即使不參加全國性的科學競賽,許多老師也會因課程的關係,要求每個學生參加科學博覽會的研究。在加州,科學博覽會會參加對象為612年級的學生。學校老師會從學生的科學報告中選出比賽作品。

 

什麼是科學博覽會報告?

科學博覽會報告通常是實驗研究,報告鬚根據科學研究方法來測試其科學原則。科學博覽會可分為幾個不同的部分,最關鍵的是:有個好題目,而後的報告則回答科學性的問題。一個好的報告,要有詳細的背景研究。這樣的調查研究甚至可以在實驗進行前就開始,學生可先收集和瞭解自己想做的題目。下一步就是設計實驗,計畫要符合邏輯,例如:控制變數,用日記記錄著實驗的過程。最後,提供實驗資料,結果和成果分析。除這一份報告之外,還需要準備上臺報告的資料,使評審更容易理解。所以,參賽者需附上報告和記錄伴隨展示。

 

什麼才算是一份好的科學報告?

一個好的科學題目,是報告成功的關鍵。什麼才算是一個好題目呢?一個好題目要很具體。若研究者選擇過於籠統的問題,例如:為什麼草是綠色的?這樣的題目答案太過廣泛。當題目不具體時,實驗的設計便會有困難,當然也很難有效的回答問題,所以選擇一個好題目對實驗很重要。另一方面,題目的答案不應該過於明顯,因為實驗一定的適合於學生的程度。最後,好題目是指可以被測試的問題。關於火星上的有機化合物研究就不是個好題目,因為這一個題目對學生而言,他們無法找到實驗的方法來做測試。一份好的報告,會使用具體的定量方法,來測試實驗裡的假設問題。研究方法和測量資料應該盡可能精確,並確切的記錄著。實驗結果的分析也非常重要。學生應該使用適當方法來展示資料,根據實驗來使用圖表,橫條圖或者線圖。評審也會看實驗設計裡的控制組,因為控制組可顯示出影響,或者不影響實驗的變數因素。控制組證實了資料的趨勢,不是因為幾率的關係,也不是因為來自於外在的變數因素。重複的測試也是另一種方法來建立實驗的準確性。最後,有獨特見解和考慮周密的分析,及結論也非常重要,實驗的結論,應該不單單是統整數據和結果而已,而是從中得到啟發。研究者應該解釋資料代表的意義,以及解釋可能意味著什麼結果,結論也應該考慮到未來的研究啟發。

 

競賽

一些科學博覽會擴大學校的科學報告比賽,進而成為在學區,地區,國家和全國性的競賽。為了參加競賽,學生必須在學校先獲得認同,意思就是,只有每所學校最好的報告可以報名學區的科學展覽比賽,只有學區科學展覽會中,最佳的作品可以報名成為地區性的比賽,以此類推。學生的研究報告會被分類,然後再與其他同類型的作品做競爭。評審通常是工程師,科學家和科學教育工作者。

五種評分標準:創造性,科學目標,完整性,技巧和理解度。評審會根據研究報告,上臺演繹及面試做研究的學生,在每方面得分最高者得獎,分第一,第二和優勝。在一些實例裡,獲勝者也有機會參與更高水準的競賽。在每個地區或學區或者學校,通常只提供一些機會讓學生們進到更高水準的比賽。例如,在橙縣一所學校只有十五個機會。競爭的規章因鄰域而不同。在某些鄰域,允許團隊研究報告,但有些鄰域只接受個人報名。規章的細節皆可于學區的網站上查詢。

 

建議

橙縣科學工程博覽會

共分成16項目,分68年級初中組,912年級高中組。評審為各學科教授,科學家及工程師。優勝者可獲得學術和研究機構所頒的特別獎金。

 

加州科學博覽會

2007年是第56屆的科博會,在522日於加州科學中落幕。近60名學生的論文和實驗專案,由900多名參加比賽的選手中脫穎而出,分享5萬元的獎金。2008年此競賽分20個項目,比賽項目包羅萬象,例如:空氣動力學、機械應用與結構,行為與社會科學、生化/分子生物學、化學、電子與電磁學、環境工程學、環境科學、哺乳類生物學、物質科學、數學與軟體、微生物學、藥理/毒素學、物理與天文、植物生物、產品科學(生物),產品科學(物理),以及動物學(只提供給初中生)等。比如:2003年高中組,其中一項冠軍是利用奈米科技,高溫將電鍍在石磨上。高中組哺乳類競賽,冠軍的論文就是『嬰兒拇指與體重增加關係的研究』。2006年,初中組其中的一個專案,研究在不傷害人體的情況下如何防止螞蟻進入室內,結果發現痱子粉最有效。某年的高中組研究氟的劑量對牙齒的影響,初中組發現綜合性震波對建築物的損害最嚴重。雖然,參賽的研究主題非常多樣化,但每年的頒獎典禮上,少不了眾多優秀的華裔選手上臺領獎。