)調(diào)整你的程序，或者可以從導(dǎo)師或其他設(shè)備中獲得建議。所以盡早開始。每天做一點(diǎn)。如果你早點(diǎn)開始，時(shí)間就站在對(duì)你有利的這邊。第1步：選擇一個(gè)主題。這一直是最困難的一步，如果你選擇了一個(gè)你感興趣的主題，你將會(huì)有更多的樂趣，做得更好，并獲得更好的成績(jī)。第2步：弄清楚你的科學(xué)項(xiàng)目將使用“科學(xué)方法”還是“工程方法”。除非你現(xiàn)在還在小學(xué)，并且專門被指定做一個(gè)演示項(xiàng)目，否則你不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)演示項(xiàng)目而獲獎(jiǎng)。第3步：定下開始研究的時(shí)間。無論你是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)創(chuàng)作，你都需要研究你的主題，以了解有關(guān)它的更多信息，以及可能已針對(duì)該主題進(jìn)行的其他實(shí)驗(yàn)。

ISEF國際青少年科學(xué)工程大賽，2022新賽季參賽指導(dǎo)建議

1、明確主題

假設(shè)你對(duì)太空計(jì)劃和火星上的好奇號(hào)感興趣，這個(gè)主題可以涉及許多科目，包括天文學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)學(xué)和地球科學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)等。如果你對(duì)海洋，池塘或湖泊感興趣，你可以做一個(gè)關(guān)于植物學(xué)的項(xiàng)目，這是植物生命或海洋生物學(xué)的研究，你需要了解生活在各種水體中的動(dòng)物和魚類。如果你對(duì)冰球感興趣，你可以進(jìn)行物理或材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)，了解冰球的各種材料和構(gòu)造，這可能會(huì)影響球員控制它的能力。

2、明確參賽項(xiàng)目類型

主要分為：演示項(xiàng)目，科學(xué)項(xiàng)目和工程項(xiàng)目。演示項(xiàng)目：小學(xué)/初中低年級(jí)的學(xué)生是通常唯一被允許做演示項(xiàng)目的學(xué)生。這些項(xiàng)目通常不允許進(jìn)入中學(xué)或高中科學(xué)大賽的范疇。雖然它們很有趣，但你不會(huì)通過演示來了解“真正的科學(xué)”。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(dòng)來解釋靜電，例如制作鋁箔球。科學(xué)項(xiàng)目：這是一個(gè)傳統(tǒng)項(xiàng)目，你可以在其中描述問題或像真正的科學(xué)家一樣提出問題，然后使用科學(xué)方法設(shè)計(jì)研究并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終回答或解決問題。生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)與健康、微生物學(xué)、生物化學(xué)和其他學(xué)科都有無限的可能性。假如你是合唱隊(duì)的一員，你可以做一個(gè)科學(xué)大賽的項(xiàng)目來確定冷水或溫水對(duì)你的聲音達(dá)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(cè)量光吸收的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確定茶的泡制時(shí)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(xiàng)目：

工程項(xiàng)目的目標(biāo)是將工程方法與科學(xué)和數(shù)學(xué)結(jié)合起來以確定需求，并通過為人們生產(chǎn)有用的設(shè)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(gòu)建和測(cè)試原型以及處理各種設(shè)計(jì)流程來達(dá)成目標(biāo)。

例如，如果你是某樂隊(duì)的成員，你可以做一個(gè)關(guān)于干壁厚度或各種吸音材料對(duì)地下室或車庫聲音傳播的影響的工程項(xiàng)目，這樣你的鄰居就不會(huì)在你們樂隊(duì)練習(xí)的時(shí)候抱怨你們的噪音了。

或者，如果你在跑道上跑步，你可以構(gòu)建體溫監(jiān)測(cè)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(shí)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(gè)活動(dòng)或主題。然后，就每個(gè)主題寫一個(gè)你一直想知道的問題，將列表縮小到最有趣的前兩個(gè)或三個(gè)。然后，你可能希望與你的父母或老師討論，讓他們根據(jù)材料需求和成本以及完成項(xiàng)目所需的時(shí)間幫你做出最終選擇。

3、研究主題，提出假設(shè)

