"Big Ideas of Science" je súbor cross-rezanie vedeckých koncepcií popisujúce svet okolo nás a umožňuje nám predstaviť spojenie medzi rôznymi prírodnými javmi. Cieľom Big Ideas je pomôcť študentom pochopiť súvislosť medzi rôznymi oblasťami, ako aj medzi predmetmi, ktoré sú vyučované v škole a ich "Real-Life" skúsenosti. V go-Lab zdieľanie platforma, on-line Labs a dopyt učenia Spaces (ILSs) sú klasifikované podľa ôsmich Big Ideas of Science prezentované nižšie.
Transformácia energie
Energie nie je možné vytvoriť ani zničiť. To môže byť transformovaná len z jedného formulára do druhého. Transformácia energie môže viesť k zmene stavu alebo pohybu. Energia môže byť tiež prevedený na hmotnosť a naopak.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Keď sa energia transformuje z jednej formy na druhú, jej celková suma zostáva konštantná. Prenos energie z jedného tela (alebo systému) do druhého alebo zmena v jeho podobe môže spôsobiť zmenu stavu alebo pohybu. Množstvo energie prevedených alebo transformovaných počas pohybu sa nazýva práca.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Energia je to, čo robí každú zmenu možné po celom vesmíre. Energia môže mať veľa tvárí (formy) a môže byť prevedená z jedného tela alebo systému do druhého. Celková suma však zostáva konštantná. Nedá sa vytvoriť ani zničiť.
Prelomenie energie Big Idea vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Formy, ochrana energie a prenos energie Energia môže byť prevedená z objektu do iného alebo do životného prostredia, keď sila pôsobí na to. Celkové množstvo energie je však vždy rovnaké. Dve hlavné formy energie sú potenciálnou energetickou a kinetickou energiou, zatiaľ čo dve formy "energie v tranzite" (alebo druhy transferového procesu) sú teplo a práca. |
|
|
Energia a sily Objekty môžu komunikovať z diaľky alebo pri kontakte prostredníctvom základných interakcií. Keď sa vyskytnú tieto interakcie, energia je prevedená alebo transformovaná. V závislosti na herectvo sily, máme rôzne formy energie. |
|
|
Energia v chemických reakciách Na výskyt chemických reakcií sa vyžaduje energia. Keď sa spustí chemická reakcia, energia sa transformuje. Všetky živé organizmy transformujú energiu z jednej formy do druhej, aby mohli palivo svoje činnosti. |
Evolúcia a biodiverzita
Evolúcia je základom pre jednotu života a biodiverzitu organizmov (živých a zaniknutých). Organizmy preniesť genetické informácie z jednej generácie na druhú.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Všetky organizmy sa vyvinuli zo spoločného predka. Prostredníctvom mutácií DNA sa môžu objaviť nové znaky v organizmoch. Organizmy, ktoré sú najlepšie prispôsobené ich životnému prostrediu prežiť a odovzdať svoje črty svojim potomkom.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Organizmy zmeniť po generácie a rozvíjať rysy a zručnosti, ktoré im pomôžu prežiť. Všetky genetické informácie o organizme sú uložené v DNA, ktorá sa nachádza v jadre každej bunky. DNA je zodpovedná za odovzdávanie genetických informácií z jednej generácie do druhej (dedičnosť).
