丘成桐中学科学奖物理及数学讲座复盘!如何发现金奖课题?

丘奖物理和数学一直是热门赛道,其独特的魅力吸引了相当多的优秀青年才俊,去年的丘奖最高奖项科学金奖更是由数学er拿下。现在正值2023丘奖黄金备赛季,有方学术&教研团队每周都会带来干货满满的线上讲座,六大学科、5场“保姆级”丘奖攻略分享,助你决胜赛场!
上周丘奖物理&数学专场分享圆满结束,错过的家长和同学别着急,小师姐理了文字版回顾,记得收藏哦!
主讲人 S老师 / 有方理科工程学术主管
✔ 多次斩获物理/化学/生物比赛国家级奖项
✔ 教学经验丰富,擅长剖析顶尖科技赛事获奖作品、评审趋势
✔ 辅导学生参加全国青科赛/英才计划/ISEF等,带领学生晋级ISEF总决赛,并在国内外科创赛上斩获多项省赛/州赛/国际级荣誉奖项
分享大纲
丘奖数学&数学赛道详解
丘奖数学金奖作品解析
丘奖物理金奖作品解析
2023丘奖选题策略

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讲座回顾 | 丘奖物理&数学复盘!如何发现“潜伏”在身边的金奖课题?背景提升/学术规划/科研辅导
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01丘奖物理&数学赛道详解
丘成桐中学生科学奖是2008年由数学大师丘成桐先生发起设立的中学生科学创新类奖项,以“科研学术论文”和“专业学术答辩”为评价主体,以提交论文的形式参赛。
讲座回顾 | 丘奖物理&数学复盘!如何发现“潜伏”在身边的金奖课题?丘奖数学评审标准
与数学学科的相关性(纯数学和应用数学,统计学和概率);
研究思路(研究主题选择)和/或者研究构思(研究方法选择)的原创性;
问题解决和方法学方面的创造性;
数学推导方面的严密性;
对未来数学发展的潜值。
丘奖物理评审标准
与物理学学科的相关性:研究范围涵盖物理学的所有领域;
研究思路(研究主题选择)和/或者研究构思(研究方法选择)的原创性;
问题解决和方法学方面的创造性;
科学性和严密性。
02丘奖数学获奖作品解析
2022年数学分类16个作品入围,获奖作品一共10个,未获奖6个,1金2银2铜5优胜。
数学奖是丘奖第一个设立的奖项,初衷是为了在基础科学领域培养出“八百铁骑”华人中学生。去年丘奖全球最高荣誉——科学金奖,更是由数学金奖得主吴虹舟同学拿下。
2022丘奖数学金奖 暨科学金奖
Crystals arising from the representations of quantum groups in the Gelfand-Tsetlin basis
该研究是纯数项目,具体是抽象代数领域中的量子群的表示论,这是一个比较新的研究领域。学生找出并验证了量子群的表示在特定情况下的一些性质,像晶体基结构和Cactus群的生成元作用的实现。
讲座回顾 | 丘奖物理&数学复盘!如何发现“潜伏”在身边的金奖课题?为了找出并证明某个作用和其他作用的一些性质,吴同学还用了一些计算机编程知识,自己编写了一个程序,用电脑进行计算和验证。互相融合、互相促进,这是数学作为基础学科的奇妙之处和魅力所在。
吴同学在九年级和十年级期间参加了罗斯数学课程和SUMaC(斯坦福大学数学营),在教授们的带领下,她从讲座和小组讨论收获良多,对抽象代数也有了更为深入的了解。
这些数学学习、比赛和夏校经历,引领她参加了丘成桐中学科学奖的科研活。这段经历不仅锻炼和培养了她的数学科研思维,更是让她明确了自己对数学的兴趣。
丘奖对我而言是一段很难得的体验,未来我会申请数学专业,继续沿着自己的兴趣走下去。对于想要参加丘奖的同学,我有三条建议:
尽快接触学科比赛之外的数学思维
要有耐心,坚持做一件事
多多锻炼英语,提高听说读写能力
——吴虹舟
03丘奖物理获奖作品解析
2022年物理分类14个作品入围,获奖作品一共10个,未获奖4个,1金1银3铜5优胜。
丘奖物理近几年获奖风格相对稳定,组委鼓励学生从生活中发现问题。那些看似生活化的研究课题,不仅完美切合中学生的身份,还能体现物理学的真正意义——利用物理工具解释生活中的现象。
2022丘奖物理金奖
新杨氏模量测量理论和装置及其在生物软材料中的应用
自从接触到物理后,生活中的很多现象都会引起学生的思考,例如他经常能够观察到很多有关食物软硬程度或口感的问题,而本作品研究的灵感正源于这个现象。
学生设计了一种操作简便,结构简单的实用测量方法,能够定量地测得如鱼冻或熟鸡蛋一类常见的软物质的杨氏模量,以便进行简单的分析。
该项目最出彩的地方在经典 Hertz 接触理论的基础上,通过量纲分析和计算仿真相结合的方法,消除了经典理论对被测物体尺寸相对无限大的要求,建立了适用于测量任意尺寸物体杨氏模量的修正理论,极大地拓展了通过压入实验测量杨氏模量的方法的适用范围。
讲座回顾 | 丘奖物理&数学复盘!如何发现“潜伏”在身边的金奖课题?学生发明和制作了一种低成本、易使用的测量装置,不过该项目的实验部分尚有更进一步的空间,比如受到测量时间不足、实验中测量的数据点相对稀疏,且鸡蛋清实验中存在个别数据点趋势不明显,用于作为对于规律的证明而言不够具有说服力,有待后续改进。
04 2023丘奖选题策略
对于中学生来说,想要做完一个科研项目,兴趣是非常是重要的,如何找到一个自己感兴趣且有参赛竞争力的研究问题非常关键。
根据有方多年定制学术规划的经验,想清楚以下三个问题是开启科研大门的关键
你想做一个什么样的研究?
物理背景的数学问题?
纯数学问题?
物理现象中的数学运用?
选定方向后,具体要求什么研究问题?
如果是纯数学,那么细分领域有自己的想法吗?复分析、微分方程、拓扑……
如果是物理,你喜欢力、热、声、光、电的哪一种
这个领域是不是适合高中生?
需要结合学生自身的知识水平和学习能力,客观评估该领域和自己的匹配程度。
讲座回顾 | 丘奖物理&数学复盘!如何发现“潜伏”在身边的金奖课题?
以上就是丘奖物理数学专场回顾。想要在高手如云的丘奖赛场上拔得头筹,新颖的选题、充足的学科知识、优秀的教师指导、持之以恒的研究精神缺一不可。
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