De "grote ideeën van de wetenschap" is een set van cross-cutting wetenschappelijke concepten beschrijven van de wereld om ons heen en waardoor we de verbinding tussen de verschillende natuurlijke verschijnselen op te vatten. De grote ideeën zijn bedoeld om studenten te helpen begrijpen van de link tussen de verschillende onderwerpen domeinen, alsmede tussen de onderwerpen die ze worden onderwezen op school en hun "Real-Life" ervaring. In de go-Lab sharing platform, de online Labs en onderzoek leer ruimten (ILSs) zijn ingedeeld volgens de acht grote ideeën van de wetenschap hieronder gepresenteerd.

Energie transformatie

Energie kan niet worden gecreëerd noch vernietigd. Het kan alleen worden omgezet van de ene vorm naar de andere. De transformatie van energie kan leiden tot een verandering in staat of beweging. Energie kan ook worden omgezet in massa en vice versa.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

Wanneer energie wordt getransformeerd van de ene vorm naar de andere, het totale bedrag blijft constant. De overdracht van energie uit een lichaam (of systeem) naar een andere of een verandering in zijn vorm kan leiden tot een verandering in de staat of beweging. De hoeveelheid energie die tijdens een motie wordt overgebracht of wordt omgezet wordt genoemd het werk.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Energie is wat elke verandering mogelijk maakt in het hele universum. De energie kan vele gezichten (vormen) hebben en het kan van één lichaam of systeem aan een andere worden overgebracht. Het totale bedrag blijft echter constant. Het kan niet worden gemaakt of vernietigd.

Afbreken van de energie grote idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Vormen, behoud van energie en energieoverdracht

Energie kan worden overgedragen van een object naar een ander of naar het milieu wanneer een kracht is op het handelen. Echter, de totale hoeveelheid energie blijft altijd hetzelfde. De twee belangrijkste vormen van energie zijn potentiële energie en kinetische energie, terwijl de twee vormen van ' energie in transit ' (of soorten van overdracht proces) zijn warmte en werk.

Energie en krachten

Objecten kunnen op afstand of in contact met elkaar communiceren via de fundamentele interacties. Wanneer deze interacties plaatsvinden, wordt energie overgedragen of getransformeerd. Afhankelijk van de acteer kracht hebben we verschillende vormen van energie.

Energie in chemische reacties

Er is energie nodig om chemische reacties te kunnen veroorzaken. Wanneer een chemische reactie wordt geactiveerd, wordt energie getransformeerd. Alle levende organismen transformeren energie van de ene vorm naar de andere om te kunnen hun activiteiten brandstof.

Evolutie en biodiversiteit

Evolutie is de basis voor zowel de eenheid van het leven en de biodiversiteit van organismen (levend en uitgestorven). Organismen doorgeven genetische informatie van de ene generatie naar de andere.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

Alle organismen evolueerden van een gemeenschappelijke voorouder. Door mutaties van DNA kunnen nieuwe eigenschappen in organismen voorkomen. De organismen die het best worden aangepast aan hun omgeving overleven en geven hun eigenschappen door aan hun nakomelingen.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Organismen veranderen generaties en ontwikkelen eigenschappen en vaardigheden die hen helpen te overleven. Alle genetische informatie van een organisme wordt opgeslagen in het DNA, dat in de kern van elke cel wordt gevonden. Het DNA is verantwoordelijk voor het passeren van genetische informatie van de ene generatie naar de andere (erfenis).

Afbreken van de evolutie en biodiversiteit groot idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Natuurlijke selectie en Darwinistische theorie

Organismen die het best worden aangepast aan hun omgeving overleven en laten een groter aantal nakomelingen dan die minder aangepast. Eigenschappen die het mogelijk maken organismen om te overleven worden bewaard door het mechanisme van natuurlijke selectie.

Biodiversiteit

Alle organismen evolueerden van één enkele voorvader. Er is een grote variabiliteit tussen organismen, die een gevolg is van mutaties die zich voordoen in het DNA. De best aangepaste organismen voor een specifieke omgeving worden geselecteerd door natuurlijke selectie.