Prelomenie evolúcie a biodiverzity veľký nápad vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Prírodný výber a Darwinian teórie Organizmy, ktoré sú najlepšie prispôsobené ich životnému prostrediu prežiť a opustiť väčší počet potomkov, ako sú menej prispôsobené. Vlastnosti, ktoré umožňujú organizmy prežiť, sú zachované prostredníctvom mechanizmu prirodzeného výberu. |
|
|
Biodiverzity Všetky organizmy sa vyvinuli z jedného predka. Existuje veľká variabilita medzi organizmami, ktorá je výsledkom mutácií, ktoré sa vyskytujú v DNA. Najlepšie prispôsobené organizmy pre špecifické prostredie sú vyberane prirodzeným výberom. |
Základné sily
Existujú štyri základné interakcie/sily v prírode: gravitácia, elektromagnetizmus, silné jadrové a slabé jadrové sily. Všetky javy sú spôsobené prítomnosťou jednej alebo viacerých z týchto interakcií. Sily pôsobia na objekty a môžu pôsobiť na diaľku cez príslušné fyzické pole, čo spôsobuje zmenu v pohybe alebo v stave hmoty.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Gravitácia a elektromagnetizmus sú dve sily, ktorých účinky sú pre nás najviditeľnejšie. Tieto dve sily sú zodpovedné za väčšinu pohybov vo vesmíre. Pohyb objektu závisí na tom, ako sila pôsobí na to.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Keď sila pôsobí na objekt, môže zmeniť jeho tvar alebo jeho stav pohybu. Nemôžeme vidieť sily, ale môžeme pochopiť ich účinky. Objekt môže mať vplyv na iný prostredníctvom sily, a to buď tým, že je v kontakte s ním, alebo z diaľky. V našom vesmíre je obmedzený počet síl.
Prelomenie základných síl Big Idea vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Typy interakcií Existujú len štyri formy interakcií: gravitácia, elektromagnetizmus, silná jadrová interakcia a slabá jadrová interakcia. Každý pohyb alebo zmena stavy je spôsobená jednou alebo viacerými z týchto interakcií. Účinky týchto interakcií možno pozorovať vo všetkých stupniciach vesmíru. |
|
|
Sily a pohyb Keď sila (alebo viac) pôsobí na objekt, objekt bude buď zmeniť jeho kinetickú stav alebo tvar. V závislosti od veľkosti a smeru celkovej sily môže objekt vykonávať rôzne typy pohybov. Pre objekty s rýchlosťou oveľa menšou, než je rýchlosť svetla, spôsob, akým sily pôsobia na objekty, je opísaný Newtonove zákony. Pre objekty s rýchlosťou v blízkosti rýchlosti svetla, spôsob, akým sily pôsobia na objekty je opísaná Einstein všeobecnej teórie relativity. |
Kvantovej
Na veľmi malom meradle, náš svet je podrobený zákony kvantovej mechaniky. Všetky hmoty a žiarenia vykazujú ako vlna a častice vlastnosti. Nemôžeme súčasne poznať pozíciu a dynamiku častice.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Svetlo (elektromagnetické žiarenie) sa chová ako vlna, ale môže sa tiež správať ako prúd častíc nesúci balenia energie s názvom Quanta. V malých mierkach môžu častice pôsobiť aj ako kvantové vlny.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Kvantová mechanika štúdie, čo sa deje vo vnútri atómov. Záležitosť v mikrokozme chová inak ako v makrokozmu.
Prelomenie Quantum Big Idea vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Subatomárna častice vlastnosti Subatomárna častice správať inak ako hmoty v makrokozmu. V týchto váhach, častice vykazujú ako častice a vlna vlastnosti (vlna-častíc duality). Sú tiež podrobené princípu neistoty, ktorý uvádza, že ich postavenie a hybnosť, nemožno merať presne súčasne. Interakcie subatómových častíc môžu spôsobiť transformáciu hmoty na energiu a naopak emitovaním alebo absorbujúcim špecifickú Quanta (minimálnu sumu) energie. |
|
|
Javy a aplikácie Kvantové javy sa vyskytujú v dôsledku interakcií subatomárnej častice podľa ich kvantovej vlastnosti a dodržiavať zákony kvantovej mechaniky. Niektoré z týchto javov sú používané v moderných aplikáciách, ako je skenovanie tunelovanie mikroskopu a kvantovej výpočtovej techniky. |
Bunky a formy života
Bunky sú základnou jednotkou života. Vyžadujú dodávku energie a materiálov. Všetky formy života na našej planéte sú založené na tejto spoločnej kľúčovej zložke.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Bunka je základnou konštrukčná a funkčná jednotka života. Môže reprodukovať, dýchať, vyvíjať a produkovať variácie produktov. Rastliny a zvieratá sú vyrobené z buniek, ktoré tvoria orgány a systémy. Bunky vyžadujú energiu, ktorú nájdu prostredníctvom spracovania organických a/alebo anorganických látok.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Každý živý organizmus je vyrobený z buniek. Existuje mnoho typov buniek, ktoré majú rôzne účely.
