竞赛简介

规则和建议都暂且简单介绍,规则详见官方 竞赛指南 ,建议则会在接下来的章节细化。

竞赛任务

竞赛要求一个队伍(3~5人)完成指定的研究任务,然后在赛场上扮演 正方[Report]反方[Opposite]评论方[Review] 三种角色。三种角色的任务分别是 报告研究成果并与反方讨论以及回答反方和评论方的问题总结正方研究的优缺点并且深入讨论改进方案或物理本质等总结报告和讨论要点并且补充遗漏点

赛题

赛题即需要完成的研究内容,直接使用IYPT的赛题,一共17道,需要完成其中的15道及以上(地区赛要求稍低),如果放弃题目会有分数上的惩罚。赛题的内容一般包括两部分: 现象描述任务指定 ,偶尔也有不这样构成的题目。

常见的研究任务

  • 原理解释: Explain …
  • 创新制造: Construct …/Design …
  • 研究参量对现象的影响: Investigate how … depends on …
  • 最优化(为了最优化,一般也需要完成上一种任务): Optimize …
  • 性能评价(许多时候被其他的任务所隐含)
  • 寻找现象发生的条件: Determine the condition/parameters that …
  • 自由选择: Investigate the phenomenon.

竞赛主要相关资料来源

  • IYPT官方网站的档案,往年题目、比赛视频和研究资料:http://archive.iypt.org
  • GYPT官方网站的指引,题目、视频、指引:https://gypt.org/aufgaben.html (德文,建议翻译成英文看)
  • Reference Kit,某学者整理的参考资料,提供论文、视频的标题和链接: http://kit.ilyam.org
  • STEM,加拿大学生团体,整理的参考资料,提供论文、视频的标题和链接:http://stemfellowship.org/iypt-2020-references-2
  • 哔哩哔哩弹幕视频网站中的自媒体:CaYPT等。
  • 微信公众号:IYPT青年物理学家
  • 任何一个学术搜索引擎,如百度学术
  • 任何一个论文文档获取途径,如 sci-hub
  • Youtube(以及任何一个“科学上网”方式或者 onlinevideoconverter
  • Wikipedia,条目数量质量比百度好很多,常见的自然现象、本科以内的核心数理知识都能在上面找到系统的介绍:https://en.wikipedia.org

对参赛者的要求

参赛前

  • 有时间:竞赛的研究可能持续八个月及以上,尽管做研究的时间必然是一小部分,但完成研究任务所需的时间不可能很少。参赛者必须作出选择,放弃一些课余的其他活动。
  • 有毅力:受挫、失败是科研的常态,必然不能畏难惧败。如果研究的结果都是可预料的,那就我们所做的就不能称为研究了。如果理论知识不可理解,那就再加阅读思考;如果实验现象不可预料,那就再加分析改进。
  • 有动力:通常参赛者都未参与过物理方面的研究,不可能对这一过程有较充分的了解,更不能保证自己对其中的活动感兴趣。但你可能对现象本身感兴趣,深入了解一些物理以后又对在现象上应用物理规律感兴趣,完成一个研究任务后又从对现象的成功解释、预测中得到了成就感。不管动力是什么,只要能支持你前进就可以获得属于自己的丰富收获。

参赛中

  • 物理理论知识:没有物理理论知识,就没有从物理角度看待问题的思维方式,连提出有价值问题的能力都不具备,更别说解决实际物理问题还需要更多的具体分析方法。不同的题目需要不同的物理基础。
  • 数学知识:物理学实质上是“自然哲学的数学原理”,数学手段的应用在物理中是必须的。微积分(包括常微分方程和级数等知识)是必须的,线性代数和偏微分方程也是常用的。
  • 数学软件或编程语言:用于辅助推导和进行大量计算(尤其是人工难以完成的数值计算)。为降低学习成本,只建议使用Mathematica。
  • 学术演示文稿的制作与展示的准备。

对参赛者的好处

  • 体验和测试:体验研究过程,测试自己是否能够对其感兴趣。
  • 心性的锻炼:完成一次马拉松式的任务无疑是一次好的对个人意志的考验和对工作方法的训练,尤其是当它是第一次的时候。
  • 能力的培养:积累数理基础和技能作为硬实力,但更重要的收获其实是那些粗略理解了的概念,它们使你的视野广博。此外,为了一个专门的任务所集中学习的知识掌握得往往更为牢固,因为你知道如何联系实际。
  • 学术的交流:在研究过程中或赛场表现时,与同龄人进行学术问题的交流和探讨,能使思维敏捷,使你更善于发现问题、善于理解他人,也能使你更适应这样的活动。
  • 其他:如保研等竞争性评选的加分项、毕业要求中创新学分的评定

参赛后的建议

研究等方面的技术性的建议将在后面给出,这里只讨论技术之外的事情。

  • 如果你是大一学生,那么你的高等数学、线性代数等专业基础课也是要用心去学的,掌握更多的话对比赛也帮助相当大,在分析赛题时用到它们也能让你的这些课程学得更好。
  • 适当记录你的研究进展,比如今天做了什么、得到了什么信息,不然在这样长的时间跨度下你可能会忘掉一些很有用的信息。
  • 成功的参赛者通常为这个比赛付出了很多心血,但这并不意味着参赛者需要牺牲许多。把关心的问题时刻记在心头往往比单纯调用更多的时间更有用。
  • 如果对比赛的制度、形式感到不满,不必仅仅因此否定比赛的价值,你可以仅仅是在其中做你想做的。
  • 永远不要气馁。一般来说,从竞赛取得的最重要的收获就是在你突破自己能力边界的过程中取得的。如果一个问题更难解决,那么一个“好的研究”的标准自然也会更低。

这部分的内容还需改善,所以也向有经验者征集建议