"Lielās zinātnes idejas" ir transversāli zinātniski jēdzieni, kas apraksta pasauli ap mums un ļauj mums ieņemt saikni starp dažādām dabas parādībām. Big Ideas mērķis ir palīdzēt skolēniem izprast saikni starp dažādām tēmām jomās, kā arī starp subjektiem tie māca skolā un to "reālās dzīves" pieredzi. Tā kā GO-lab dalīšanas platforma, tiešsaistes laboratorijas un izmeklēšanas mācību Spaces (ILSs) ir klasificētas saskaņā ar astoņām Big Ideas zinātnes iepazīstināja zemāk.
Enerģijas pārveide
Enerģiju nevar ne radīt, ne iznīcināt. To var pārveidot tikai no vienas formas uz citu. Enerģijas pārveide var novest pie izmaiņām valsts vai kustībā. Enerģiju var pārveidot arī par masu un otrādi.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Kad enerģija tiek pārveidota no vienas formas uz citu, tā kopējā summa paliek nemainīga. Enerģijas nodošana no viena ķermeņa (vai sistēmas) uz citu, vai izmaiņas tā formā var izraisīt izmaiņas valsts vai kustībā. Enerģijas apjomu, kas nodots vai pārveidots kustības laikā, sauc par darbu.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Enerģija ir tas, kas padara katru izmaiņu iespējams visā visumā. Enerģijai var būt daudzas sejas (formas), un to var pārnest no vienas ķermeņa vai sistēmas uz citu. Tomēr tā kopējā summa paliek nemainīga. To nevar izveidot vai iznīcināt.
Nojaucot enerģētikas Big Idea zinātnes
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Formas, enerģijas un enerģijas pārneses saglabāšana Enerģiju var pārnest no objekta uz citu vai uz vidi, ja uz to iedarbojas spēks. Tomēr kopējais enerģijas daudzums vienmēr paliek tāds pats. Divas galvenās enerģijas formas ir potenciālā enerģija un kinētiskā enerģija, savukārt divas "enerģijas tranzītformas" (vai pārvietošanas procesa veidi) ir siltums un darbs. |
|
|
Enerģētika un spēki Objekti var mijiedarboties no attāluma vai saskarē, izmantojot pamata mijiedarbību. Kad notiek šīs mijiedarbības, enerģija tiek nodota vai pārveidota. Atkarībā no darbības spēka, mums ir dažādas enerģijas formas. |
|
|
Enerģija ķīmiskajās reakcijās Lai notiktu ķīmiskas reakcijas, ir nepieciešama enerģija. Kad tiek izraisīta ķīmiska reakcija, tiek pārveidota enerģija. Visu dzīvo organismu pārveidot enerģiju no viena veida uz citu, lai varētu veikt degvielas savu darbību. |
Evolūcija un bioloģiskā daudzveidība
Attīstība ir pamats gan dzīves vienotību un organismu bioloģisko daudzveidību (dzīvo un izmiris). Organismi pāriet uz ģenētisko informāciju no vienas paaudzes uz citu.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Visi organismi attīstījās no kopīga priekšteka. Caur mutācijas DNS, jaunas pazīmes var parādīties organismos. Organismus, kas ir vislabāk pielāgoti to videi izdzīvot un nodot savas īpašības saviem pēcnācējiem.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Mikroorganismi mainās paaudžu paaudzēs un attīsta iezīmes un prasmes, kas palīdz viņiem izdzīvot. Visa ģenētiskā informācija par organismu tiek glabāta DNS, kas ir atrodams kodols katrā šūnā. DNS atbild par ģenētiskās informācijas nodošanu no vienas paaudzes citā (mantošana).