Prelomenie buniek a život formy Big Idea vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Štruktúra a funkcia buniek Bunky sú základnou jednotkou života. Môžu byť buď eukaryotic, obsahujúce organely a jadro, kde je uložený genetický materiál, alebo prokaryotické obsahujúce DNA, bielkoviny a metabolity dohromady v cytoplazme. Bunky majú metabolizmus a môžu prepravovať látky, ako sú bielkoviny a lipidy do vnútra alebo mimo bunky. Každá bunka môže vyvinúť mať špecifickú funkciu v organizme. Zatiaľ čo niektoré bunky sú naprogramované na výstavbu a opravu tkanív a orgánov, iní môžu mať úlohu v ochrane pred chorobami, medzi mnohými ďalšími funkciami. |
|
|
Rast a rozvoj organizmov Organizmy môžu byť jednobunkové alebo multicelulárne. Zatiaľ čo jednobunkové organizmy sú vyrobené z iba jednej bunky, multicelulárne organizmy sú zložitejšie a skladajú sa z niekoľkých buniek tvoriacich orgánov a orgánových systémov. Tieto organizmy rastú prostredníctvom násobenia a špecializácie týchto buniek. Mikroorganizmy sú zvyčajne jednobunkové. Niektoré z nich sú parazity a môžu spôsobiť ochorenia do iných organizmov. |
Náš vesmír
Zem je veľmi malá časť vesmíru. Vesmír sa skladá z miliardy galaxií, z ktorých každý obsahuje miliardy hviezd (sluny) a ďalších nebeských objektov. Zem je malá časť slnečnej sústavy so slnkom v jeho strede, čo je v poradí veľmi malá časť vesmíru.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Slnko je hviezdou našej slnečnej sústavy a je okolo 110 krát väčšia v priemere ako Zem. Najbližšia hviezda na slnku je o niečo viac ako 4 svetelné roky preč. Naša galaxia má miliardy hviezd, niektoré menšie a niektoré väčšie ako naše Slnko. Existujú miliardy galaxií v našom vesmíre, ktoré okrem hviezd, zahŕňajú mnoho ďalších typov objektov rovnako.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Zem a ostatné planéty obežnej dráhy okolo slnka. Slnko je hviezdou našej slnečnej sústavy a je okolo 100 krát väčšia ako Zem. Existujú miliardy hviezd, ako je naša slnko vo vesmíre.
Prelomenie nášho vesmíru veľký nápad vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Zem a solárny systém Zem je malá časť našej slnečnej sústavy. Slnko je v centre našej slnečnej sústavy; planéty, asteroidy a komét obežnej dráhy okolo slnka. Niektoré planéty majú mesiace obiehajúce okolo nich. Slnko je okolo 110 krát väčšia v priemere ako Zem. |
|
|
Miesto Zeme vo vesmíre, Celestial objekty Naša Slnečná sústava je veľmi malá časť našej galaxie, ktorá je zasa veľmi malou časťou vesmíru. Hviezdy, planéty, asteroidy a mesiace nie sú jedinými predmetmi vo vesmíre. Nebulas, čierne diery, neutrónov hviezdy, biele a hnedé hviezdy sú tiež nájdené vo vesmíre. |
|
|
História nášho vesmíru Náš vesmír sa narodil pred 13 800 000 000 rokmi. Rozšírila sa zo stavu veľmi vysokej hustoty a veľmi vysokej teploty. Tento ' expanzia ' sa nazýva veľký tresk. Odvtedy sa náš vesmír neustále rozširuje. |
Planéta Zeme
Zem je systém systémov, ktorý ovplyvňuje a je ovplyvnený životom na planéte. Procesy vyskytujúce sa v tomto systéme ovplyvňujú vývoj našej planéty a formujú jeho klímu a povrch. Solárny systém tiež ovplyvňuje zem a život na planéte.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Zem je niekedy-meniace sa v dôsledku neustáleho prúdenia energie a žiarenia zo slnka, rovnako ako nemenné procesy na zemi. Všetky živé organizmy ovplyvňujú zem a sú ovplyvnené.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Naša zem, jej klíma a povrch sú ovplyvnené prírodnými javmi a všetkými živými organizmami. Všetky živé organizmy sú ovplyvnené všetko, čo sa deje na našej planéte.
