Τον τελευταίο καιρό, υπήρξε μεγάλη ώθηση από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση να ενσωματώσει περισσότερο STEM (επιστήμη, τεχνολογία, μηχανική και μαθηματικά) στην τάξη. Η τελευταία ενσάρκωση αυτής της πρωτοβουλίας είναι τα Πρότυπα Επιστήμης Νέας Γενιάς. Πολλές πολιτείες έχουν ήδη υιοθετήσει αυτά τα πρότυπα και οι καθηγητές παντού επεξεργάζονται εκ νέου το πρόγραμμα σπουδών τους για να βεβαιωθούν ότι όλοι οι μαθητές είναι ικανοί σε όλα τα πρότυπα που ορίζονται.
Ένα από τα πρότυπα βιοεπιστημών που πρέπει να ενσωματωθεί σε μαθήματα (μαζί με διάφορα Φυσικά Επιστήμη, γη και διαστημική επιστήμη, και πρότυπα μηχανικής) είναι HS-LS4 Biological Evolution: Unity and Ποικιλία. Υπάρχουν πολλοί πόροι εδώ στο About.com Evolution που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση, την ενίσχυση ή την εφαρμογή αυτών των προτύπων. Αυτές είναι μόνο μερικές προτάσεις για το πώς μπορούν να διδαχθούν αυτά τα πρότυπα.
HS-LS4 Βιολογική Εξέλιξη: Ενότητα και Ποικιλομορφία
Οι μαθητές που αποδεικνύουν κατανόηση μπορούν:
HS-LS4-1 Μεταδώστε επιστημονικές πληροφορίες ότι η κοινή καταγωγή και η βιολογική εξέλιξη υποστηρίζονται από πολλές σειρές εμπειρικών στοιχείων.
Το πρώτο πρότυπο που εμπίπτει στην ομπρέλα της εξέλιξης ξεκινά αμέσως με τα στοιχεία που υποστηρίζουν την εξέλιξη. Λέει συγκεκριμένα «πολλαπλές γραμμές» αποδεικτικών στοιχείων. Η δήλωση διευκρίνισης για αυτό το πρότυπο δίνει παραδείγματα όπως παρόμοια Αλληλουχίες DNA, ανατομικές δομές και εμβρυϊκή ανάπτυξη. Προφανώς, υπάρχουν πολλά περισσότερα που μπορούν να συμπεριληφθούν στην κατηγορία των αποδεικτικών στοιχείων για την εξέλιξη, όπως τα απολιθώματα και η θεωρία του Endosymbiont.
Η συμπερίληψη της φράσης "κοινή καταγωγή" θα περιλαμβάνει επίσης πληροφορίες σχετικά με την προέλευση της ζωής στη Γη και θα μπορούσε ενδεχομένως να περιλαμβάνει ακόμη και πώς άλλαξε η ζωή με τον Γεωλογικό Χρόνο. Με τη μεγάλη ώθηση για πρακτική μάθηση, θα είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε δραστηριότητες και εργαστήρια για να αυξήσετε την κατανόηση αυτών των θεμάτων. Οι εργαστηριακές εγγραφές θα καλύπτουν επίσης την οδηγία "επικοινωνία" αυτού του προτύπου.
Υπάρχουν επίσης "Πειθαρχικές βασικές ιδέες" που παρατίθενται κάτω από κάθε πρότυπο. Για αυτό το συγκεκριμένο πρότυπο, αυτές οι ιδέες περιλαμβάνουν το "LS4.A: Απόδειξη κοινού προγόνου και ποικιλομορφίας. Δίνει, πάλι, έμφαση στο DNA ή τις μοριακές ομοιότητες όλων των ζωντανών όντων.
HS-LS4-2: Κατασκευάστε μια εξήγηση βάσει στοιχείων που αποδεικνύουν ότι η διαδικασία της εξέλιξης προκύπτει κυρίως από τέσσερις παράγοντες: (1) τη δυνατότητα ένα είδος που αυξάνεται σε αριθμό, (2) η κληρονομική γενετική παραλλαγή ατόμων σε ένα είδος λόγω μετάλλαξης και σεξουαλικής αναπαραγωγής, (3) ανταγωνισμός για περιορισμένους πόρους και (4) τον πολλαπλασιασμό αυτών των οργανισμών που είναι καλύτερα σε θέση να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν στο περιβάλλον.