Nojaucot Evolution un bioloģiskā daudzveidība liela ideja zinātne
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Dabas izvēle un Darviniāna teorija Organismi, kas ir vislabāk piemēroti viņu videi, izdzīvot un atstāt lielāku pēcnācēju skaitu nekā mazāk pielāgoti. Iezīmes, kas ļauj organismiem izdzīvot tiek saglabāti ar mehānismu dabiskās izvēles. |
|
|
Bioloģiskās daudzveidības Visi organismi attīstījās no viena priekšteka. Ir lielas atšķirības starp organismiem, kas ir rezultāts mutācijas, kas notiek DNS. Vislabāk pielāgotie organismi konkrētai videi tiek izvēlēti, izmantojot dabisko atlasi. |
Fundamentālie spēki
Dabā ir četras fundamentālas mijiedarbības/spēku: gravitācija, elektromagnētisms, spēcīgi kodolieroči un vāji kodolspēki. Visas parādības ir saistīts ar klātbūtni viena vai vairākas no šīm mijiedarbību. Spēki iedarbojas uz priekšmetiem un var darboties attālināti, izmantojot attiecīgo fizisko lauku, kas rada izmaiņas kustībā vai matērijas stāvoklī.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Gravitācijas spēks un elektromagnētisms ir divi spēki, kuru ietekme mums ir visredzamākā. Šie divi spēki ir atbildīgi par lielāko kustības Visumu. No objekta kustība ir atkarīga no tā, kā spēkā akti par to.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Ja spēks iedarbojas uz objektu, tas var izmainīt tā formu vai kustības stāvokli. Mēs nevaram redzēt spēkus, bet mēs varam izprast to ietekmi. Objekts var būt ietekme uz citu, izmantojot spēku, vai nu ir saskarē ar to, vai no attāluma. Mūsu visumā ir ierobežots spēku skaits.
Nojaucot pamattiesību spēki liela ideja zinātne
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Mijiedarbības veidi Ir tikai četras mijiedarbības formas: smagums, elektromagnētisms, spēcīga kodolmijiedarbība un vāja kodolmijiedarbība. Katru kustību vai mainīt valstis ir saistīts ar vienu vai vairākām no šīm mijiedarbību. Šīs mijiedarbības ietekmi var novērot visos Visuma mērogos. |
|
|
Spēki un kustība Ja spēks (vai vairāk) iedarbojas uz objektu, objekts mainīs vai nu savu kinētisko stāvokli, vai formu. Atkarībā no lieluma un virziena kopējo spēku objekts var veikt dažāda veida kustībām. Priekšmetiem, kuru ātrums ir daudz mazāks par gaismas ātrumu, tas, kā spēki iedarbojas uz objektiem, ir aprakstīts Ņūtona likumos. Objektiem ar ātrumu tuvu gaismas ātrumam, kā spēki darbojas uz objektiem ir aprakstīta Einšteina vispārējā relativitātes teorija. |
Kvantu
Ļoti mazos mērogos, mūsu pasaule ir pakļauta kvantu mehānikas likumiem. Visas vielas un starojums piemīt gan viļņu un daļiņu īpašības. Mēs nevaram vienlaicīgi zināt, stāvokli un impulsu daļiņu.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Light (elektromagnētiskais starojums) uzvedas kā vilnis, bet tas var arī uzvesties kā plūsmā daļiņas pārvadā iepakojumi enerģijas sauc Quanta. Mazās skalās daļiņas var darboties arī kā kvantu viļņi.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Kvantu mehānika pētījumus, kas notiek iekšpusē atomiem. Jautājums miniatūra uzvedas savādāk nekā macrocosm.
Nojaucot kvantu Big Idea zinātnes
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Subatomārās daļiņas īpašības Subatomisko daļiņu uzvesties savādāk nekā jautājums, kas macrocosm. Šajās skalās daļiņas uzrāda gan daļiņu, gan viļņu īpašības (viļņu daļiņu duālismu). Uz tiem attiecas arī nenoteiktības princips, kas nosaka, ka to stāvokli un dinamiku nevar precīzi novērtēt vienlaicīgi. Subatomisko daļiņu mijiedarbība var izraisīt vielas pārveidošanu enerģijā un otrādi, emitējot vai absorbējot īpatnē Quanta (minimālo daudzumu) enerģijas. |
|
|
Parādības un lietojumi Kvantu parādības rodas sakarā ar mijiedarbību subatomisko daļiņas saskaņā ar to kvantu īpašības un paklausīt likumi kvantu mehānikas. Dažas no šīm parādībām izmanto mūsdienu lietojumiem, piemēram, skenēšanas tunelēšanas mikroskopu un kvantu skaitļošanas. |
Šūnas un dzīvības formas
Šūnas ir fundamentāla dzīves vienība. Tie prasa enerģijas un materiālu piegādi. Visas dzīvības formas uz mūsu planētas ir balstītas uz šo kopējo galveno komponentu.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Šūna ir pamata strukturāla un funkcionāla dzīves vienība. To var reproducēt, elpa, attīstīt un ražot variāciju produktiem. Augi un dzīvnieki tiek izgatavoti no šūnām, kas veido orgānus un sistēmas. Šūnas pieprasa enerģiju, ko tās atrod, apstrādājot organiskās un/vai neorganiskās vielas.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Katrs dzīvs organisms ir izgatavots no šūnām. Ir daudz veidu šūnas, kurām ir atšķirīgi nolūki.
