"Великі ідеї науки" є набором крос-різання наукових концепцій, що описують світ навколо нас і дозволяє нам зачати зв'язок між різними природними явищами. Великі ідеї мета, щоб допомогти студентам зрозуміти зв'язок між різними предметними доменами, а також між суб'єктами вони навчаються в школі і їх "реальному житті" досвід. У Go-Lab платформи обміну, онлайн-Labs і дізнання навчання просторів (ILSs) класифікуються відповідно до восьми великих ідей науки представлені нижче.

Енергетична трансформація

Енергія не може бути створена і не знищена. Вона може бути перетворена тільки з однієї форми в іншу. Трансформація енергії може призвести до зміни стану або руху. Енергія також може бути перетворена на масу і навпаки.

Версія для віків 12 до 15

Коли енергія перетворюється з однієї форми на іншу, її загальна сума залишається постійною. Передача енергії з одного тіла (або системи) на іншу або зміни в його формі може призвести до зміни в державі або Русі. Кількість енергії, переданих або перетвореної під час руху, називається роботою.

Версія для віків від 9 до 12

Енергія є те, що робить всі зміни можливі в усьому Всесвіті. Енергія може мати багато облич (форм) і його можна перенести з одного тіла або системи на інший. Однак, її загальна сума залишається постійною. Вона не може бути створена або знищена.

Руйнування енергії велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Форми, збереження енергії та передачі енергії

Енергія може передаватися від об'єкту до іншого або до навколишнього середовища, коли сила діє на ньому. Тим не менше, загальна кількість енергії завжди залишається незмінним. Двома основними формами енергії є потенційна енергія і кінетичну енергію в той час як дві форми "енергії в транзиті" (або типи трансферного процесу) є тепло і робота.

Енергетика та збройні сили

Об'єкти можуть взаємодіяти з відстані або в контакті, через фундаментальні взаємодії. Коли ці взаємодії відбуваються, енергія передається або перетворюється. В залежності від діючої сили, ми маємо різні види енергії.

Енергія в хімічних реакціях

Енергія потрібна для хімічної реакції відбуваються. Коли хімічна реакція спрацьовує, енергія перетворюється. Всі живі організми перетворюють енергію з однієї форми на іншу, щоб мати можливість палива їх діяльності.

Еволюція і біорізноманіття

Еволюція є основою як для єдності життя і біорізноманіття організмів (живих і вимерлих). Організми переходять на генетичну інформацію від одного покоління до іншої.

Версія для віків 12 до 15

Всі організми еволюціонували від загального предка. Через мутації ДНК, нові риси можуть з'явитися в організмах. Організми, які найкраще пристосовані до їх оточення, виживають і переходять на їхні риси до нащадків.

Версія для віків від 9 до 12

Організми змінюють поколінь і розвивають риси і навички, які допомагають їм вижити. Вся Генетична інформація організму зберігається в ДНК, яка знаходиться в ядрі кожної клітини. ДНК відповідає за проходження генетичної інформації від одного покоління до іншої (спадкування).

Руйнування еволюції і біорізноманіття велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Природний відбір та теорія Дарвінської

Організми, які найкраще пристосовані до їх оточення виживають і залишають більше число нащадків, ніж ті, менш адаптовані. Риси, які дозволяють організмам вижити, зберігаються через механізм природного відбору.

Біорізноманіття

Всі організми еволюціонували від одного предка. Існує велика мінливість між організмами, яка є результатом мутації, які зустрічаються в ДНК. За допомогою природного відбору вибирається найбільш пристосованих організми для певного оточення.

Основні сили

Існують чотири фундаментальні взаємодії/сили в природі: гравітацію, електромагнетизм, сильні ядерні та слабкі ядерні сили. Всі явища обумовлені наявністю одного або декількох з цих взаємодій. Сили діють на об'єкти і можуть діяти на відстані через відповідне фізичне поле, викликаючи зміни в русі або в стані матерії.

Версія для віків 12 до 15

Гравітація і електромагнетизм є двома силами, наслідки яких найбільш очевидні для нас. Ці дві сили несуть відповідальність за більшість рухів у Всесвіті. Рух об'єкта залежить від того, як діє сила.

Версія для віків від 9 до 12

Коли сила діє на об'єкт, він може змінити його форму або стан руху. Ми не можемо бачити сили, але ми можемо зрозуміти їх наслідки. Об'єкт може впливати на інший через силу, або бути в контакті з ним або здалеку. Існує обмежена кількість сил у нашому всесвіті.