Αυτό το πρότυπο μοιάζει πολύ στην αρχή, αλλά αφού διαβάσετε τις προσδοκίες που περιγράφονται σε αυτό, είναι πραγματικά πολύ απλό. Αυτό είναι το πρότυπο που θα τηρηθεί μετά την εξήγηση της φυσικής επιλογής. Μια έμφαση που υπογραμμίζεται στο πλαίσιο είναι στις προσαρμογές και ειδικά εκείνες στις "συμπεριφορές, μορφολογία και φυσιολογία" που βοηθούν τα άτομα, και τελικά ολόκληρο το είδος, να επιβιώσουν.
Είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι υπάρχουν περιορισμοί αξιολόγησης που αναφέρονται στο πρότυπο ότι άλλοι μηχανισμοί εξέλιξης όπως "γενετικής παρέκκλισης, ροή γονιδίων μέσω της μετανάστευσης, και συν-εξέλιξη"δεν καλύπτονται από αξιολογήσεις για αυτό το συγκεκριμένο πρότυπο. Παρόλο που όλα τα παραπάνω μπορεί να επηρεάσουν τη φυσική επιλογή και να την ωθήσουν προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, δεν πρέπει να αξιολογηθεί σε αυτό το επίπεδο για αυτό το πρότυπο.
Οι "Πειθαρχικές βασικές ιδέες" που αναφέρονται σε αυτό το πρότυπο περιλαμβάνουν "LS4.B: ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ"και" LS4.C: Προσαρμογή ". Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα από τα υπόλοιπα πρότυπα που αναφέρονται σε αυτή τη μεγάλη ιδέα του Biological Evolution σχετίζονται επίσης κυρίως με τη φυσική επιλογή και προσαρμογές. Αυτά τα πρότυπα ακολουθούν:
HS-LS4-3 Εφαρμόστε έννοιες στατιστικής και πιθανότητας να υποστηρίξετε τις εξηγήσεις ότι οι οργανισμοί με πλεονεκτικό κληρονομικό χαρακτηριστικό τείνουν να αυξάνονται ανάλογα με τους οργανισμούς που δεν διαθέτουν αυτό το χαρακτηριστικό. HS-LS4-4 Κατασκευάστε μια εξήγηση βάσει στοιχείων για το πώς η φυσική επιλογή οδηγεί στην προσαρμογή των πληθυσμών.
(Η έμφαση σε αυτό το πρότυπο περιλαμβάνει τη χρήση δεδομένων για να δείξει πώς οι αλλαγές στο περιβάλλον συμβάλλουν στην αλλαγή της συχνότητας των γονιδίων και συνεπώς οδηγεί σε προσαρμογή. "
HS-LS4-5 Αξιολογήστε τα αποδεικτικά στοιχεία που υποστηρίζουν ισχυρισμούς ότι αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες μπορεί να οδηγήσουν σε: (1) αυξήσεις κατά τον αριθμό ατόμων ορισμένων ειδών, (2) την εμφάνιση νέων ειδών με την πάροδο του χρόνου και (3) την εξαφάνιση άλλων είδος.
Το τελικό πρότυπο που αναφέρεται στο "HS-LS4 Biological Evolution: Unity and Diversity" ασχολείται με την εφαρμογή της γνώσης σε ένα μηχανικό πρόβλημα.
HS-LS4-6 Δημιουργήστε ή αναθεωρήστε μια προσομοίωση για να δοκιμάσετε μια λύση για τον μετριασμό των αρνητικών επιπτώσεων της ανθρώπινης δραστηριότητας στη βιοποικιλότητα.
Η έμφαση για αυτό το τελικό πρότυπο θα πρέπει να είναι ο «σχεδιασμός λύσεων για ένα προτεινόμενο πρόβλημα που σχετίζεται με απειλούμενα ή απειλούμενα είδη ή με γενετική παραλλαγή οργανισμών για πολλαπλά είδη». Αυτό το πρότυπο μπορεί να έχει πολλές μορφές, όπως ένα μακροπρόθεσμο έργο που συγκεντρώνει γνώσεις από πολλά από αυτά και άλλα Πρότυπα Επιστήμης Επόμενης Γενιάς. Ένας πιθανός τύπος έργου που μπορεί να προσαρμοστεί για να ταιριάζει σε αυτήν την απαίτηση είναι το Evolution Think-Tac-Toe. Φυσικά, οι μαθητές να επιλέξουν ένα θέμα που τους ενδιαφέρει και να αναπτύξουν ένα έργο γύρω από αυτό είναι ίσως ο καλύτερος τρόπος για να ανταποκριθούμε σε αυτό το πρότυπο.