Fundamentele krachten

Er zijn vier fundamentele interacties/krachten in de natuur: gravitatie, elektromagnetisme, sterke nucleaire en zwakke nucleaire krachten. Alle verschijnselen zijn te wijten aan de aanwezigheid van een of meer van deze interacties. De krachten handelen op voorwerpen en kunnen op een afstand door het respectieve fysieke gebied handelen, veroorzakend een verandering in motie of in de staat van kwestie.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

Zwaartekracht en elektromagnetisme zijn de twee krachten waarvan de effecten het meest evident zijn voor ons. Deze twee krachten zijn verantwoordelijk voor de meerderheid van moties in het heelal. De motie van een voorwerp hangt af van hoe een kracht op het handelt.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Wanneer een kracht op een voorwerp handelt kan het zijn vorm of zijn staat van motie veranderen. We kunnen niet zien krachten, maar we kunnen ze begrijpen door hun effecten. Een object kan een effect hebben op een andere door middel van een kracht, hetzij door in contact met het of van een afstand. Er is een beperkt aantal krachten in ons universum.

Afbreken van de fundamentele krachten groot idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Soorten interacties

Er zijn slechts vier vormen van interacties: zwaartekracht, elektromagnetisme, de sterke nucleaire interactie en de zwakke nucleaire interactie. Elke beweging of verandering van de Staten is te wijten aan een of meer van deze interacties. De effecten van deze interacties kunnen worden waargenomen in alle schalen van het universum.

Krachten en motie

Wanneer een kracht (of meer) op een object werkt, wordt de kinetische toestand of vorm van het object gewijzigd. Afhankelijk van de grootte en de richting van de totale kracht kan het object verschillende typen bewegingen uitvoeren. Voor objecten met snelheden die veel kleiner zijn dan de snelheid van het licht, wordt de manier waarop krachten handelen op objecten beschreven door de wetten van Newton. Voor objecten met snelheden dicht bij de snelheid van het licht, de manier waarop krachten handelen op objecten wordt beschreven door de algemene relativiteitstheorie van Einstein.

Quantum

Op zeer kleine schaal, is onze wereld onderworpen aan de wetten van de kwantummechanica. Alle materie en straling vertonen zowel Golf en particle eigenschappen. We kunnen niet gelijktijdig de positie en de dynamiek van een deeltje kennen.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

Licht (elektromagnetische straling) gedraagt zich als een golf, maar het kan ook gedragen als een stroom van deeltjes die verpakkingen van energie genaamd quanta. Op kleine schalen, kunnen deeltjes ook fungeren als Quantum golven.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Quantum mechanica studies wat er gebeurt binnen atomen. Materie in de microkosmos gedraagt zich anders dan in de Macrocosm.

Afbreken van de Quantum grote idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Subatomaire deeltjes eigenschappen

Subatomaire deeltjes gedragen zich anders dan materie in de Macrocosm. In deze schalen, deeltjes vertonen zowel deeltjes en golf eigenschappen (golf-deeltjes dualiteit). Zij worden ook onderworpen aan het onzekerheidsprincipe, dat stelt dat hun positie en impuls, niet precies gelijktijdig kunnen worden gemeten. Interacties van subatomaire deeltjes kan leiden tot de transformatie van materie in energie en vice versa door het uitzenden of absorberen van specifieke quanta (een minimum bedrag) van energie.

Fenomenen en toepassingen

Quantum verschijnselen optreden als gevolg van de interacties van subatomaire deeltjes volgens hun kwantumeigenschappen en gehoorzamen aan de wetten van de kwantummechanica. Sommige van deze verschijnselen worden gebruikt in hedendaagse toepassingen zoals de scanning tunneling microscoop en Quantum Computing.

