"Big ideat of Science" on joukko monialaisia tieteellisiä käsitteitä, jotka kuvaavat ympärillämme olevaa maailmaa ja antavat meille mahdollisuuden ajatella eri luonnon ilmiöiden välistä yhteyttä. Big Ideas tavoitteena on auttaa opiskelijoita ymmärtämään yhteys eri aihe aloilla, sekä välillä aiheista he opetetaan koulussa ja heidän "tosielämän" kokemus. Go-Lab sharing Platform, online Labs ja tutkimuksen oppimis tilat (ILSs) on luokiteltu kahdeksan Big ideat of Science esitetään alla.

Energian muuntaminen

Energiaa ei voi luoda eikä tuhota. Se voidaan muuntaa vain yhdestä muodosta toiseen. Muutos energia voi johtaa muutoksiin valtion tai liikkeen. Energia voidaan myös muuntaa massan ja päinvastoin.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Kun energia muuttuu yhdestä muodosta toiseen, sen kokonaismäärä pysyy vakiona. Energian siirto yhdestä elimeen (tai järjestelmään) toiseen tai sen muodon muutokseen voi aiheuttaa muutoksia valtion tai liikkeen. Liikkeen aikana siirretyn tai muunnettava energia määrä on nimeltään työ.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Energia on mikä tekee jokaisesta muutoksesta mahdollista kaikkialla maailman kaikkeudessa. Energia voi olla monia kasvoja (lomakkeet) ja se voidaan siirtää yhdestä kehosta tai järjestelmästä toiseen. Kuitenkin sen kokonaismäärä pysyy vakiona. Sitä ei voi luoda tai tuhota.

Breaking alas Energy Big ajatus tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Lomakkeet, energian ja energian siirron säilyttäminen

Energiaa voidaan siirtää esineistä toiseen tai ympäristöön, kun voima toimii siinä. Kuitenkin energian kokonaismäärä pysyy aina samana. Kaksi pääasiallista energia muotoa ovat potentiaalinen energia ja kineettinen energia, kun taas "kauttakulkuenergian" (tai siirto prosessin) kaksi muotoa ovat lämpöä ja työtä.

Energia ja voimat

Esineet voivat olla vuoro vaikutuksessa etäisyyden tai kun yhteyttä, kautta perustavanlaatuisia vuoro vaikutusta. Kun näitä yhteisvaikutuksia esiintyy, energia siirretään tai muuttuu. Riippuen toimiva voima, meillä on erilaisia energia muotoja.

Energia kemiallisissa reaktioissa

Kemiallisia reaktioita tarvitaan energiaa. Kun kemiallinen reaktio käynnistyy, energia muuttuu. Kaikki elävät organismit muuttavat energiaa yhdestä muodosta toiseen voidakseen poltto aineen toimintansa.

Evoluutio ja biologinen monimuotoisuus

Kehitys on perusta sekä yhtenäisyyden elämän ja biologisen monimuotoisuuden organismien (elävä ja sukupuuttoon). Organismit välitän geneettistä tietoa yhdeltä suku polvesta toiseen.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Kaikki organismit kehittynyt yhteisestä esi-Isästä. DNA: n mutaatioiden kautta uudet piirteet voivat näkyä organismeissa. Organismit, jotka ovat parhaiten sopeutuneet ympäristöönsä hengissä ja välittää niiden piirteet heidän jälkeläisilleen.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Organismit muuttuvat yli suku polvien ja kehittää ominaisuuksia ja taitoja, jotka auttavat heitä selviytymään. Kaikki geneettiset tiedot organismin tallennetaan DNA, joka löytyy ytimen kunkin solun. DNA vastaa geneettisen tiedon välitöstä suku polvesta toiseen (perintö).

Hajottava kehitys ja biologinen monimuotoisuus Big idea tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Natural valinta ja Darwinian teoria

Organismit, jotka ovat parhaiten sopeutuneet ympäristöönsä, selviävät ja jättävät suuremman määrän jälkeläisiä kuin vähemmän sopeutuneet. Piirteet, jotka mahdollistavat organismien hengissä säilyvät kautta mekanismi luonnollisen valinnan.

Biologinen monimuotoisuus

Kaikki organismit kehittynyt yhdestä esi-Isästä. On suuri vaihtelu organismien välillä, joka on seurausta mutaatioita, jotka tapahtuvat DNA. Parhaiten soveltuvat organismit tietylle ympäristölle valitaan luonnollisella valinnalla.