談到科學(xué)大賽項(xiàng)目流程中的這一步驟，無論你是在將科學(xué)方法應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)項(xiàng)目，還是用工程方法設(shè)計(jì)一個(gè)東西進(jìn)行工程項(xiàng)目，你都要從研究開始。研究就是要了解更多有關(guān)你的主題的信息。要進(jìn)行研究，你需要去圖書館閱讀書籍和雜志，瀏覽互聯(lián)網(wǎng)，訪問可能有背景材料的地點(diǎn)，如動(dòng)物園、博物館或?qū)嶒?yàn)室等，并與你的老師、科學(xué)家或?qū)I(yè)人士交談。你對(duì)自己的主題了解得越多，你做出來的項(xiàng)目就會(huì)越好，并且你將更好地準(zhǔn)備回答評(píng)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(lián)網(wǎng)搜索，你會(huì)發(fā)現(xiàn)海綿有不同類型的用途。你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)窗戶清潔工真的非常關(guān)心這個(gè)話題。

因此，這意味著你需要縮小搜索范圍。你做這個(gè)項(xiàng)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(xué)筆記本記錄你的背景研究，以及你訪問過的任何書籍或網(wǎng)站。你可能最終意識(shí)到你可以使用它們做為報(bào)告或展示板上的信息。你能想到其他可能認(rèn)為海綿吸收是一個(gè)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(jīng)理討論此主題。也許經(jīng)過幾次對(duì)話或更多的研究后，你可能會(huì)決定改變項(xiàng)目，改成確定哪種類型的海綿可以容納更多的細(xì)菌或更少的細(xì)菌。在研究了你的主題之后，你現(xiàn)在應(yīng)該準(zhǔn)備好提出你的假設(shè)了。假設(shè)是一個(gè)關(guān)于你想要回答的問題“根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所做的猜測(cè)”。假設(shè)是作為陳述的形式呈現(xiàn)而不是一個(gè)問題。為證明或反駁你的假設(shè)，你需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。有很多方法可以檢驗(yàn)?zāi)愕募僭O(shè)，沒有一種正確的方法可以做到這一點(diǎn)。你對(duì)海綿試驗(yàn)的假設(shè)可能是：“如果我測(cè)試人造和天然海綿，我相信天然海綿會(huì)吸收更多的水。”

4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)

現(xiàn)在是時(shí)候規(guī)劃你的實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了。你打算怎么做來檢驗(yàn)?zāi)愕募僭O(shè)。需要哪些材料，購買材料的成本是決定因素之一嗎，實(shí)驗(yàn)到底在測(cè)試什么，你的實(shí)驗(yàn)的哪些部分將保持不變，你需要收集哪些數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)分為兩部分：控制和變量。控制是實(shí)驗(yàn)中保持不變的部分，因此可以使用相同的結(jié)果重復(fù)實(shí)驗(yàn)。如果你的實(shí)驗(yàn)涉及測(cè)試海綿，其中一個(gè)控制可以是始終使用相同的碗。還要確保每次試驗(yàn)中使用相同量的水。變量是你為了測(cè)試特定條件而更改的實(shí)驗(yàn)部分。以相同的海綿實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)本身應(yīng)該簡(jiǎn)單且可重復(fù)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)是非常重要的。另外，請(qǐng)記住評(píng)委喜歡看到大量的數(shù)據(jù)和圖表，因此請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)大量重復(fù)的實(shí)驗(yàn)。你不能只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)并使用那個(gè)數(shù)據(jù)；一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)一般要進(jìn)行10-15次并取平均值（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的總和除以實(shí)驗(yàn)次數(shù)）。實(shí)驗(yàn)應(yīng)至少進(jìn)行三次。多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)很重要，因?yàn)槿绻阍谌螌?shí)驗(yàn)中的一次得到不同的結(jié)果，也許是因?yàn)榘l(fā)生了錯(cuò)誤。或者，如果你正在進(jìn)行植物實(shí)驗(yàn)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(jīng)常并持續(xù)地做觀察。如果你的貓撞倒了原來的一碗水，請(qǐng)確保你注意到了這一點(diǎn)，那么你必須重新開始。在你的科學(xué)筆記中，請(qǐng)確保不僅要記錄實(shí)驗(yàn)步驟的詳細(xì)信息，還要記錄觀察結(jié)果。當(dāng)你向裁判展示你的科學(xué)大賽項(xiàng)目時(shí)，他們可能會(huì)詢問你研究項(xiàng)目其他方面的應(yīng)用。他們還會(huì)問你在實(shí)驗(yàn)中所做的與其他類似實(shí)驗(yàn)有什么不同，所以你應(yīng)該想好如何參考你已經(jīng)學(xué)過或讀過的其他類似實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

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