Nojaucot šūnu un dzīvības veidlapas liela ideja zinātne
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Šūnu struktūra un funkcija Šūnas ir pamatvienība dzīvi. Tie var būt vai nu Eukaryotic, satur organelles un kodols, kur ģenētiskais materiāls tiek uzglabāts, vai prokariotu satur DNS, olbaltumvielas un metabolīti visi kopā citoplazmā. Šūnām ir vielmaiņa, un tās var pārvadāt vielas, piemēram, olbaltumvielas un lipīdus uz šūnas iekšpusi vai ārpusi. Katra šūna var attīstīties, lai ir specifiska funkcija organismā. Lai gan dažas šūnas ir ieprogrammētas veidot un remonts audos un orgānos, citi var būt nozīme aizsardzībā pret slimībām, starp daudzām citām funkcijām. |
|
|
Organismu augšana un attīstība Organismi var būt vienšūnas vai daudzšūnu. Lai gan vienšūnas organismi ir izgatavoti no vienas kameras, daudzšūnu organismi ir sarežģītāki un sastāv no vairākām šūnām, kas veido orgānus un orgānu sistēmas. Šie organismi aug, vairojot un specializējot šīs šūnas. Mikroorganismi parasti ir unicellular. Daži no tiem ir parazīti un var izraisīt slimības citiem organismiem. |
Mūsu Universe
Zeme ir ļoti maza daļa no Visuma. Universe sastāv no miljardiem galaktikas, no kuriem katrs satur miljardiem zvaigznes (suns) un citu debess priekšmetus. Zeme ir neliela daļa no saules sistēmas ar sauli savā centrā, kas savukārt ir ļoti neliela daļa no Visuma.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Saule ir zvaigzne mūsu Saules sistēmu, un tas ir aptuveni 110 reizes lielāks diametrs nekā zemes. Tuvākā zvaigzne uz sauli ir mazliet vairāk nekā 4 gaismas gadu attālumā. Mūsu galaktika ir miljardiem zvaigžņu, daži mazāki un daži lielāki nekā mūsu saule. Ir miljardiem galaktikas mūsu Visumu, kas bez zvaigznēm, ietver daudzu citu veidu objektiem, kā arī.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Zeme un citas planētas orbītā ap sauli. Saule ir zvaigzne mūsu Saules sistēmu, un tas ir aptuveni 100 reizes lielāks nekā zemes. Ir miljardiem zvaigznes kā mūsu Saule visumā.
Nojaucot mūsu Universe Big Idea zinātnes
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Zeme un saules sistēma Zeme ir neliela daļa no mūsu Saules sistēmas. Saule atrodas mūsu Saules sistēmas centrā; planētas, asteroīdi un komētas orbītā ap sauli. Dažas planētas ir pavadoņi riņķo ap tiem. Saule ir aptuveni 110 reizes lielāks diametrs nekā zemes. |
|
|
Zemes vietu visumā, debess priekšmeti Mūsu Saules sistēma ir ļoti maza daļa no mūsu galaktikas, kas savukārt ir ļoti neliela daļa no Visuma. Zvaigznes, planētas, asteroīdi un pavadoņi nav vienīgie Visuma objekti. Nebulas, melni caurumi, neiton zvaigznes, baltas un brūnas zvaigznes ir atrodami arī visumā. |
|
|
Vēsture mūsu visuma Mūsu Visums ir dzimis 13 800 000 000 gadus atpakaļ. Tas paplašināts no ļoti augsta blīvuma un ļoti augstas temperatūras stāvokļa. Šī "izplešanās" sauc par Lielo sprādzienu. Kopš tā laika mūsu visuma tur paplašinās. |
Planēta Zeme
Zeme ir sistēmu sistēma, kas ietekmē un ietekmē dzīvi uz planētas. Procesi, kas notiek šajā sistēmā, ietekmē mūsu planētas attīstību un veido tās klimatu un virsmu. Saules sistēma arī ietekmē zemes un dzīvību uz planētas.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Zeme nemitīgi mainās, pateicoties nepārtrauktai enerģijas un starojuma plūsmai no saules, kā arī nemainīgiem procesiem uz zemes. Visi dzīvajiem organismiem ietekmē zemi un ietekmē to.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Mūsu zemi, tās klimatu un virsmu ietekmē dabas parādības un visi dzīvīgie organismi. Visus dzīvos organismus ietekmē viss, kas notiek uz mūsu planētas.
