2026 國際兒童及青少年腦科學大賽
夏季賽

2026 國際兒童及青少年腦科學大賽-夏季賽題目範圍

本次大賽聚自然與社會發展特徵，融合大腦功能、神經信號傳遞、神經科學基礎、生物醫學常識、腦部健康防護等腦科學核心領域，考察參賽者的腦科學知識儲備、跨場景應用能力與問題解決思維，具體內容如下：

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一、基礎腦科學知識整合

（一）核心腦科學基礎知識

大腦功能基礎

1. 腦部結構與功能：瞭解大腦主要區域的功能分工，如分析「高溫環境下大腦皮層的興奮性變化」，或對「睡眠不足對大腦記憶功能的影響」進行科學分析。

2. 高級腦功能應用：掌握記憶、注意力、思維等高級腦功能的基本原理，如運用腦功能知識分析「戶外活動對注意力集中的影響」，或通過大腦記憶規律指導「假期知識鞏固的有效方法」。

3. 腦功能調節機制：辨識不同因素對腦功能的調節作用，如分析「飲食與大腦代謝的關係」，或判斷「適度運動與腦疲勞緩解的相關性」，區分影響腦功能的直接因素與間接因素（如「高溫是影響大腦興奮性的直接因素還是間接因素」）。

神經信號傳遞

1. 神經細胞基礎：理解神經元的結構與功能，如根據「常見溫度下神經元的興奮性變化」（神經元興奮性在適宜溫度範圍內保持穩定）推出「日常反應速度可能出現的輕微變化」，或根據「神經元的傳導特性」分析「疲勞時反應遲緩的原因」。

2. 信號傳遞規律：通過具體案例歸納神經信號傳遞的普遍規律，如根據「不同溫度下神經信號傳導速度數據」（25℃時傳導速度10m/s、30℃時12m/s、35℃時13m/s）歸納「適宜溫度範圍內，溫度與神經傳導速度的正相關趨勢」，或通過「不同時間段的反應速度測試」歸納「大腦疲勞對神經信號傳遞的影響」。

3. 信號調節應用：運用信號傳遞知識遷移應用，如根據「神經遞質對大腦興奮性的調節作用」類比推理「補充特定營養對神經遞質分泌的影響」，或通過「神經信號傳遞的延遲原理」類比推理「疲勞狀態下活動時反應時間延長的邏輯」。

神經科學基礎

1. 神經系統結構：掌握中樞神經系統與周圍神經系統的關係，如設計「戶外活動時神經系統的協調機制」（大腦發出指令→脊髓傳導信號→軀體做出反應）的邏輯分析，或分析「中暑時神經系統的功能變化」（體溫調節中樞功能紊亂→神經信號傳遞異常）。

2. 神經系統調節：運用神經調節知識解決具體問題，如根據常見生理現象（如出汗、心跳加快）推理「自主神經系統的調節過程」，或分析「熬夜對神經系統的損害」（神經細胞修復受阻→神經調節功能下降）。

3. 常見神經現象：訓練神經科學現象的分析能力，如判斷「外界聽覺刺激對大腦神經的影響」，或根據「陽光照射對腦內褪黑素分泌的影響」分析睡眠規律的變化邏輯。​

生物醫學基礎

1. 腦部相關基礎疾病：理解常見腦部基礎疾病的成因與表現，如分析「高溫誘發的輕度頭痛」（腦血管擴張導致）的發病邏輯，或根據「睡眠不足引發的注意力不集中」判斷其與腦功能紊亂的關係。

2. 腦部健康防護：運用生物醫學知識進行腦部健康指導，如根據「常見環境特點」推理「預防腦疲勞的科學方法」（合理補水、適度休息），或通過「日常飲食營養數據」（富含DHA的食物種類）建立腦部營養補充的邏輯模型。
    

（二）特色知識拓展

腦科學與日常場景融合

1. 節氣與邏輯推理：運用邏輯思維分析春季節氣相關問題，如根據「立春後氣溫變化規律」推理「驚蟄時節的氣溫範圍」，或通過「清明節氣的降水特徵」歸納推理後續降水趨勢。

2. 日常生活與腦健康：瞭解日常生活習慣中的腦科學應用，如根據「睡眠時間與腦功能修復的關係」推理睡眠不足的危害（運用排除法分析不同睡眠時長的影響），或通過「戶外運動強度與大腦興奮性的關係」歸納適宜的運動方式。

3. 日常健康與腦保護：運用腦科學思維解決日常健康相關問題，如根據「中暑的病理機制」（體溫過高→腦細胞受損）推理急救的邏輯順序，或通過「日常飲食與腦營養的關係」分析不同食物的腦保護價值。

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二、跨場景腦科學綜合應用

（一）場景融合案例分析

腦科學+自然科學：自然現象與腦功能分析

對「不同溫度下大腦反應速度」進行調查統計（28℃時反應時間0.5秒、32℃時0.6秒、36℃時0.8秒），運用歸納推理總結溫度與腦反應速度的關係規律；或跟蹤「戶外活動時間與腦疲勞程度」（每天1小時無明顯疲勞、2小時輕度疲勞、3小時重度疲勞），通過演繹推理分析活動強度對腦功能的影響邏輯。

