科学甲子园旨在通过创建和提供一个让来自全国各地热爱科学的学生聚集、竞争和展示的场所,扩大科学爱好者的基础,提高优等生的学术能力。

 

717所学校,8158人入学

 第十四届比赛共吸引了来自14所学校的717名选手参赛。第十四届全国科学甲子园大赛(由科学技术振兴机构主办,茨城县等共同主办)于8158月14日至3日在筑波市筑波国际会议中心和筑波Capio举行,为期四天。

 通过初赛的来自全国47个都道府县的代表学校组成由1至2名一年级和二年级学生组成的队伍,他们运用所学的科学知识以及将其应用于各种任务的能力,争夺最高总分。根据笔试比赛和三个实践比赛项目得分总和计算的总成绩,代表东京参赛的东京都立小石川中等教育学校自第五届大赛以来时隔九年再次夺得总冠军。
排名第二的是长野县代表长野县立诹访星稜高中,排名第三的是滋贺县代表滋贺县立守山高中。

 比赛第一天举行了开幕式、迎新活动、笔试比赛,考察参赛选手的科学知识和应用能力;第二天举行了实践比赛;第三天举行了颁奖典礼和欢送会。

 第十五届全国科学甲子园大赛预定于15年8月下旬在茨城县筑波市举办。

笔试:学生运用所学知识,以团队形式解决跨学科问题

 每队选出六人参加写作比赛。比赛时间为6分钟。学生们以团队形式合作,利用每个成员的专业领域,回答了总共120个问题,其中包括超越学科界限的跨学科问题,以及询问他们如何应用从科学、数学和信息中获得的知识。

 例如,问题 12 涉及从东京环状铁路线山手线的品川站前往住在山手线 S 站的阿姨家。但是,由于您喜欢的偶像的活动可能会在山手线的某个车站突然举行,因此我们决定编写并准备一个程序来协助交通等,以品川站为起点0,高轮Gateway站为内环1,田町站为2,直到大崎站为29。每个车站的预计行驶时间为1分钟。

 上述问题包括要求您回答原宿站等车站号码的问题,要求您回答从品川站到原宿站的最短旅行时间的问题,以及要求您使用给定的预定义程序1、2、3和4回答问题的更复杂、难度更高的问题。在写作比赛中久留米大学附属高中(福冈县)取得了最高分,荣获SKY Perfect JSAT Award第一名。

实践技能1:通过应用程序分析数据并加深对加速度传感器的理解

“智能手机传感器”(3名选手,比赛时间100分钟)
 我们使用的智能手机配备了无数的传感器,例如GPS、陀螺仪传感器、加速度传感器、地磁传感器和气压传感器,这些传感器获取的数据会被应用程序进行分析和利用。
实践比赛1涉及找到安装用于测量步数等的加速度传感器的位置。

●实验一:加速度传感器的特性
●实验二:“圆周运动的周期与加速度的关系”
●实验3“加速度传感器的位置”

 回答完第1题至第9题后,请在特别的“挑战展位”提交第10题的答题纸。本次赛事静冈县立高中(静冈县)获得第一名并荣获丰田奖。

实践技能2:手动进行PCR检测病毒DNA

“找到世界上最大的病毒!” (3名选手,100分钟)
 这是一场实践比赛,参赛者需要从五个领域(海水、沼泽泥浆、自来水、杯装雨水、有雨水渗入的河床土壤)各采集三个管状样本,并辨别哪些样本中含有世界上最大的病毒——潘多拉病毒的DNA。

 我使用桌上的工具,手动进行 PCR 检测 Pandoravirus DNA 以及我获得的 Mimivirus DNA。

 对四种 PCR 产物(三管样本 + Mimivirus)以及两种阳性对照进行琼脂糖凝胶电泳。本次比赛利用潘多拉病毒DNA中GC含量高,双链DNA难以解离成单链的特点,测试参赛者进行手动PCR的能力。

 本次比赛没有使用PCR仪,而是手工组装并进行PCR实验,这主要需要对PCR原理的理解和团队合作精神,因此既考验团队合作精神,也考验分子生物学知识。

 我们回答了诸如在手动 PCR 中,将温度设置为 55°C 的保温杯中的试管中会发生什么样的反应之类的问题?

 获得最高分小石川都立中学(东京都)荣获第一名,并荣获UBE三菱水泥奖。

实用技巧三:能量回收与比赛

开幕前比赛“飞轮策略:控制旋转能量!” (4名选手,比赛时间155分钟)
 我们利用“飞轮”(由一块或两块板组成的飞轮)和“推车”(一种可以承载飞轮并通过从斜坡下降来将能量存储在飞轮中的结构)创造并带来了一辆飞轮汽车。比赛由两个项目组成:

●计时赛
参与者制作一辆飞轮车,将其从规定长度的斜坡上扔下,然后在斜坡尽头的平面上行驶指定的距离,比赛看谁能最接近目标时间。
● 碰撞清除赛
下坡后,选手必须克服平坦路面上的颠簸,且不能让负载内的球掉落,看谁能在最短的时间内跑完指定的距离。

 经过初赛挑战,排名前12的队伍进入决赛。进入决赛的队伍的比赛成绩以决赛成绩为准,其他队伍的比赛成绩以预赛成绩为准。

 其结果是,长野县立诹访清凉高中(长野县)它获得了第一名并被授予学研奖。

大学学报在线编辑部

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