Prelomenie planéty Earth Big Idea vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Ekosystémov Ekosystémy zahŕňajú organizmy, abiotické faktory a vzťahy, ktoré medzi nimi vyvíjajú. Energia sa prenáša z jedného organizmu do druhého prostredníctvom potravín a hmoty sa recykluje, aby sa opäť používal v potravinových reťazcoch. |
|
|
Materiály a štruktúra Zeme Všetky živé organizmy sú ovplyvnené zemským povrchom, materiálmi a prírodnými zdrojmi. Neexistuje žiadny život bez vody. Jeho vnútorná štruktúra, pohyb tektonických dosiek a rozsiahle systémové interakcie určujú život a skrývajú prírodné nebezpečenstvá pre organizmy. |
|
|
Zemské podnebie Klíma Zeme závisí na vplyve slnka, ale je tiež ovplyvnená ľuďmi. V týchto dňoch všetky živé organizmy prežívať globálnu klimatickú zmenu, ktorá má viacero dôsledkov na organizmy. |
Štruktúra hmoty
Všetka záležitosť vo vesmíre je vyrobená z veľmi malých častíc. Sú v neustálom pohybe a v neustálom vzájomnom pôsobení. Elementárne častice tvoria atómy a atómy tvoria molekuly. Tam je konečný počet typov atómov vo vesmíre, ktoré sú prvky v Periodickej tabuľke.
Verzia pre vekové kategórie 12 až 15
Existuje konečný počet prvkov a všetky sú prezentované v Periodickej tabuľke. Atómy a molekuly tvoria nové dlhopisy prostredníctvom chemických reakcií. Molekuly, ktoré sú založené na uhlíkovej sú zásadné pre život a sú nazývané organické molekuly.
Verzia pre vekové kategórie 9 až 12
Všetka záležitosť vo vesmíre je vyrobená z rovnakých elementárnych častíc nazývaných kvarky a elektróny. Kvarky tvoria protóny a neutróny. Protóny, neutróny a elektróny kombinujú rôznymi spôsobmi a robia rôzne atómy (prvky). Atómy tvoria molekuly. Všetka záležitosť je v neustálom pohybe a v závislosti na intenzite pohybu je možné nájsť v troch rôznych štátoch: tuhý, kvapalný alebo plyn.
Prelomenie štruktúry hmoty veľký nápad vedy
| Priebežné predstavy o vede | Malé myšlienky vedy |
|---|---|
|
Štruktúra, vlastnosti a funkcia prvkov (periodická tabuľka) Tam je konečný počet prvkov vo vesmíre, a všetci sú vyrobené z kvarkov a elektrónov. Počet kvarkov a elektrónov definuje správanie každého prvku. |
|
|
Štruktúra a vlastnosti hmoty Atómy komunikovať cez elektromagnetickú silu a vytvárať molekuly. Molekuly môžu zahŕňať atómy rovnakých alebo rôznych prvkov. Každý typ molekuly má svoje vlastné vlastnosti, ktoré tiež definujú, ako reaguje s inými molekulami. Použitie a úloha každého typu molekúl v prírode je založená na jeho vlastnostiach. |
|
|
Chemické reakcie Chemické reakcie sú procesy, prostredníctvom ktorých atómy a/alebo molekuly pôsobia a sú kombinované. Existujú rôzne typy chemických reakcií, ale sú prevažne kategorizované v závislosti na tom, či systém uvoľňuje alebo absorbuje energiu. |
|
|
Jadrové procesy Jadrové procesy môžu zmeniť jadro a následne štruktúru atómu. Jadrový proces môže uvoľniť obrovské množstvo energie. |