腦科學+數學：數據推理與腦科學應用

結合數學數據與腦科學知識分析「飲水量與腦代謝效率」的關係（每天500ml時代謝效率80%、1000ml時90%、1500ml時92%），推理飲水量與腦代謝的相關邏輯；或用腦科學思維分析「學習時間與記憶鞏固效果」的對應關係（每天1小時記憶鞏固率70%、2小時85%、3小時88%），總結學習時間與記憶效果的邏輯規律。

腦科學+生活場景：日常問題與腦健康解決

探究「日常作息安排的腦科學依據」（結合腦功能晝夜節律、記憶鞏固規律等因素進行多條件邏輯判斷）；或分析「校園學習計劃的合理安排」（先進行需要高度注意力的學習，後進行放鬆性活動，符合大腦興奮性變化規律）。

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（二）日常現實問題解決

腦科學思維過程建模

1. 日常腦健康保護邏輯優化：設計「常見環境下腦健康保護的分析方案」，需結合歸納推理（總結日常腦健康保護經驗）、演繹推理（根據腦功能特性推理保護措施）、數學邏輯（計算適宜的飲水量、休息時間與腦健康的匹配度），預測保護方案的科學可行性。

2. 學習效率提升邏輯規劃：制定「高效學習的腦科學方案」，融合因果推理（分析疲勞等因素對學習效率的影響）、類比推理（借鑒優秀學習計劃的腦科學設計邏輯）、排除法邏輯（排除不利於腦功能發揮的學習方式），評估方案的合理性與可操作性。

3. 戶外安全與腦保護：構建「戶外活動腦保護的邏輯判斷體系」，整合假言推理（若出現頭暈、乏力則停止活動，避免腦細胞受損）、歸納推理（總結戶外腦損傷事故的原因）、選言推理（選擇適宜的戶外活動時間與地點的邏輯），確保活動中的腦健康安全。

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三、實踐探究與創新思維

（一）腦科學實驗設計

主題腦科學探究

1. 「溫度對大腦反應速度的影響實驗」：控制變量（受試者年齡相同、測試項目相同），設置不同溫度（25℃、30℃、35℃）組別，通過實驗結果歸納推理溫度對腦反應速度的影響規律，明確適宜腦功能發揮的溫度範圍。

2. 「飲水量與腦疲勞程度的邏輯分析實驗」：記錄不同飲水量（500ml、1000ml、1500ml）下，受試者在常見環境中的學習時長與疲勞表現，運用歸納推理總結飲水量與腦疲勞緩解的相關邏輯。

腦科學數據分析

對「不同時間段（早晨、中午、傍晚）大腦記憶力數據」（早晨記憶準確率90%、中午75%、傍晚85%）進行演繹推理，分析時間與腦記憶功能的因果邏輯關係；或對「不同日常飲食（清淡飲食、油膩飲食）對腦代謝效率」數據（清淡飲食时代謝效率90%、油膩飲食78%）進行邏輯分析，判斷飲食類型與腦代謝的相關性邏輯。

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（二）創新腦科學方案設計

腦科學與生活融合

1. 「校園腦健康保護的智能提醒模型」：融合演繹推理（根據腦功能規律推理提醒時機）、歸納推理（總結學生腦疲勞的常見表現）、數學邏輯（計算提醒間隔與腦疲勞緩解的匹配度），設計低成本、易操作的提醒模型，並說明其在校園生活中的應用價值。

2. 「日常腦科學作息方案」：結合時間邏輯（合理規劃睡眠、學習、活動的時間順序）、腦功能規律（匹配大腦興奮性高峰安排學習任務）、因果邏輯（根據作息調整預測腦功能變化），設計兼具科學性與可行性的日常作息方案。

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四、挑戰題與思維拓展

（一）開放性邏輯問題

現實腦科學問題解決

1. 「環境溫度對青少年腦發育的長期影響」：要求參賽者從生理（腦細胞代謝、神經信號傳遞）、心理（注意力、情緒調節）、學習（記憶力、學習效率）等多角度分析，並提出科學的防護策略（合理調整作息、優化飲食、控制戶外活動時間）。

2. 「如何利用腦科學知識設計戶外探究活動」：需整合演繹推理（根據腦功能特性設計探究步驟）、歸納推理（總結探究過程中腦功能的變化規律）、類比推理（借鑒其他探究活動的腦科學設計框架），規劃邏輯清晰、層次分明的探究活動，並說明每個探究環節的腦科學目標。

（二）跨領域創新挑戰

1. 「中暑的腦科學應急處置方案」：結合因果推理（分析中暑時腦細胞受損的誘因與過程）、演繹推理（根據腦功能損傷程度推理應急措施）、數學邏輯（計算急救時間與腦損傷修復的關係）、生物醫學邏輯（制定科學的降溫、補水流程），構建全方位的中暑應急與腦保護體系，確保方案的科學性與可操作性。

2. 「青少年腦健康科普活動的邏輯設計」：要求參賽者融合因果推理（分析青少年腦健康的主要問題與解決措施的關係）、歸納推理（總結成功科普活動的腦科學傳播規律）、類比推理（借鑒其他領域科普活動的創意邏輯），設計一款兼具實用性與趣味性的腦健康科普方案（如腦健康知識競賽、科普手冊設計、短視頻創作），並闡述方案的設計邏輯、實施步驟與推廣前景。

 

參賽者需注重腦科學知識的橫向聯繫與縱向延伸，在解決問題時需遵循「科學依據為基礎、創新思維為驅動、現實價值為導向」的原則，體現兒童及青少年的腦科學素養與社會責任感。