2026 國際兒童及青少年物理大賽
秋季賽

2026 國際兒童及青少年物理大賽-秋季賽題目範圍

本次大賽聚焦物質運動規律與自然運行本質，融合力學、熱學、聲光學、電磁學、實驗探究、生活應用、科學思辨等物理核心領域，考察參賽者的物理知識儲備、跨場景整合能力與科學邏輯思維，具體內容如下：

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一、基礎物理知識整合

（一）核心物理基礎知識

物理沿革基礎

1. 科學發展規律：瞭解歷代物理科學的演進脈絡與階段特徵，如分析「經典物理向現代物理轉變的內在邏輯」，或對「物理理論革新與實驗技術發展的關聯」進行系統梳理。

2. 物理階段應用：掌握古典物理、近代物理、現代物理各階段的學科發展特質，如運用物理發展脈絡分析「經典力學體系建立的時代背景」，或透過學科沿革規律梳理「近代電磁學蓬勃發展的科學條件」。

3. 物理變遷辨析：辨識不同因素對物理科學發展的推動與影響作用，如分析「實驗技術革新與理論突破的關聯性」，或判斷「跨學科融合與產業需求對物理發展的影響」，區分推動學科進步的核心因素與次要因素（如「實驗數據累積是物理理論完善的核心因素還是次要因素」）。

實驗探究基礎

1. 實驗工具應用：理解實驗儀器、測量工具、操作規範、數據觀測等實驗資源的價值與運用方法，如根據「實驗現象與理論推導的對照差異」推出「物理規律的驗證方式」，或根據「實驗變量控制原理」分析「如何辨析實驗結論的真實性與客觀性」。

2. 實驗規律總結：透過具體物理實驗歸納物體運動與自然變化的普遍規律，如根據「常見力學、光學實驗現象」歸納「物理規律成立的共同條件」，或透過「歷代實驗改良記錄」歸納「實驗優化與科學突破的發展規律」。

3. 化學思維遷移：運用物理知識遷移應用，如根據「力與運動的基本邏輯」類比推理「複合運動狀態的規律內涵」，或透過「經典物理規律的應用歷程」類比推理「現代物理技術創新的永恆價值」。

物理基礎知識

1. 科學發展體系：掌握物理科學起源、發展、成熟、創新的完整體系，如梳理「經驗摸索→實驗驗證→理論建立→跨界創新」的學科發展脈絡邏輯分析，或分析「時代更迭中的物理技術傳承與創新」（理論完善、實驗迭代、技術革新）。

2. 物理現象解讀：運用基礎物理知識解讀經典規律與自然現象，如根據力學、熱學、光學、電磁學等原理推理「物體運動狀態變化的內在成因」，或分析「影響機械運動、熱傳遞、光傳播、電磁感应的完整因素」。

3. 經典原理辨析：訓練物理現象的深度分析能力，如判斷「經典力學體系完善對物理學科構建的影響」，或根據「物理技術研發發展脈絡」分析技術進步與時代需求的關係。​

科學素養基礎

1. 基礎科學常識：理解自然世界的運動體系與變化內涵，如分析「常見自然現象、生活變化背後的物理原理」的形成邏輯，或根據「歷代物理技術、設備應用發展」判斷其與時代發展的關聯。

2. 科學價值傳承：運用物理知識樹立正確的科學觀與探究觀，如根據「歷代科學家的探究事蹟」梳理「求真務實、勇於探索的科學精神傳承脈絡」，或透過「物理技術的千年迭代」理解科學創新的時代意義。

（二）特色知識拓展

物理與日常場景融合

1. 自然現象與物理推理：運用邏輯思維分析秋季自然現象、日常變化背後的物理原理，如根據「秋日夜空成像、光影變化的機理」推理「光的傳播、折射與反射規律」，或透過「秋季氣溫變化、風力流動、霧氣凝結」歸納熱運動、流體力學與物態變化的內在規律。

2. 日常生活與物理應用：挖掘生活場景中的物理內涵，如根據「日常工具、機械設備、電器裝置的運行原理」推理對應的力學、電學、光學屬性與應用邏輯，或透過「季節溫差傳導、日常運動受力、光影視覺變化」歸納科學應用的發展脈絡。

3. 環境科技與物理思辨：運用物理思維解決自然觀察與科技應用的現實問題，如根據「大氣流動、溫場變化、光影透射的物理機制」推理自然環境運行的核心邏輯，或透過「節能技術、光影應用、力學優化技術的發展現狀」分析科技便民與自然適應的實踐路徑。

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二、跨場景物理綜合應用

（一）場景融合案例分析

物理+自然環境：環境條件與物理變化分析

對「季節氣溫、濕度、光照變化與自然物理現象的關聯」進行歸納統計（低溫減緩熱運動、光照角度改變光影效果、氣壓變化影響大氣流動），運用歸納推理總結自然環境與物理運動的互動規律；或跟蹤「地域環境與物體運動、光影呈現、熱傳導的關聯」，透過演繹推理分析自然條件對物理現象的塑造邏輯。

物理+數學：數據梳理與化學推演

結合數據統計與物理知識分析「運動條件、受力大小、溫度變化、光照強度與物理結果的關係」，推理變量改變與物理規律變化的相關邏輯；或用科學思維分析「不同實驗參數設置與實驗數據穩定性的對應關係」，總結實驗操作的落地規律與科學價值。

