ISEF 白皮书 · 2027 赛季准备版
第一章 认识 ISEF
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1.1 一场以学生研究为中心的比赛
ISEF 的全称是 International Science and Engineering Fair,中文通常译为国际科学与工程大奖赛。它由 Society for Science 主办,目前使用冠名名称 Regeneron ISEF。比赛始于 1950 年,参赛作品来自不同国家和地区的附属科学展。2026 年总决赛在美国凤凰城举行,官方公布的参赛规模超过 1,700 名学生,来自 64 个国家、地区和属地。赛事介绍与 2026 年回顾
在考场型竞赛中,题目、时间和评分答案通常预先确定。ISEF 把更大一部分判断交给学生:研究什么,为什么值得研究,采用什么方法,如何面对含混的结果。学生带着自己的项目参加展示和面谈,评委据此判断研究的质量,以及学生对工作的理解。
按照教程搭出一个太阳能装置,是很好的学习起点。接下来,你可能发现遮住不同位置时,输出的变化并不相同。为什么?怎样排除接线或测量误差?如果你开始为这些疑问设计比较、寻找解释,就从制作练习走进了研究。
家长不必把获奖履历当作学生未来发展的唯一出口。研究经历可以帮助学生理解自己的兴趣,也能为之后的学习提供具体材料,但奖项与大学录取之间不存在可直接换算的关系。本书不提供获奖概率或录取承诺。
1.2 谁能参加,项目可以做多长时间
2027 规则要求,学生须由 ISEF 附属赛事选拔,处于九至十二年级或同等教育阶段,并且在该届 ISEF 前的 5 月 1 日当天或之前尚未满 20 岁。每名学生只能提交一个项目;团队最多三人。项目的研究工作最多覆盖连续 12 个月,2027 届不能计入 2026 年 1 月以前开展的研究。参赛资格与研究期限
这里有两个容易混淆的概念。第一,学习相关知识可以持续很久,参赛评审所覆盖的研究工作却有时间边界。第二,长期做同一方向不意味着每年原样提交。延续项目应说明本年度新增的研究问题、变量或方法;重复原来的问题和方法、仅增加样本量,不构成规则所要求的实质扩展。长期观察研究有专门条件,需要单独阅读。2027 规则中的延续项目说明
例如,第一年研究某种结构的静态承重,第二年转向反复加载后的疲劳表现,可能形成清楚的研究递进。若第二年只是用相同方式多测了几块同样的材料,就需要重新判断是否足够。学生应保留前一年度记录,让评委看得出本届工作的起止和贡献。
总决赛资格还有本地层面的限制。满足 ISEF 的年级、年龄要求,并不自动意味着符合任意附属赛事的报名条件。学校所在地、就读身份、团队组成、推荐渠道,都可能影响报名资格。第四章会解释如何核实。
1.3 科学项目与工程项目,两种不同的研究重心
科学项目主要回答“为什么会这样”或“在什么条件下成立”。工程项目主要解决“在这些限制下,怎样设计一个更合适的方案”。两者都要提供证据,区别在于问题和证据的组织方式。
假设你关注校园积水。比较地表材料与径流变化的关系,重点在于解释现象;设计一个低成本排水结构,重点则在于满足流量、占地、维护和安全等要求。同一背景可以产生不同类型的研究。给作品贴上“科学”或“工程”的标签之前,先看自己究竟想证明哪一件事。
官方对科学与工程项目采用相同的分值框架,但各项具体含义有所区别。Grand Award 评审标准
| 评审部分 | 分值 | 科学项目的重点 | 工程项目的重点 |
|---|---|---|---|
| 研究问题 | 10 | 问题是否明确、可检验 | 需求、成功标准与限制是否明确 |
| 设计与方法 | 15 | 变量、对照、数据收集是否合适 | 是否比较过备选方案并形成设计 |
| 执行 | 20 | 数据、分析与解释能否支持结论 | 原型是否完成,并经多种条件测试 |
| 创造性与潜在影响 | 20 | 研究中是否有新的判断或贡献 | 方案是否体现创造性和实际价值 |
| 展示 | 35 | 展板 10 分,面谈 25 分 | 展板 10 分,面谈 25 分 |
