科学是一个动态的过程;生命系统、地球和空间系统以及物理系统中的概念和过程最好通过探究和调查来学习。学生通过在这些统一概念和过程的背景下进行探究,发展对科学内容的理解:
SC11.1.2:遗传的分子基础:证明理解生物体通过将遗传信息从亲本传递给子代来确保物种的连续性。利用遗传信息来预测可能的后代。将分子生物学(DNA和基因)的概念应用于最近的发现。
哈迪温伯格平衡
设定种群中三种鹦鹉的初始百分比,并跟踪几代鹦鹉的基因型和等位基因频率的变化。分析人口数据以理解Hardy-Weinberg均衡。确定初始等位基因百分比将如何影响种群的平衡状态。5分钟预告
小鼠遗传(一个特征)
培育具有特定皮毛颜色的已知基因型的“纯”小鼠,并了解性状是如何通过显性和隐性基因传递的。老鼠可以在笼子里储存,以便将来繁殖,每一对老鼠繁殖一次,就会报告皮毛颜色的统计数据。庞尼特平方可以用来预测结果。5分钟预告
SC11.1.3:生物进化:解释物种如何随时间进化。理解进化是各种相互作用的结果,包括由于基因突变和重组而产生的后代的遗传变异,以及随之而来的环境选择使这些后代能够更好地生存并留下更多的后代。讨论自然选择及其进化结果为化石记录所证明的生物的巨大多样性提供了科学解释。研究不同物种是如何通过共同祖先的后代而相互关联的。解释生物是如何根据反映其进化关系的相似性进行分类的,物种是分类的最基本单位。
进化:突变与选择
观察一个虚构的昆虫种群的进化。将背景设置为任何颜色,就能看到自然选择的发生。颜色的遗传是根据孟德尔定律和概率发生的。突变是随机发生的,被捕食者捕获的概率是由昆虫的伪装决定的。5分钟预告
SC11.1.4:生物的相互依赖:研究生物的相互关系和相互依赖,包括生态系统概念、能量流、资源竞争和人类对环境的影响。
珊瑚礁1 -非生物因素
探索影响加勒比海珊瑚礁的非生物因素。在这个简化的珊瑚礁模型中,许多因素都可以被操纵,包括海洋温度和pH值、风暴严重程度,以及来自伐木、污水和农业的过量沉积物和营养物质的输入。点击“提前一年”查看珊瑚礁对这些变化的反应。5分钟预告
珊瑚礁2 -生物因素
在珊瑚礁1 -非生物因素活动的后续活动中,调查捕鱼、疾病和入侵物种对加勒比海珊瑚礁模型的影响。许多变量都可以被操纵,包括捕鱼强度,黑带和白带疾病的存在,以及实际和潜在的入侵物种的存在。点击“前一年”查看这些生物变化的影响。5分钟预告
SC11.1.5:生命系统中的物质、能量和组织:描述生命系统对持续输入能量以保持化学和物理稳定性的需求。解释能量和有机物质在生命系统中通过一系列营养水平的单向流动。研究生态系统中生物的分布和丰度,它们受到物质和能量的可用性以及生命系统循环材料的能力的限制。
SC11.1.7:地球化学循环:将地球描述为一个封闭系统,并证明对以下系统的概念理解:地圈、水圈、大气、生物圈。2022世界杯欧洲晋级球队解释能量在这些系统中的作用,如天气模式、全球气候、风化作用和板块构造。
SC11.1.10:物质的结构和性质:描述物质的原子结构,包括亚原子粒子、它们的性质和相互作用。认识到元素在周期表中是根据它们最外层的电子组织成组的,这些组具有相似的性质。用原子间电子的转移或共享来解释化学键。描述物质的物理状态和相变。区分化学性质和物理性质,化学变化和物理变化。
元素构建器
用质子、中子和电子来制造元素。随着质子、中子和电子数量的变化,元素的名称和符号、Z、N和A数字、电子点图以及周期表中的基团和周期等信息就会显示出来。每种元素被分为金属、类金属或非金属,并给出了其在室温下的状态。5分钟预告
离子键
模拟各种金属和非金属之间的离子键。选择一个金属原子和一个非金属原子,将电子从一个原子转移到另一个原子。观察获得和失去电子对电荷的影响,并重新排列原子以表示分子结构。额外的金属和非金属原子可以添加到屏幕上,由此产生的化学式可以显示出来。5分钟预告
SC11.1.11:化学反应:认识到化学反应发生在我们周围。要认识到化学反应可能以不同的速度释放或消耗能量。确定影响反应速率的因素。并形成不同的物质。
SC11.1.12:能量守恒和无序增加:在物理和化学变化的背景下演示和理解质量和能量守恒定律。认识到系统在无序中增加的趋势。
SC11.1.13:能量和物质:展示对能量的类型、能量转移和转换以及质量和能量之间关系的理解。
系统中的能量转换
一个下落的圆柱体与一个旋转的螺旋桨相连,螺旋桨搅动并加热烧杯中的水。圆柱体的质量和高度,以及水的数量和初始温度都可以调节。当能量从一种形式转换为另一种形式时,测量水的温度。5分钟预告
SC11.1.14:力和运动:发展对牛顿的概念理解?2022世界杯欧洲晋级球队宇宙的运动定律、重力定律、电定律和磁力定律。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
风扇车物理学
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量,每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力,并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
相关性最近修订:2020年9月16日
关于STEM案例
学生们将扮演一名试图解决现实问题的科学家。他们使用科学实践来收集和分析数据,并在解决问题时形成和检验假设。
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