Pastaruoju metu federalinė vyriausybė labai stengiasi į klasę įtraukti daugiau STEM (gamtos mokslų, technologijų, inžinerijos ir matematikos). Naujausias šios iniciatyvos įkūnijimas yra naujos kartos mokslo standartai. Daugelis valstijų jau priėmė šiuos standartus, o mokytojai visur keičia savo programą, kad įsitikintų, jog visi studentai moka visus nustatytus standartus.
Vienas iš gyvybės mokslo standartų, kuris turi būti integruotas į kursus (kartu su įvairiais fiziniais Mokslo, žemės ir kosmoso mokslo bei inžinerijos standartai) yra HS-LS4 biologinė evoliucija: vienybė ir Įvairovė. „Evolution“ yra daugybė šaltinių, kurie gali būti naudojami norint patobulinti, sustiprinti ar pritaikyti šiuos standartus. Tai tik keli pasiūlymai, kaip šių standartų išmokyti.
HS-LS4 biologinė evoliucija: vienybė ir įvairovė
Studentai, kurie demonstruoja supratimą, gali:
HS-LS4-1 Perduokite mokslinę informaciją, kad bendrą protėvį ir biologinę evoliuciją palaiko daugybė empirinių įrodymų.
Pirmasis evoliucijos skėčio standartas prasideda iškart su įrodymais, kurie palaiko evoliuciją. Tai konkrečiai sako „kelių eilučių“ įrodymai. Šio standarto paaiškinime pateikiami panašūs pavyzdžiai
DNR sekos, anatominės struktūros ir embriono vystymasis. Akivaizdu, kad yra daugybė kitų dalykų, patenkančių į evoliucijos įrodymų kategoriją, pavyzdžiui, iškasenos ir Endosimbionto teorija.Įtraukus frazę „bendra protėvis“, būtų įtraukta ir informacija apie gyvybės Žemėje kilmę ir galbūt net būtų galima apimti, kaip gyvenimas pasikeitė per geologinį laiką. Didelis postūmis mokytis praktiškai, bus svarbu naudotis veikla ir laboratorijomis, kad būtų geriau suprantamos šios temos. Laboratorijų įrašai taip pat apimtų šio standarto „bendravimo“ direktyvą.
Taip pat yra „pagrindinės disciplinos idėjos“, kurios išvardytos kiekviename standarte. Kalbant apie šį konkretų standartą, šios idėjos apima „LS4.A: Bendrosios protėvių ir įvairovės įrodymai. Tai dar kartą pabrėžia visų gyvų daiktų DNR ar molekulinius panašumus.
HS-LS4-2: Pateikite paaiškinimą, pagrįstą įrodymais, kad evoliucijos procesą pirmiausia lemia keturi veiksniai: (1) rūšis, dėl kurios padidėja skaičius, (2) paveldimas rūšies individų genetinis kitimas dėl mutacijų ir lytinio dauginimosi (3) konkurencija dėl ribotų išteklių ir 4) dauginimasis tų organizmų, kurie geriau išgyvena ir dauginasi aplinka.
Šis standartas iš pradžių atrodo labai daug, tačiau perskaičius jame išdėstytus lūkesčius, jis iš tikrųjų yra gana paprastas. Tai yra standartas, kurio bus laikomasi paaiškinus natūralią atranką. Sistemoje pabrėžiamas adaptacijos, ypač „elgesio, morfologijos ir fiziologijos“, kurios padeda žmonėms, o galiausiai ir visai rūšiai, išgyventi.
Svarbu pabrėžti, kad standarte išvardyti vertinimo apribojimai, kad kiti evoliucijos mechanizmai, tokie kaip „genetinis dreifas, genų srautas migracijos metu ir bendra evoliucija"nėra vertinami pagal šį konkretų standartą. Nors visa tai, kas išdėstyta pirmiau, gali paveikti natūralią atranką ir stumti ją viena ar kita kryptimi, šio standarto vertinti šiuo lygiu nereikia.
Į šį standartą įtrauktos „drausmės pagrindinės idėjos“ yra „LS4.B: Natūrali atranka“ir„ LS4.C: adaptacija “. Tiesą sakant, dauguma likusių standartų, išvardytų pagal šią didelę biologinės evoliucijos idėją, taip pat daugiausia susiję su natūralia atranka ir adaptacijomis. Šie standartai yra tokie:
HS-LS4-3 Taikykite statistikos sąvokas ir tikimybę, kad pagrįstumėte paaiškinimus, kad organizmų, turinčių palankų paveldimą požymį, tendencija didėja proporcingai organizmams, kuriems šio bruožo nėra. Remdamiesi įrodymais paaiškinkite, kaip natūrali atranka lemia populiacijų adaptaciją.
(Šio standarto akcentavimas apima duomenų naudojimą, siekiant parodyti, kaip aplinkos pokyčiai lemia genų dažnio pokyčius ir taip prisitaikymą “.
HS-LS4-5 Įvertinkite įrodymus, patvirtinančius teiginius, kad pasikeitus aplinkos sąlygoms gali: 1) padidėti kai kurių rūšių individų skaičių, (2) laikui bėgant naujų rūšių atsiradimą ir (3) kitų išnykimą rūšių.
Galutinis standartas, išvardytas skyriuje „HS-LS4 biologinė evoliucija: vienybė ir įvairovė“, yra skirtas žinių pritaikymui inžinerinėje problemoje.
HS-LS4-6 Sukurkite arba peržiūrėkite modeliavimą, kad išbandytumėte sprendimą, kaip sušvelninti neigiamą žmogaus veiklos poveikį biologinei įvairovei.
Šis galutinis standartas turėtų būti akcentuojamas kaip „siūlomos problemos, susijusios su nykstančiomis ar nykstančiomis rūšimis ar genetinėmis organizmų variacijomis kelioms rūšims, sprendimų planavimas“. Šis standartas gali būti įvairių formų, pavyzdžiui, ilgalaikis projektas, kuriame kaupiamos žinios iš kelių iš šių, ir kiti naujos kartos mokslo standartai. Vienas iš galimų projekto tipų, kuris gali būti pritaikytas, kad atitiktų šį reikalavimą, yra „Evolution Think-Tac-Toe“. Žinoma, jei studentai pasirenka juos dominančią temą ir parengia projektą, kuris galbūt yra geriausias būdas pasiekti šį standartą.