Perusvoimat

On olemassa neljä perustavanlaatuista vuoro vaikutusta/voimia luonnossa: gravitaatio, Elektromagnetismi, vahva ydin voima ja heikko ydin voimat. Kaikki ilmiöt johtuvat yhden tai useamman vuoro vaikutuksen läsnäolosta. Voimat toimivat esineitä ja voivat toimia etäältä kunkin fyysisen kentän, joka aiheuttaa muutoksia liikkeessä tai tilan asia.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Paino voima ja sähkö magnetismi ovat ne kaksi voimaa, joiden vaikutukset ovat ilme isin meille. Nämä kaksi voimat ovat vastuussa suurin osa liikkeistä maailman kaikkeudessa. Esineen liike riippuu siitä, kuinka voima vaikuttaa siihen.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Kun voima vaikuttaa objektiin, se voi muuttaa muotoaan tai sen liikettä. Emme voi nähdä voimia, mutta voimme ymmärtää niitä niiden vaikutuksia. Objektilla voi olla vaikutusta toiseen voimalla, joko olemalla yhteydessä siihen tai kaukaa. Universumissamme on rajallinen määrä voimia.

Hajottava perusoikeuksien suuri käsitys tieteestä

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Vuorovaikutus tyypit

On vain neljä muotoja vuoro vaikutus: paino voima, Elektromagnetismi, vahva ydin voiman vuoro vaikutus ja heikko ydin voiman vuoro vaikutusta. Jokainen liike tai muutos valtioiden johtuu yhdestä tai useammasta näistä vuoro vaikutuksista. Näiden yhteisvaikutusten vaikutuksia voidaan havaita maailman kaikkeuden kaikissa asteissa.

Voimat ja liike

Kun esine on voimassa (tai enemmän), objekti joko muuttaa sen kineettistä tilaa tai muotoa. Koko voiman koosta ja suun nasta riippuen esine voi suorittaa erityyppisiä liikkeitä. Esineiden nopeuksilla paljon pienempi kuin valon nopeus, miten voimat toimivat esineet kuvataan Newtonin lakeja. Esineiden, joiden nopeus on lähellä valon nopeutta, on kuvattu Einsteinin yleinen suhteellisuus teoria, miten voimat toimivat esineillä.

Quantum

Hyvin pienillä vaa'alla maailmamme joutuu kvantti mekaniikan lakien kohteeksi. Kaikki asia ja säteily näyttely sekä aallon ja hiukkasten ominaisuuksia. Emme voi samanaikaisesti tuntea partikkelien asemaa ja vauhtia.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Valo (sähkömagneettinen säteily) käyttäytyy kuin aalto, mutta se voi myös käyttäytyä kuin virta hiukkasia kuljettaa pakka uksissa energiaa kutsutaan Quanta. Pienissä vaa'at, hiukkaset voivat myös toimia kvantti aaltoja.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Quantum mekaniikka tutkimuksia, mitä tapahtuu sisällä atomeja. Aine mikro Kosmos käyttäytyy eri tavalla kuin makro Kosmos.

Breaking alas Quantum Big ajatus tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Subatomic hiukkasia ominaisuudet

Subatomic hiukkaset käyttäytyvät eri tavalla kuin asia makrocosm. Näissä asteikot, hiukkaset näyttely sekä hiukkasten ja aallon ominaisuuksia (aalto-hiukkasten kaksinaisuus). Niihin kohdistuu myös epävarmuus periaate, jonka mukaan niiden asemaa ja vauhtia ei voida mitata täsmälleen samanaikaisesti. Vuoro vaikutus atomia pienemmät hiukkasia voi aiheuttaa muutosta aineen energiaksi ja päinvastoin säteilevät tai absorboivat erityisiä Quanta (vähimmäismäärä) energiaa.

Ilmiöt ja sovellukset

Quantum ilmiöitä esiintyy, koska vuoro vaikutus atomia pienemmät hiukkasten mukaan niiden kvantti ominaisuuksia ja noudattaa lakeja kvantti mekaniikan. Jotkut näistä ilmiöistä käytetään nykyajan sovelluksissa, kuten skannaus tunnelointi mikroskoopin ja kvantti Computing.