面谈占 25 分,并不意味着可以用演讲弥补研究缺口。它让评委有机会判断学生是否真正理解了前面的工作。为什么选择这个对照?某次实验为什么被排除?换一种解释,数据是否仍然说得通?这些问题很难靠背诵一份漂亮讲稿解决。
平时可以做一个小练习:给最重要的一张图写两段说明。第一段讲图中显示了什么;第二段讲这张图还不能证明什么。如果第二段写不出来,往往说明你还没有充分理解自己的结论边界。
1.4 如何理解原创性
中学生研究很少从完全陌生的理论出发。沿用成熟方法、使用公开数据、阅读并复现已有工作,都可以是研究的一部分。问题在于学生是否提出了可以辨认的新问题,并完成了支持这一问题的工作。
有时,贡献恰恰是发现一种方法在某种环境下不可靠。如果此前没有人认真检查过这种条件,而你能解释失效从何而来,这就是一个值得讨论的发现。改进装置、给出反例或明确一个结论的适用范围,也都可能产生新的知识。
相反,把普通分类模型换成更新的模型,把项目名称加上“智能”“量子”或“精准”,并不能说明贡献。你需要指出现有工作到底缺了什么,新实验又补上了哪一部分。若去掉标题中的技术名词后,研究问题也消失了,题目大概还需要缩小。
学生在专业实验室开展工作时,应能清楚分开实验室的大课题和自己完成的部分。导师给了什么问题、设备或代码,学生做了什么设计、测量和分析,都应真实记录。获得帮助并不丢人;把帮助隐去,反而会使评委无法判断作品。
1.5 奖项、排名与“获奖率”
ISEF 的学科大奖、顶级奖项和专项奖有不同的设置。学科大奖在各类别中评出;部分顶级奖项再从优秀项目中选出;专项奖由相关组织根据自身标准颁发。读获奖名单时,应同时看奖项名称、年份和项目,而不要把所有奖项都简化成同一个层级。官方奖项说明
获奖人数也不等于获奖项目数。团队有多名成员,同一项目可能获得多个奖项。用“获奖记录条数”除以“参赛人数”,得到的比例没有清楚含义。即使分母和分子统计正确,总决赛中的获奖比例也只描述已经通过选拔的项目,不能代表刚开始准备的学生的获奖机会。
本书选取获奖案例,是为了学习研究中的判断,不是用它们推导某个学科更容易得奖。一个类别里的竞争状况、评委专长和项目数量都会变化;读懂问题,比寻找所谓冷门赛道更有用。
1.6 ISEF 与其他活动如何选择
对同时考虑丘成桐中学科学奖的家庭,最直观的差别在于材料和参赛机制。丘奖的报名与研究报告要求应按其当年度规则准备;ISEF 则需要先经过附属赛事选拔,并围绕项目展示与面谈接受评审。两边的研究经历可以相互启发,但不能把一套材料和审批要求直接移用到另一边。丘奖参赛规则、ISEF 参赛常见问题
| 活动类型 | 学生主要做什么 | 选择前应问自己什么 |
|---|---|---|
| ISEF 类研究竞赛 | 完成一项研究,经选拔后展示与答辩 | 是否有明确路径、研究条件和持续投入的时间? |
| 以研究报告为核心的竞赛 | 把原创研究写成完整论证,并按规则参评 | 是否愿意花时间打磨证明、实验解释和写作? |
| 学科知识竞赛 | 在统一条件下解题 | 当前更希望加深学科基础,还是探索开放问题? |
| 课程研究或独立项目 | 按课程或自设目标完成研究 | 如果暂时没有合适的竞赛路径,是否仍愿意把问题研究清楚? |
学生可以先完成一项适合自己的小研究,再决定进入哪一种比赛。反过来,若确定以 ISEF 为目标,就应尽早了解附属赛事和审批要求,避免研究做完才发现时间或手续不符合要求。
1.7 第一次讨论项目时,带什么来
第一次与老师讨论时,一页纸就够。写下你观察到的现象、已经读过的一两份可靠资料、想问的问题、可能取得的数据,以及最担心的困难。标题暂时朴素一些没关系。
比起“我想做人工智能医疗”,更便于讨论的表达是:“我发现一个公开影像数据集,想知道模型跨医院使用时是否仍能保持表现。我还不清楚这些数据能否按医院拆分,也没有确认使用许可。”后一种表达已经指出研究问题和实际障碍,老师可以据此判断下一步。
在查明数据权限、研究条件和前置审批之前,先做阅读、方法学习和方案讨论。项目真正开始后,你会不断修改最初的设想;保留这些变化,日后写研究过程时会很有帮助。