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Normes scientifiques de la prochaine génération: ressources sur l'évolution

Normes scientifiques de la prochaine génération: ressources sur l'évolution

Récemment, le gouvernement fédéral a fait de grands efforts pour incorporer davantage de sciences, technologies, ingénierie et mathématiques (STEM) dans les salles de classe. La dernière incarnation de cette initiative concerne les normes scientifiques de la prochaine génération. De nombreux États ont déjà adopté ces normes et les enseignants du monde entier retravaillent leur programme pour s’assurer que tous les élèves maîtrisent toutes les normes énoncées.

L'une des normes des sciences de la vie à intégrer aux cours (ainsi que diverses normes en sciences physiques, en sciences de la Terre et de l'espace et en génie) est l'évolution biologique HS-LS4: unité et diversité. À propos de Evolution, de nombreuses ressources peuvent être utilisées pour améliorer, renforcer ou appliquer ces normes. Ce ne sont là que quelques suggestions sur la manière dont ces normes peuvent être enseignées.

HS-LS4 Évolution biologique: unité et diversité

Les étudiants qui démontrent de la compréhension peuvent:

HS-LS4-1 Communiquer des informations scientifiques selon lesquelles une ascendance commune et une évolution biologique sont appuyées par de multiples sources de preuves empiriques.

Le premier standard qui s'inscrit dans le cadre de l'évolution commence tout de suite avec les preuves qui soutiennent l'évolution. Il est spécifiquement question de "plusieurs lignes" de preuves. La déclaration de clarification de cette norme donne des exemples tels que des séquences d’ADN similaires, des structures anatomiques et un développement embryonnaire. De toute évidence, il y a beaucoup d'autres choses qui peuvent être incluses qui entrent dans la catégorie des preuves de l'évolution, telles que les archives fossiles et la théorie de l'endosymbiote.

L’inclusion de l’expression «ascendance commune» inclurait également des informations sur l’origine de la vie sur Terre et pourrait même englober l’évolution de la vie au cours du temps géologique. Avec la forte poussée pour l'apprentissage pratique, il sera important d'utiliser des activités et des laboratoires pour améliorer la compréhension de ces sujets. Les descriptions de laboratoire couvriraient également la directive "communiquer" de cette norme.

Il existe également des "idées de base disciplinaires" répertoriées sous chaque norme. Pour cette norme particulière, ces idées incluent "LS4.A: Preuve d’ascendance et de diversité communes. Elle met, encore une fois, l’accent sur l’ADN ou les similitudes moléculaires de tous les êtres vivants.

HS-LS4-2: Construire une explication basée sur la preuve que le processus d'évolution résulte principalement de quatre facteurs: (1) le potentiel d'augmentation du nombre d'espèces, (2) la variation génétique héréditaire des individus d'une espèce due à: la mutation et la reproduction sexuée, (3) la compétition pour des ressources limitées, et (4) la prolifération des organismes les plus aptes à survivre et à se reproduire dans l'environnement.

Cette norme semble beaucoup au début, mais après avoir lu les attentes qui y sont décrites, elle est en réalité assez simple. C'est la norme qui sera satisfaite après avoir expliqué la sélection naturelle. Ce cadre met l’accent sur les adaptations, en particulier celles concernant les «comportements, la morphologie et la physiologie», qui aident les individus, et finalement l’espèce tout entière, à survivre.

Il est important de souligner que la norme comporte des limites en matière d’évaluation, à savoir que d’autres mécanismes d’évolution, tels que «la dérive génétique, le flux de gènes par la migration et la co-évolution», ne sont pas couverts par les évaluations de cette norme particulière. Même si tout ce qui précède peut affecter la sélection naturelle et la pousser dans une direction ou une autre, elle ne doit pas être évaluée à ce niveau pour cette norme.

Les "idées de base disciplinaires" répertoriées se rapportant à cette norme incluent "LS4.B: sélection naturelle" et "LS4.C: adaptation". En fait, la plupart des normes restantes énumérées dans cette grande idée de l'évolution biologique concernent également principalement la sélection naturelle et ses adaptations. Ces normes suivent:

HS-LS4-3 Appliquer les concepts de statistique et de probabilité pour appuyer l'explication selon laquelle les organismes dotés d'un caractère héréditaire avantageux tendent à augmenter proportionnellement aux organismes ne possédant pas ce caractère. HS-LS4-4 Construire une explication basée sur des preuves de la manière dont la sélection naturelle conduit à l'adaptation des populations.

(L’accent mis sur cette norme inclut l’utilisation de données pour montrer comment les changements dans l’environnement contribuent à un changement de la fréquence des gènes et conduisent donc à une adaptation. "

HS-LS4-5 Évaluer les preuves à l'appui des affirmations selon lesquelles des modifications des conditions environnementales peuvent entraîner: (1) une augmentation du nombre d'individus de certaines espèces, (2) l'émergence de nouvelles espèces au fil du temps, et (3) la disparition de autres espèces.

La dernière norme répertoriée sous "HS-LS4 Évolution biologique: unité et diversité" traite de l'application des connaissances à un problème d'ingénierie.

HS-LS4-6 Créer ou réviser une simulation pour tester une solution permettant d'atténuer les impacts négatifs de l'activité humaine sur la biodiversité.

L’accent doit être mis sur "la conception de solutions à un problème proposé concernant des espèces menacées ou en voie de disparition ou la variation génétique d’organismes pour plusieurs espèces". Cette norme peut revêtir de nombreuses formes, par exemple un projet à long terme rassemblant les connaissances issues de plusieurs de celles-ci, ainsi que d’autres normes scientifiques de la prochaine génération. Un type de projet qui peut être adapté pour répondre à cette exigence est une évolution Think-Tac-Toe. Bien sûr, demander aux élèves de choisir un sujet qui les intéresse et de développer un projet autour de ce qui est peut-être la meilleure façon de respecter cette norme.