ISEF国际青少年科学工程大赛,2022新赛季参赛指导建议

Regeneron International Science and Engineering Fair再生元国际青少年科学工程大赛(简称Regeneron ISEF),素有全球青少年科学竞赛的“世界杯”之美誉,大赛亦被称为诺贝尔奖的摇篮,很多位诺贝尔奖得奖者在学生时期都曾参加过这个竞赛,国际总决赛大奖获奖者还将获得“小行星”命名权。
ISEF国际青少年科学工程大赛,2022新赛季参赛指导建议
全球每年有数千万学生参加ISEF区域赛,但只有约1,800名学生晋级到最后,入选参加每年5月的ISEF国际科学工程大赛总决赛,收获ISEF颁发的奖项和近500万美元的奖金。 

适合对象

全球小学、初中、高中在读的青少年们,均可通过当地地区赛参赛初步选拔,晋升入国际科学总决赛。

比赛时间

参赛报名:2021年9月-2022年2月
区域赛选拔:2021年10月-2022年3月
国际总决赛:2022年5月

参赛类别

共计21项类别,选择任一类别参赛: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)

参赛形式

1–3名学生组队参赛,常规为个人参赛;以提交学科类具有独创性、创新性的科研项目经历进行评选,区域赛入选者需要进行海报展板汇报展示,通过几位评委现场沟通答辩,以创新和展示创造力为标准,通过记分排名在区域赛中获得总决赛参赛资格。因疫情比赛改为线上,需要学生提前录制好5分钟的项目视频展示,筛选后进行线上面试答辩选拔。ISEF国际大赛共计有数千名评委,包括数十位诺贝尔奖、国家科技奖获得者,在大赛期间与学生进行分享交流,每位ISEF评委均拥有相关专业的学位,并且有6年以上的科研工作经验。
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参赛建议

首先,尽早开始你的项目(甚至可能在前一年夏季开始),你将有时间真正检查你的主题并了解你所关注的信息。通过提前开始,你将有时间决定你的主题是否过于宽泛或过于狭窄,并相应地调整你的主题。通过提前开始,你将有时间发现并纠正错误,必要时调整你的程序,或者可以从导师或其他设备中获得建议。所以尽早开始。每天做一点。如果你早点开始,时间就站在对你有利的这边。第1步:选择一个主题。这一直是最困难的一步,如果你选择了一个你感兴趣的主题,你将会有更多的乐趣,做得更好,并获得更好的成绩。第2步:弄清楚你的科学项目将使用“科学方法”还是“工程方法”。除非你现在还在小学,并且专门被指定做一个演示项目,否则你不会因为一个演示项目而获奖。第3步:定下开始研究的时间。无论你是在进行实验还是设计创作,你都需要研究你的主题,以了解有关它的更多信息,以及可能已针对该主题进行的其他实验。 
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1、明确主题
假设你对太空计划和火星上的好奇号感兴趣,这个主题可以涉及许多科目,包括天文学、物理学、数学、地质学和地球科学、工程学、化学等。如果你对海洋,池塘或湖泊感兴趣,你可以做一个关于植物学的项目,这是植物生命或海洋生物学的研究,你需要了解生活在各种水体中的动物和鱼类。如果你对冰球感兴趣,你可以进行物理或材料科学实验,了解冰球的各种材料和构造,这可能会影响球员控制它的能力。
2、明确参赛项目类型
主要分为:演示项目,科学项目和工程项目。演示项目:小学/初中低年级的学生是通常唯一被允许做演示项目的学生。这些项目通常不允许进入中学或高中科学大赛的范畴。虽然它们很有趣,但你不会通过演示来了解“真正的科学”。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馆。或者,你可以通过多种活动来解释静电,例如制作铝箔球。科学项目:这是一个传统项目,你可以在其中描述问题或像真正的科学家一样提出问题,然后使用科学方法设计研究并进行实验,最终回答或解决问题。生物学、化学、医学与健康、微生物学、生物化学和其他学科都有无限的可能性。

假如你是合唱队的一员,你可以做一个科学大赛的项目来确定冷水或温水对你的声音达到高音或低音的能力有何影响。

如果你的父母喜欢喝茶,你可以使用测量光吸收的装置进行实验,以确定茶的泡制时间如何影响茶的浓度;煮了4分钟的茶比煮2分钟的茶要浓两倍吗?