Solut ja Life lomakkeet

Solut ovat olennainen yksikkö elämän. Ne edellyttävät energian ja materiaalien tarjontaa. Kaikki elämän muodot planeetallamme perustuvat tähän yhteiseen avain komponenttiin.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Solu on perus rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö elämän. Se voi jäljentää, hengitys, kehittää ja tuottaa vaihtelua tuotteita. Kasvit ja eläimet valmistetaan soluista, jotka muodostavat elimiä ja järjestelmiä. Solut vaativat energiaa, jonka he löytävät kautta jalostus orgaanisen ja/tai epäorgaanisen aineksen.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Jokainen elävä organismi on valmistettu soluista. On olemassa monenlaisia soluja, jotka ovat eri tarkoituksiin.

Hajottaa solujen ja elämän muodot Big idea tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Solujen rakenne ja toiminta

Solut ovat perusyksikkö elämän. Ne voivat olla joko eukaryoottista, joka sisältää solu elimiin ja ydin, jossa geneettinen materiaali on varastoitu, tai prokaryoottien sisältävät DNA, proteiinit ja metaboliitit kaikki yhdessä sytoplasmassa. Solut ovat aineen vaihduntaa ja voi kuljettaa aineita, kuten proteiineja ja lipidit sisälle tai sen ulkopuolella solun. Jokainen solu voi kehittyä on erityinen funktio organismin. Vaikka jotkut solut on ohjelmoitu rakentamaan ja korjaamaan kudosten ja elinten, toiset voivat olla rooli suojaa sairauksia, monien muiden toimintojen.

Organismien kasvu ja kehitys

Organismit voivat olla yksisoluinen tai multicellular. Vaikka Yksisoluiset organismit on valmistettu vain yhdestä solusta, Monisoluiset organismit ovat monimutkaisempia ja koostuvat useista soluista, jotka muodostavat elimiä ja elin järjestelmiä. Nämä organismit kasvavat kautta kertolasku ja erikoistuminen näiden solujen. Mikro-organismit ovat yleensä yksisoluinen. Jotkut näistä ovat loisia ja voivat aiheuttaa sairauksia muille organismeille.

Meidän universe

Maa on hyvin pieni osa maailman kaikkeutta. Maailman kaikkeus koostuu miljardeistä galakseja, joista jokainen sisältää miljardeja tähtiä (aurinkoa) ja muita taivaan kappaleita. Maa on pieni osa aurinko kunnan kanssa Sun sen keskellä, mikä puolestaan on hyvin pieni osa Universe.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Aurinko on tähti aurinko kuntamme ja se on noin 110 kertaa suurempi halkaisijaltaan kuin maapallolla. Lähin tähti aurinko on vähän yli 4 valo vuoden päässä. Galaksissamme on miljardeja tähtiä, pienempiä ja joitakin suurempia kuin meidän aurinko. Universumissamme on miljardeja galakseja, jotka ovat tähtien lisäksi myös monia muita esineitä.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Maapallon ja muiden planeettojen kiertää Auringon ympäri. Aurinko on tähti aurinko kuntamme ja se on noin 100 kertaa suurempi kuin maapallolla. On miljardeja tähtiä, kuten Sun maailman kaikkeudessa.

Breaking alas meidän Universe Big idea tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Maan ja aurinko kunnan

Maa on pieni osa aurinko kuntamme. Aurinko on keskellä aurinko kuntamme; planeetat, asteroidit ja komeettoja kiertää Auringon ympäri. Jotkut planeetat ovat kuut kiertävät ympärillä. Sun on noin 110 kertaa suurempi halkaisijaltaan kuin maapallolla.

Maapallon paikka maailman kaikkeudessa, Celestial esineitä

Meidän Solar järjestelmä on hyvin pieni osa meidän Galaxy, joka puolestaan on hyvin pieni osa Universe. Tähdet, planeetat, asteroidit ja kuut eivät ole ainoat esineet maailman kaikkeudessa. Nebulas, musta-reikiä, neutroni tähdet, valkoinen ja ruskea tähdet löytyvät myös maailman kaikkeudessa.

Maailman kaikkeuden historia

Meidän universumi syntyi 13 800 000 000 vuotta sitten. Se laajeni erittäin tiheän ja erittäin korkean lämpö tilan tilasta. Tämä "laajentuminen" on nimeltään Big Bang. Sittemmin meidän maailman kaikkeus pidetään laajenee.

Maapallon

Earth on järjestelmä, joka vaikuttaa ja vaikuttaa elämään maapallolla. Prosessit, jotka esiintyvät tässä järjestelmässä, vaikuttavat planeettamme kehittymiseen ja muovaavat sen ilmastoa ja pintaa. Aurinko kunta vaikuttaa myös maapallon ja elämän planeetalla.

