Ostatnio rząd federalny mocno naciskał na włączenie większej liczby przedmiotów ścisłych (nauki, technologii, inżynierii i matematyki) do klasy. Najnowszym wcieleniem tej inicjatywy są standardy naukowe nowej generacji. Wiele stanów już przyjęło te standardy, a nauczyciele na całym świecie przerabiają swój program nauczania, aby upewnić się, że wszyscy uczniowie są biegli we wszystkich określonych standardach.
Jeden ze standardów nauk przyrodniczych, który należy włączyć do kursów (wraz z różnymi fizycznymi Nauka, nauka o Ziemi i kosmosie oraz standardy inżynieryjne) to ewolucja biologiczna HS-LS4: Jedność i Różnorodność. Na stronie About.com Evolution znajduje się wiele zasobów, które można wykorzystać do ulepszenia, wzmocnienia lub zastosowania tych standardów. To tylko kilka sugestii, w jaki sposób można nauczać tych standardów.
HS-LS4 Ewolucja biologiczna: jedność i różnorodność
Uczniowie wykazujący się zrozumieniem mogą:
HS-LS4-1 Przekazuj informacje naukowe, że wspólne pochodzenie i ewolucja biologiczna są wspierane przez wiele linii dowodów empirycznych.
Pierwszy standard objęty ewolucją zaczyna się od dowodów, które potwierdzają ewolucję. Mówi konkretnie „wiele linii” dowodów. Wyjaśnienie tego standardu podaje przykłady podobne Sekwencje DNA, struktury anatomiczne i rozwój zarodkowy. Oczywiście istnieje wiele innych elementów, które można zaliczyć do kategorii dowodów ewolucji, takich jak zapis kopalny i teoria Endosymbionta.
Włączenie wyrażenia „wspólne pochodzenie” zawierałoby również informacje o pochodzeniu życia na Ziemi i mogłoby nawet obejmować zmiany w życiu w czasie geologicznym. Przy dużym nacisku na praktyczne uczenie się, ważne będzie wykorzystanie ćwiczeń i laboratoriów, aby lepiej zrozumieć te tematy. Opisy laboratoryjne obejmowałyby również dyrektywę dotyczącą komunikacji tego standardu.
Istnieją również „Dyscyplinarne podstawowe pomysły” wymienione w ramach każdego standardu. W przypadku tego konkretnego standardu pomysły te obejmują „LS4.A: Dowody wspólnego pochodzenia i różnorodności. Ponownie kładzie nacisk na DNA lub podobieństwa molekularne wszystkich żywych istot.
HS-LS4-2: Zbuduj wyjaśnienie na podstawie dowodów, że proces ewolucji wynika przede wszystkim z czterech czynników: (1) potencjał gatunek, który ma wzrosnąć, (2) dziedziczna zmienność genetyczna osobników w gatunku z powodu mutacji i rozmnażania płciowego, (3) rywalizacja o ograniczone zasoby oraz (4) rozprzestrzenianie się tych organizmów, które są w stanie lepiej przetrwać i rozmnażać się w środowisko.
Ten standard wygląda na pierwszy rzut oka, ale po zapoznaniu się z przedstawionymi w nim oczekiwaniami jest dość prosty. Jest to standard, który zostanie spełniony po wyjaśnieniu doboru naturalnego. Nacisk nakreślony w ramach jest na adaptacje, a zwłaszcza te w „zachowaniach, morfologii i fizjologii”, które pomagają przetrwać pojedynczym osobom, a ostatecznie całemu gatunkowi.
Należy zauważyć, że istnieją ograniczenia oceny wymienione w normie, że inne mechanizmy ewolucji, takie jak „dryf genetyczny, przepływ genów przez migrację oraz koewolucja„nie są objęte ocenami tego konkretnego standardu. Chociaż wszystkie powyższe czynniki mogą wpływać na dobór naturalny i popychać go w tym lub innym kierunku, nie należy oceniać na tym poziomie dla tego standardu.
Wymienione „Podstawowe dyscypliny dyscyplinarne”, które odnoszą się do tego standardu, to „LS4.B: Naturalna selekcja”i„ LS4.C: Adaptacja ”. W rzeczywistości większość pozostałych standardów wymienionych w ramach tej wielkiej idei ewolucji biologicznej dotyczy głównie doboru naturalnego i adaptacji. Normy te są następujące:
HS-LS4-3 Zastosuj pojęcia statystyki i prawdopodobieństwa, aby poprzeć wyjaśnienia, że organizmy z korzystną cechą dziedziczną mają tendencję do wzrostu proporcjonalnie do organizmów pozbawionych tej cechy. HS-LS4-4 Skonstruuj wyjaśnienie oparte na dowodach wskazujących, w jaki sposób dobór naturalny prowadzi do adaptacji populacji.
(Nacisk na ten standard obejmuje wykorzystanie danych do pokazania, w jaki sposób zmiany w środowisku przyczyniają się do zmiany częstotliwości genów, a tym samym prowadzą do adaptacji ”.
HS-LS4-5 Ocena dowodów na poparcie twierdzeń, że zmiany warunków środowiskowych mogą powodować: (1) wzrost w liczba osobników niektórych gatunków, (2) pojawienie się nowych gatunków w czasie oraz (3) wyginięcie innych gatunków gatunki.
Ostateczny standard wymieniony w „HS-LS4 Biological Evolution: Unity and Diversity” dotyczy zastosowania wiedzy do problemu inżynierskiego.
HS-LS4-6 Utwórz lub popraw symulację, aby przetestować rozwiązanie w celu złagodzenia negatywnego wpływu działalności człowieka na różnorodność biologiczną.
Nacisk na ten końcowy standard powinien kłaść się na „opracowywaniu rozwiązań proponowanego problemu związanego z gatunkami zagrożonymi lub zagrożonymi lub ze zmiennością genetyczną organizmów dla wielu gatunków”. Ten standard może przybierać różne formy, na przykład długoterminowy projekt, który łączy wiedzę z kilku z nich oraz inne standardy naukowe nowej generacji. Jednym z możliwych typów projektów, które można dostosować do tego wymogu, jest Evolution Think-Tac-Toe. Oczywiście zachęcenie studentów do wybrania interesującego ich tematu i opracowania projektu, który jest prawdopodobnie najlepszym sposobem na osiągnięcie tego standardu.