Руйнування фундаментальних сил велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Види взаємодій

Є тільки чотири форми взаємодії: гравітація, електромагнетизм, сильна ядерна взаємодія і слабка ядерна взаємодія. Кожен рух або зміна держави пов'язано з одним або більше з цих взаємодій. Наслідки цих взаємодій можна спостерігати у всіх масштабах Всесвіту.

Сил і руху

Коли сила (або більше) діє на об'єкт, об'єкт буде або змінити його Кінетичний стан або форму. Залежно від розміру та напрямку загальної сили, об'єкт може виконувати різні типи рухів. Для об'єктів зі швидкостями значно менше, ніж швидкість світла, шлях сили діють на об'єкти описані законами Ньютона. Для об'єктів зі швидкістю близько до швидкості світла, способом сили діють на об'єктах описані загальна теорія відносності Ейнштейна.

Квантова

У дуже невеликих масштабах, наш світ піддається законам квантової механіки. Вся матерія і Радіаційна експозиція як хвильових, так і частинкових властивостей. Ми не можемо одночасно знати позицію і імпульс частинки.

Версія для віків 12 до 15

Світло (електромагнітне випромінювання) веде себе як хвиля, але вона також може вести себе як потік часток, що несуть пачки енергії під назвою кванти. У малих масштабах, частинки можуть також виступати в якості квантових хвиль.

Версія для віків від 9 до 12

Квантова механіка дослідження що відбувається всередині атомів. Матерія в мікрокосм веде себе інакше, ніж в Макрокосм.

Руйнування квантової великою ідеєю науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Властивості субатомних частинок

Субатомні частинки поводяться інакше, ніж у Макрокосм. У цих масштабах частинки демонструють як частинки, так і хвильові властивості (Двочастинкова дуальність). Вони також піддаються принципу невизначеності, в якому говориться, що їх позиція і імпульс, не може бути виміряна точно одночасно. Взаємодія підатомних частинок може призвести до трансформації матерії в енергію і навпаки, випромінюючих або поглинаючи конкретних квантів (мінімальна сума) енергії.

Явища та застосування

Квантові явища відбуваються через взаємодію підатомних частинок за їх квантовими властивостями і підкоряються законам квантової механіки. Деякі з цих явищ використовуються в сучасних додатках, таких як сканування тунельного мікроскопа і квантових обчислень.

Клітинки та форми життя

Клітини є фундаментальною одиницею життя. Вони вимагають постачання енергії і матеріалів. Всі форми життя на нашій планеті засновані на цьому загальний ключовий компонент.

Версія для віків 12 до 15

Осередок основної структурно-функціональної одиниці життя. Він може відтворювати, дихати, розвивати і виробляти варіації продукції. Рослини і тварини виготовлені з клітин, які формують органи і системи. Клітини потребують енергії, яку вони знаходять шляхом обробки органічних і/або неорганічних речовин.

Версія для віків від 9 до 12

Кожен живий організм виготовлений з клітин. Є багато типів клітин, які мають різні цілі.

Руйнування клітин і форм життя велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Будова і функція клітин

Клітини є основною одиницею життя. Вони можуть бути або еукаріотіческіх, що містить органелли і ядро, де зберігається генетичний матеріал, або прокаріотів, що містять ДНК, білки і метаболіти всі разом в цитоплазмі. Клітини мають метаболізм і може перевозити речовини, такі як білки і ліпідів всередину або зовні клітини. Кожна клітина може розвиватися, щоб мати певну функцію в організмі. Хоча деякі клітини запрограмовані для створення і ремонту тканин і органів, інші можуть мати роль у захисті від хвороб, серед багатьох інших функцій.

Ріст і розвиток організмів

Організми можуть бути одноклітинні або багатоклітинні. Хоча одноклітинні організми виготовляються тільки з однієї клітини, багатоклітинні організми є більш складними і складаються з декількох клітин формування органів і систем органів. Ці організми ростуть через множення і спеціалізацію цих клітин. Мікроорганізми, як правило, одноклітинні. Деякі з них є паразити і можуть викликати захворювання на інші організми.

Наш Всесвіт

Земля є дуже невеликою частиною Всесвіту. Всесвіт складається з мільярдів галактик, кожна з яких містить мільярди зірок (сонць) та інші Небесні об'єкти. Земля невелика частина сонячної системи з сонцем у своєму центрі, який, у свою чергу, є дуже невеликою частиною Всесвіту.

Версія для віків 12 до 15

Сонце є зіркою нашої Сонячної системи, і це близько 110 разів більше в діаметрі, ніж земля. Найближча зірка сонця трохи більше 4 світлових років геть. Наша галактика має мільярди зірок, деякі менші і деякі більше, ніж наше сонце. Є мільярди галактик у нашому всесвіті, крім зірок, включає в себе багато інших видів об'єктів, а також.