物理+生活場景：日常現象與化學解讀

探究「日常物體運動、光影變化、溫度轉移、電器運作背後的物理原理」，結合受力分析、能量轉換、光電傳播、熱運動規律進行多條件邏輯判斷；或分析「校園科學探究活動的合理規劃」，結合秋季季節主題、物理實驗內涵、青少年認知特點，打造高質量科學探究場景。

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（二）日常現實問題解決

物理思辨過程建模

1. 日常物理知識學習邏輯優化：設計「青少年物理探究學習的科學方案」，需結合歸納推理（總結各類物理運動的共同規律）、演繹推理（根據受力、光照、溫度等條件推演實驗現象與結果）、邏輯辨析（判斷實驗結論真偽與理論合理性），預測學習方案的科學可行性。

2. 科學素養養成效率規劃：制定「校園物理科普與探究實施方案」，融合因果推理（分析物理學習的難點與突破路徑）、類比推理（借鑒優秀科學探究案例的設計邏輯）、排除法邏輯（脫離機械記憶、死記公式的低效模式），評估方案的合理性與可操作性。

3. 戶外科學探究實踐：構建「自然觀察、生活探究、實驗研學的邏輯判斷體系」，整合假言推理（若實驗條件改變則對應調整操作與結論）、歸納推理（總結科學探究的通用方法）、選言推理（適合青少年的物理探究主題與實踐路線），確保科學探究的專業性與有序性。

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三、實踐探究與創新思維

（一）物理實驗設計

主題物理探究

1. 「不同環境條件與受力條件對物理現象的影響探究」：控制變量（探究主體、分析維度統一），對比溫度、光照、受力大小、接觸介質、氣壓環境等不同條件，透過實驗對比歸納條件變化與物理結果的關聯規律，明確自然物理變化的核心驅動因素。

2. 「常見生活物體的運動特性與物理規律探究」：梳理不同物體的受力特徵、運動狀態、能量轉換屬性，運用歸納推理總結物體結構、受力條件、運動規律的對應關係，掌握物理變化的基礎邏輯。

3. 物理資料分析：對「不同條件下運動速度、熱傳導效率、光影變化數據」進行演繹推理，分析變量因素與物理結果的因果邏輯關係；或對「不同器材屬性與實驗場景匹配數據」進行邏輯分析，判斷設備性能與探究需求的相關性邏輯。

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（二）創新物理方案設計

物理與生活融合

1. 「校園物理科普智能推廣模型」：融合演繹推理（根據物理知識特質匹配科普場景）、歸納推理（總結青少年物理學習的興趣特點）、邏輯整合（搭配適合的科普形式與內容），設計低成本、易操作的校園科普模型，並說明其科學教育價值。

2. 「青少年物理主題探究實踐方案」：結合邏輯順序（實驗準備、操作過程、數據記錄、結論分析）、規律特質（匹配力學、熱學、光電規律規劃探究主題）、因果邏輯（根據實驗原理與影響因素搭建探究框架），設計兼具科學性與趣味性的物理探究實踐方案。

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四、挑戰題與思維拓展

（一）開放性邏輯問題

現實物理問題解決

1. 「網絡科普資訊對青少年物理認知的長期影響」：要求參賽者從知識認知（概念辨析、規律理解、現象判斷）、科學價值觀塑造（探究精神、求真意識、理性思維）、思辨能力（獨立思考、理性判斷、去偽存真）等多角度分析，並提出科學的解決策略（強化實驗驗證、夯實基礎原理、辨析娛樂化偽科學內容）。

2. 「如何利用物理資源設計校園科學探究活動」：需整合演繹推理（根據物理原理設計探究步驟）、歸納推理（總結科學探究活動的開展規律）、類比推理（借鑒優秀科學活動的設計框架），規劃邏輯清晰、層次分明的探究活動，並說明每個環節的物理學習目標與科學素養培養價值。

（二）跨領域創新挑戰

1. 「基礎物理科普理念的創新推廣方案」：結合因果推理（分析當前科普推廣的困境與成因）、演繹推理（根據青少年認知特點與興趣制定推廣策略）、跨界邏輯（融合數位媒體、視覺設計、校園活動形式），構建全方位的物理科普與實踐體系，確保方案的科學性與可操作性。

2. 「青少年物理科普活動的創新設計」：要求參賽者融合因果推理（分析青少年物理學習的痛點與提升路徑）、歸納推理（總結優秀物理科普的傳播規律）、類比推理（借鑒跨領域科普的創意模式），設計一款兼具實用性與趣味性的物理科普方案（如生活物理手冊創作、微型實驗模擬還原、科學短講比賽、數位物理知識創作），並闡述方案的設計邏輯、實施步驟與推廣前景。

 

參賽者需注重物理知識的橫向聯繫與縱向延伸，在解決問題時需遵循「原理依據為基礎、思辨思維為驅動、科學創新為導向」的原則，體現兒童及青少年的物理素養與科學自信，同時可結合數位技術與物理科普領域的融合應用思路，拓展創新思維邊界，助力全民科學素養的培育與提升。