Cellen en levensvormen

Cellen zijn de fundamentele eenheid van het leven. Zij vereisen een levering van energie en materialen. Alle levensvormen op onze planeet zijn gebaseerd op deze gemeenschappelijke sleutelcomponent.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

De cel is de fundamentele structurele en functionele eenheid van het leven. Het kan reproduceren, ademen, ontwikkelen en produceren een variatie van producten. Planten en dieren zijn gemaakt van cellen die organen en systemen vormen. Cellen vereisen energie die zij vinden door de verwerking van organische en/of anorganische materie.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Elk levend organisme is gemaakt van cellen. Er zijn vele soorten cellen die verschillende doeleinden hebben.

Afbreken van de cellen en het leven vormen grote idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Structuur en functie van cellen

Cellen zijn de basiseenheid van het leven. Zij kunnen of eukaryote zijn, bevattend organellen en een kern waar het genetische materiaal wordt opgeslagen, of prokaryote bevattend DNA, proteïnen en metabolieten allen samen in het cytoplasma. De cellen hebben metabolisme en kunnen substanties zoals proteïnen en lipiden aan de binnenkant of de buitenkant van de cel vervoeren. Elke cel kan zich ontwikkelen om een specifieke functie in het organisme te hebben. Terwijl sommige cellen zijn geprogrammeerd om weefsels en organen te bouwen en te herstellen, kunnen anderen een rol in de bescherming tegen ziekten, onder veel andere functies hebben.

Groei en ontwikkeling van organismen

Organismen kunnen worden eencellige of multicellulaire. Terwijl eencellige organismen van slechts één cel worden gemaakt, zijn de multicellulaire organismen complexer en bestaan uit verscheidene cellen die organen en orgaansystemen vormen. Deze organismen groeien door de vermenigvuldiging en specialisatie van deze cellen. Micro-organismen zijn meestal eencellige. Sommige van deze zijn parasieten en kan ziekten veroorzaken aan andere organismen.

Ons universum

Aarde is een zeer klein deel van het universum. Het universum bestaat uit miljarden melkwegstelsels, die elk miljarden sterren (zonnen) en andere hemellichamen bevatten. Aarde is een klein deel van het zonnestelsel met de zon in het midden, die op zijn beurt is een zeer klein deel van het universum.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

De zon is de ster van ons zonnestelsel en het is ongeveer 110 keer groter in diameter dan de aarde. De dichtstbijzijnde ster aan de zon is een beetje meer dan 4 lichtjaar weg. Ons melkwegstelsel heeft miljarden sterren, sommige kleiner en sommige groter dan onze zon. Er zijn miljarden sterrenstelsels in ons universum, die naast sterren, ook vele andere soorten objecten ook.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Aarde en de andere planeten baan rond de zon. De zon is de ster van ons zonnestelsel en het is ongeveer 100 keer groter dan de aarde. Er zijn miljarden sterren zoals onze zon in het universum.

Afbreken van de ons universum grote idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Aarde en het zonnestelsel

Aarde is een klein deel van ons zonnestelsel. De zon is in het centrum van ons zonnestelsel; planeten, asteroïden en kometen baan rond de zon. Sommige planeten hebben manen rond hen te cirkelen. De zon is ongeveer 110 keer groter in diameter dan de aarde.

De plaats van de aarde in het heelal, hemelvoorwerpen

Ons zonnestelsel is een zeer klein deel van onze Melkweg, die op zijn beurt is een zeer klein deel van het universum. Sterren, planeten, asteroïden en manen zijn niet de enige objecten in het universum. Nevels, zwart-gaten, neutronensterren, witte en bruine sterren zijn ook gevonden in het universum.

De geschiedenis van ons universum

Ons universum werd geboren 13.800.000.000 jaar geleden. Het breidde zich van een staat van zeer hoge dichtheid en zeer op hoge temperatuur uit. Deze ' expansie ' heet de big bang. Sindsdien, ons universum bleef groeien.