Nojaucot Planet Earth liela ideja zinātne
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Ekosistēmām Ekosistēmas ietver organismus, abiotiskos faktorus un attiecības, kas attīstās to starpā. Enerģiju pārvieto no viena organisma uz citu caur pārtiku un vielu pārstrādā, lai atkal izmantotu pārtikas ķēdēs. |
|
|
Zemes materiāli un struktūra Zemes virsmas, materiāli un dabas resursi ietekmē visus dzīvos organismus. Nav dzīvības bez ūdens. Tā iekšējā struktūra, kustība tektonisko šķīvju un liela mēroga sistēmas mijiedarbību noteikt dzīvi un slēpt dabas apdraudējumus organismiem. |
|
|
Zemes klimats Zemes klimats ir atkarīgs no saules ietekmes, bet to ietekmē arī cilvēki. Mūsdienās visi dzīvie organismi piedzīvo globālas klimata pārmaiņas, kam ir vairākas sekas uz organismiem. |
Vielas struktūra
Visas jautājums Universe ir izgatavots no ļoti mazas daļiņas. Tie ir pastāvīgā kustībā un pastāvīgā mijiedarbībā ar otru. Elementārdaļiņas veido atomus un atomu formas molekulas. Ir noteikts skaits atomu veidu Visumu, kas ir elementi periodiskā tabula.
Versija no 12 līdz 15 gadiem
Ir ierobežots elementu skaits, un tie visi ir norādīti periodiskā tabula. Atomi un molekulas veido jaunas obligācijas ar ķīmiskām reakcijām. Molekulas, kas balstās uz oglekļa ir būtiski, lai dzīvības un tās sauc organiskās molekulas.
Versija no 9 līdz 12 gadiem
Viss Visuma jautājums ir izgatavots no paša elementārām daļiņām, ko sauc par kvarki un elektroniem. Kvarki veido protoni un neitonus. Protoni, neitoniem un elektroni apvienot dažādos veidos, un tās padara dažādu atomu (elementi). Atomi veido molekulas. Visi jautājums ir pastāvīgā kustībā, un atkarībā no intensitātes kustības to var atrast trīs dažādās valstīs: ciets, šķidrums vai gāze.
Nojaucot struktūra Matter liela ideja zinātne
| Starpposma idejas zinātne | Mazās idejas zinātne |
|---|---|
|
Elementu struktūra, īpašības un funkcija (periodiskā tabula) Ir noteikts skaits elementu Visumu, un tie visi sastāv no kvarki un elektroniem. No kvarki un elektroniem skaits nosaka uzvedību katram elementam. |
|
|
Vielas struktūra un īpašības Atomi mijiedarbojas ar elektromagnētisko spēku un radīt molekulas. Molekulas var iekļaut tādu pašu vai dažādu elementu atomus. Katram molekulu veidam ir savas īpašības, kas arī nosaka, kā tā reaģē ar citām molekulām. Katra veida molekulu veidu izmantošana un nozīme ir balstīta uz tās īpašībām. |
|
|
Ķīmiskās reakcijas Ķīmiskās reakcijas ir procesi, kas mijiedarbojas ar atomiem un/vai molekulām un ir apvienoti. Ir dažādi veidi, ķīmiskās reakcijas, bet tās galvenokārt ir kategorizēta atkarībā no tā, vai sistēma atbrīvo vai absorbē enerģiju. |
|
|
Kodolprocesi Kodolprocesi var mainīt kodolu un tādējādi struktūru atoms. Kodolenerģijas process var atbrīvot milzīgu daudzumu enerģijas. |