Версія для віків від 9 до 12

Земля та інші планети орбіті навколо Сонця. Сонце є зіркою нашої Сонячної системи, і це близько 100 разів більше, ніж земля. Є мільярди зірок, як наше сонце у Всесвіті.

Руйнування нашого Всесвіту велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Земля і Сонячна система

Земля є невеликою частиною нашої Сонячної системи. Сонце знаходиться в центрі нашої Сонячної системи; планет, астероїдів і комети орбіти навколо Сонця. На деяких планетах є супутники, що обертаються навколо них. Сонце близько 110 разів більше в діаметрі, ніж земля.

Місце землі у Всесвіті, Небесні об'єкти

Наша Сонячна система є дуже невеликою частиною нашої галактики, яка, у свою чергу, є дуже невеликою частиною Всесвіту. Зірки, планет, астероїдів і супутників не єдині об'єкти у Всесвіті. Nebulas, Чорні діри, нейтронні зірки, білі і коричневі зірки також знаходяться у Всесвіті.

Історія нашого Всесвіту

Наш Всесвіт народився 13 800 000 000 років тому. Вона розширилася від стану дуже високої щільності і дуже високої температури. Це "розширення" називається великий вибух. З тих пір наш Всесвіт продовжував розширюватися.

Планеті Земля

Земля є системою систем, які впливають і впливає на життя на планеті. Процеси, що відбуваються в цій системі, впливають на еволюцію нашої планети і формують його клімат і поверхню. Сонячна система впливає також на землю і життя на планеті.

Версія для віків 12 до 15

Земля постійно змінюється через постійний потік енергії і випромінювання від сонця, а також незмінні процеси на землі. Всі живі організми впливають на землю і страждають від нього.

Версія для віків від 9 до 12

Наша земля, його клімат і поверхня знаходяться під впливом природних явищ і всіх живих організмів. Всі живі організми страждають все, що відбувається на нашій планеті.

Руйнування планети Земля велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Екосистеми

Екосистеми відносяться організми, абіотичні фактори і відносини, які розвиваються між ними. Енергія передається від одного організму до іншого через їжу і матерія переробляється для використання в харчових ланцюгах.

Матеріали та споруди землі

Всі живі організми постраждали від поверхні землі, матеріалів і природних ресурсів. Без води немає життя. Її внутрішня структура, рух тектонічних плит і великомасштабних системних взаємодій визначають життя і приховують природні небезпеки для організмів.

Клімат землі

Клімат Землі залежить від впливу сонця, але також впливає на людей. У ці дні, всі живі організми досвід глобальної зміни клімату, що має кілька наслідків для організмів.

Структура речовини

Вся матерія у Всесвіті зроблена з дуже дрібних частинок. Вони знаходяться в постійному русі і в постійному взаємодії один з одним. Елементарні частинки утворюють атоми і атоми утворюють молекули. Існує скінченна кількість типів атомів у Всесвіті, які є елементами в періодичній таблиці.

Версія для віків 12 до 15

Існує скінченна кількість елементів і всі вони представлені в періодичній таблиці. Атоми і молекули утворюють нові облігації за допомогою хімічних реакцій. Молекули, що базуються на вуглені, є фундаментальними для життя, і вони називаються органічними молекулами.

Версія для віків від 9 до 12

Вся матерія у Всесвіті зроблена з тих же елементарних частинок, званих кварків і електронів. Кварки складають протонів і нейтронів. Протонів, нейтронів і електронів поєднують по-різному, і вони роблять різні атоми (елементи). Атоми складають молекули. Вся справа в постійному русі і в залежності від інтенсивності руху його можна знайти в трьох різних станах: тверді, рідкі або газові.

Руйнування структури матерії велика ідея науки

Проміжні ідеї науки Малі ідеї науки

Будова, властивості та функція елементів (Періодична таблиця)

Існує скінченна кількість елементів у Всесвіті, і всі вони зроблені з кварків і електронів. Кількість кварків і електронів визначає поведінку кожного елементу.

Будова і властивості матерії

Атоми взаємодіють з електромагнітними силами і створюють молекули. Молекули можуть включати атоми однакових або різних елементів. Кожен тип молекули має свої властивості, які також визначають, як вона реагує з іншими молекулами. Використання і роль кожного типу молекул в природі грунтується на його властивостях.

Хімічні реакції

Хімічні реакції — це процеси, за допомогою яких також взаємодіють атоми та/або молекули. Існують різні типи хімічних реакцій, але вони в основному класифікуються в залежності від того, система релізи або поглинає енергію.

Ядерних процесів

Ядерні процеси можуть змінювати ядро і, отже, структуру атома. Ядерний процес може випустити величезну кількість енергії.