Planeet aarde

Aarde is een systeem van systemen die invloeden en beïnvloed wordt door het leven op de planeet. De processen die binnen dit systeem plaatsvinden, beïnvloeden de evolutie van onze planeet en vormen het klimaat en de oppervlakte. Het zonnestelsel beïnvloedt ook de aarde en het leven op de planeet.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

Aarde is steeds veranderende door de constante stroom van energie en straling van de zon, evenals de onveranderlijke processen op aarde. Alle levende organismen beïnvloeden de aarde en worden beïnvloed door het.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Onze aarde, het klimaat en het oppervlak worden beïnvloed door natuurlijke verschijnselen en alle levende organismen. Alle levende organismen worden beïnvloed door alles wat er gebeurt op onze planeet.

Afbreken van de planeet Aarde groot idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Ecosystemen

Ecosystemen omvatten organismen, abiotische factoren en de relaties die zich tussen hen ontwikkelen. Energie wordt overgedragen van het ene organisme naar het andere door middel van voedsel en materie wordt gerecycleerd om opnieuw te worden gebruikt in de voedselketens.

Aarde materialen en structuur

Alle levende organismen worden beïnvloed door het aardoppervlak, de materialen en de natuurlijke hulpbronnen. Er is geen leven zonder water. De interne structuur, de beweging van tektonische platen en grootschalige systeem interacties bepalen het leven en verbergen natuurlijke gevaren voor de organismen.

Het klimaat van de aarde

Het klimaat van de aarde hangt af van de invloed van de zon, maar wordt ook beïnvloed door de mens. Deze dagen, alle levende organismen ervaren een wereldwijde klimaatverandering die meerdere gevolgen heeft voor organismen.

Structuur van de materie

Alle materie in het universum is gemaakt van zeer kleine deeltjes. Ze zijn in constante beweging en in constante interactie met elkaar. Elementaire deeltjes vormen atomen en atomen vormen moleculen. Er is een eindig aantal soorten atomen in het universum die de elementen in de periodieke tabel.

Versie voor leeftijden 12 tot 15

Er is een eindig aantal elementen en ze zijn allemaal gepresenteerd in de periodieke tabel. Atomen en moleculen vormen nieuwe obligaties door middel van chemische reacties. Moleculen die zijn gebaseerd op koolstof zijn van fundamenteel belang voor het leven en ze heten organische moleculen.

Versie voor leeftijden 9 tot 12

Alle materie in het universum is gemaakt van dezelfde elementaire deeltjes genaamd quarks en elektronen. Quarks maken omhoog protonen en neutronen. De protonen, de neutronen en de elektronen combineren op verschillende manieren en zij maken verschillende atomen (elementen). Atomen make-up moleculen. Alle materie is in constante beweging en afhankelijk van de intensiteit van de beweging kan worden gevonden in drie verschillende Staten: Solid, vloeistof of gas.

Afbreken van de structuur van de materie groot idee van de wetenschap

Tussentijdse ideeën van wetenschap Kleine ideeën van wetenschap

Structuur, eigenschappen en functie van elementen (periodieke lijst)

Er is een eindig aantal elementen in het universum, en ze zijn allemaal samengesteld uit de quarks en elektronen. Het aantal quarks en elektronen definieert het gedrag van elk element.

Structuur en eigenschappen van materie

Atomen interageren door de elektromagnetische kracht en creëren moleculen. Moleculen kunnen atomen van dezelfde of verschillende elementen bevatten. Elk type molecuul heeft zijn eigen eigenschappen die ook bepalen hoe het reageert met andere moleculen. Het gebruik en de rol van elk type moleculen in de natuur is gebaseerd op zijn eigenschappen.

Chemische reacties

Chemische reacties zijn de processen waarmee atomen en/of moleculen samenwerken en worden gecombineerd. Er zijn verschillende soorten van chemische reacties, maar ze zijn voornamelijk gecategoriseerd, afhankelijk van de vraag of het systeem releases of absorbeert energie.

Nucleaire processen

Nucleaire processen kunnen de kern en bijgevolg de structuur van een atoom veranderen. Nucleaire proces kan vrijgeven enorme hoeveelheden energie.

How to use Go-Lab

Pedagogical Support

Teacher Training