工程项目:

工程项目的目标是将工程方法与科学和数学结合起来以确定需求,并通过为人们生产有用的设备来确定如何解决这一需求。你同样在尝试解决问题,但你可以通过构建和测试原型以及处理各种设计流程来达成目标。

例如,如果你是某乐队的成员,你可以做一个关于干壁厚度或各种吸音材料对地下室或车库声音传播的影响的工程项目,这样你的邻居就不会在你们乐队练习的时候抱怨你们的噪音了。

或者,如果你在跑道上跑步,你可以构建体温监测器的工作模型,以查看你在跑20分钟,30分钟,40分钟或以不同速度跑步时体温的升高幅度。

如何制定你的研究主题呢,一种方法是列出你最感兴趣的十个活动或主题。然后,就每个主题写一个你一直想知道的问题,将列表缩小到最有趣的前两个或三个。然后,你可能希望与你的父母或老师讨论,让他们根据材料需求和成本以及完成项目所需的时间帮你做出最终选择。

3、研究主题,提出假设
谈到科学大赛项目流程中的这一步骤,无论你是在将科学方法应用于实验进行科学项目,还是用工程方法设计一个东西进行工程项目,你都要从研究开始。研究就是要了解更多有关你的主题的信息。要进行研究,你需要去图书馆阅读书籍和杂志,浏览互联网,访问可能有背景材料的地点,如动物园、博物馆或实验室等,并与你的老师、科学家或专业人士交谈。你对自己的主题了解得越多,你做出来的项目就会越好,并且你将更好地准备回答评委提出的问题。如果你想要研究“比较天然海绵和合成海绵”,你可以先在互联网搜索,你会发现海绵有不同类型的用途。你可能会发现窗户清洁工真的非常关心这个话题。
因此,这意味着你需要缩小搜索范围。你做这个项目是为了使用不同类型的海绵清洁房屋还是清洁身体。确保使用科学笔记本记录你的背景研究,以及你访问过的任何书籍或网站。你可能最终意识到你可以使用它们做为报告或展示板上的信息。你能想到其他可能认为海绵吸收是一个重要话题的人吗,也许你可以与附近的窗户清洁工、餐馆老板或酒店经理讨论此主题。也许经过几次对话或更多的研究后,你可能会决定改变项目,改成确定哪种类型的海绵可以容纳更多的细菌或更少的细菌。在研究了你的主题之后,你现在应该准备好提出你的假设了。假设是一个关于你想要回答的问题“根据经验所做的猜测”。假设是作为陈述的形式呈现而不是一个问题。为证明或反驳你的假设,你需要进行实验。有很多方法可以检验你的假设,没有一种正确的方法可以做到这一点。你对海绵试验的假设可能是:“如果我测试人造和天然海绵,我相信天然海绵会吸收更多的水。”
4、实验验证假设
现在是时候规划你的实验步骤并进行实验了。你打算怎么做来检验你的假设。需要哪些材料,购买材料的成本是决定因素之一吗,实验到底在测试什么,你的实验的哪些部分将保持不变,你需要收集哪些数据。实验分为两部分:控制和变量。控制是实验中保持不变的部分,因此可以使用相同的结果重复实验。如果你的实验涉及测试海绵,其中一个控制可以是始终使用相同的碗。还要确保每次试验中使用相同量的水。变量是你为了测试特定条件而更改的实验部分。以相同的海绵实验为例,变量可以是使用三种类型的合成海绵和三种类型的天然海绵来看哪些海绵能吸收最多的水。在海绵实验中,你可能需要以下材料:不同类型的合成海绵和天然海绵一碗或一大杯(有刻度)水,确保你始终以相同的水量开始一种可以确定每种海绵吸收多少水的方法,例如烧杯或量杯。实验本身应该简单且可重复。重复实验是非常重要的。另外,请记住评委喜欢看到大量的数据和图表,因此请设计大量重复的实验。你不能只进行一次实验并使用那个数据;一个简单的实验一般要进行10-15次并取平均值(实验数据的总和除以实验次数)。实验应至少进行三次。多次进行实验很重要,因为如果你在三次实验中的一次得到不同的结果,也许是因为发生了错误。或者,如果你正在进行植物实验并使用种子来种植某些东西,那么其中一颗种子可能很糟糕。

要经常并持续地做观察。如果你的猫撞倒了原来的一碗水,请确保你注意到了这一点,那么你必须重新开始。在你的科学笔记中,请确保不仅要记录实验步骤的详细信息,还要记录观察结果。

当你向裁判展示你的科学大赛项目时,他们可能会询问你研究项目其他方面的应用。他们还会问你在实验中所做的与其他类似实验有什么不同,所以你应该想好如何参考你已经学过或读过的其他类似实验的结果。

 
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