Versio 12 – 15-vuotiaille

Maa on alati muuttuva johtuen jatkuvasta energian ja säteilyn auringosta, sekä muuttumaton prosesseja maapallolla. Kaikki elävät organismit vaikuttavat maapallon ja kärsivät siitä.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Maapallomme, sen ilmastoon ja pintaan vaikuttavat luonnon ilmiöt ja kaikki elävät organismit. Kaikki elävät organismit kärsivät kaikesta, mitä tapahtuu planeetallamme.

Breaking alas Planet Earth Big ajatus tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Ekosysteemien

Ekosysteemeihin kuuluvat organismit, abioottiset tekijät ja niiden väliset suhteet. Energiaa siirretään yhdestä organismista toiseen elin tarvikkeiden kautta, ja aine kierrätetään uudelleen elin tarvike ketjuissa.

Maan materiaalit ja rakenne

Kaikki elävät organismit kärsivät maapallon pinnasta, Materia aleista ja luonnon varoista. Ei ole elämää ilman vettä. Sen sisäinen rakenne, liikkuvuus Tectonic levyt ja laajamittainen järjestelmä vuoro vaikutus määrittää elämän ja piilottaa luonnon vaaroja organismien.

Maapallon ilmasto

Maapallon ilmasto riippuu vaikutuksesta Sun, mutta vaikuttaa myös ihmisiin. Nykyään kaikki elävät organismit kokevat maailmanlaajuisen ilmaston muutoksen, jolla on useita seura uksia organismeihin.

Aineen rakenne

Kaikki asia maailman kaikkeudessa on tehty hyvin pienistä hiukkasista. Ne ovat jatkuvassa liikkeessä ja jatkuvassa vuoro vaikutuksessa toistensa kanssa. Perushiukkaset muodostavat atomeja ja atomeja muodostavat molekyylejä. Universumissa on rajallinen määrä atomien tyyppejä, jotka ovat jaksottaisen taulukon elementtejä.

Versio 12 – 15-vuotiaille

On rajallinen määrä elementtejä ja ne ovat kaikki esitetään Jaksollinen. Atomeja ja molekyylejä muodostaa uusia sidoksia kautta kemiallisia reaktioita. Molekyylejä, jotka perustuvat hiilen ovat keskeisiä elämän ja niitä kutsutaan orgaanisia molekyylejä.

9 – 12-vuotiaille tarkoitettu versio

Kaikki asia maailman kaikkeudessa on valmistettu samoista alkeishiukkaset kutsutaan kvarkit ja elektroneja. Quarks muodostavat protoneja ja neutroneja. Protoneja, neutroneja ja elektronit yhdistyvät eri tavoin ja ne tekevät erilaisia atomeja (elementit). Atomeja muodostavat molekyylejä. Kaikki asia on jatkuvassa liikkeessä ja riippuen intensiteetti liikkeen se löytyy kolmessa eri valtiossa: kiinteät, nestemäiset tai kaasua.

Hajottava rakenne Matter Big ajatus tiede

Tieteen väli ideoita Pienet ideat tiede

Elementtien rakenne, ominaisuudet ja toiminta (Jaksollinen)

On rajallinen määrä elementtejä maailman kaikkeudessa, ja ne ovat kaikki koostuu kvarkit ja elektroneja. Määrä kvarkit ja elektroneja määrittää käyttäytymistä kunkin elementin.

Aineen rakenne ja ominaisuudet

Atomeja vuoro vaikutuksessa kautta sähkömagneettisen voiman ja luoda molekyylejä. Molekyylit voivat sisältää atomeja saman tai eri elementtejä. Kullakin molekyyli tyypillä on omat ominaisuutensa, jotka määrittävät myös, miten se reagoi muiden molekyylien kanssa. Käyttö ja rooli kunkin molekyylejä luonnossa perustuu sen ominaisuuksia.

Kemialliset reaktiot

Kemialliset reaktiot ovat prosesseja, joiden kautta atomeja ja/tai molekyylejä vuoro vaikutuksessa ja yhdistetään. On olemassa erilaisia kemiallisia reaktioita, mutta ne ovat pääosin luokiteltu riippuen siitä, onko järjestelmä vapautuu tai imee energiaa.

Ydin prosessit

Ydin prosessit voivat muuttaa ydintä ja siten atomin rakennetta. Ydin prosessi voi vapauttaa valtavia määriä energiaa.