Содержание

Систематическое положение человека (8) — презентация онлайн

1. Систематическое положение человека

Карл Линней
Систематическая группа
Царство Животные
Признаки
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Клетка животных
Клетка растений
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Подтип Позвоночные
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Наличие перегородки – диафрагмы
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Наличие перегородки – диафрагмы
Легкие состоят из альвеол
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Наличие перегородки – диафрагмы
Легкие состоят из альвеол
Отряд Приматы
Плоские ногти, ключица, отставленный большой палец
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Наличие перегородки – диафрагмы
Легкие состоят из альвеол
Отряд Приматы
Плоские ногти, ключица, отставленный большой палец
Семейство Гоминиды
(человекообразные)
Генетическое сходство
Орангутанг
Гиббон
Горилла
Шимпанзе
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Наличие перегородки – диафрагмы
Легкие состоят из альвеол
Отряд Приматы
Плоские ногти, ключица, отставленный большой палец
Семейство Гоминиды
(человекообразные)
Генетическое сходство
Род Человек
Развитый мозг, прямохождение
Систематическая группа
Признаки
Царство Животные
Питание готовыми органическими веществами
Сходство строения клеток
Тип Хордовые
Наличие хорды на стадии зародыша
Развитие позвоночника
Разделение спинного и головного мозга
Замкнутая кровеносная система*
Подтип Позвоночные
Класс Млекопитающие
Вскармливание молоком
Наличие перегородки – диафрагмы
Легкие состоят из альвеол
Отряд Приматы
Плоские ногти, ключица, отставленный большой палец
Семейство Гоминиды
(человекообразные)
Генетическое сходство
Род Человек
Развитый мозг, прямохождение
Вид Человек Разумный
Homo Sapiens
Сохранившийся до наших дней вид

Урок-игра «Происхождение человека»

Задачи: Обобщить, систематизировать знания учащихся по вопросу происхождения человека, этапах эволюции человека; роли биологических и социальных факторов на разных стадиях антропогенеза.

Тип урока: обобщение, систематизация и контроль знаний.

Форма организации деятельности учащихся - групповая.

Оборудование и материалы: презентация, карточки (П), (Н), (А), компьютер, муляжи, бюсты.

Ход урока

Организационный момент. Постановка целей урока. Заключительный урок по теме «Происхождение человека» пройдёт в виде игры. Класс разбивается на 5 команд. Команды получают контрольные листы, где сами отмечают свои баллы.

Туры 1 2 3 4 5 6 7 8 9 итог
Макс.
балл
1 2 3 4 4 4 4 15 4 41
Команда №                    

Вопрос происхождения человека всегда вызывал повышенный интерес и жаркие споры. В христианстве обезьяны — порождение дьявола, п. э. говорить о родстве человека и обезьян долгое время никто не решался. Однако наряду с креационизмом, появляются эволюционные взгляды.

В последние 10 — 20 лет в изучении происхождения человека произошла настоящая революция.

Для этого имелись три причины:

  1. Широким фронтом идут массовые раскопки, особенно в Экваториальной Африке. Ископаемых остатков найдено за последние годы больше чем за 100 лет до этого.
  2. Сейчас разработаны надежные методы определения возраста горных пород, а значит и находящихся в них костей, основанные на анализе радиоактивных изотопов.
  3. Близость человека и обезьян стала оцениваться методом молекулярной генетики, оценивается сходство генов и белков.

Первый тур заключается в том, что команды должны указать учёных в соответствии с их заслугами.

Укажите ученых в соответствии с их заслугами. Слайд №3.

  • Впервые отнес человека к животным — …
  • Впервые определил систематическое положение человека — . ..
  • Впервые говорил о животном происхождении человека — …
  • Научно обосновал животное происхождение человека — …
  • Указал на роль труда в эволюции человека — …

Через минуту команды дают ответы по очереди и за правильный ответ получают по баллу. (Ответы: Аристотель, Линней, Ламарк, Дарвин, Энгельс).

2. Укажите систематическое положение человека. Слайд №4.

1. Царство Животные

2. Подцарство Многоклеточные

3. Тип Хордовые

4. Подтип Позвоночные

5. Класс Млекопитающие

6. Подкласс Плацентарные

7. Отряд Приматы

8. Подотряд Человекообразные обезьяны

9. Семейство Гоминиды — прямоходящие приматы

10. Род Человек

11. Вид Человек разумный

Каждая команда даёт название двух таксонов под своим номером и получает по 2 балла. Проверка по слайду № 5.

3. Доказательства животного происхождения человека. Слайды № 6-10

Группа доказательств животного происхождения человека Что учитывает
1. Палеонтологические Находки древних и древнейших людей 
2.Эмбриологические Учитывает сходство зародышевого развития позвоночных
3. Цитогенетические Сходство генетического аппарата 
4. Сравнительно — анатомические Учитывает данные сравнения внешнего строения
5. Физиологические Сходство физиологических процессов

Дайте описание доказательств животного происхождения человека по следующему плану:

1. Название группы доказательств.

2. Что учитывают данные доказательства.

3. Назовите конкретные примеры этих доказательств.

(Каждая команда описывает одно доказательство и получает 3 балла).

Сходства и отличия человека и человекообразных обезьян. Слайд №11

Для работы в группах раздаются наборы муляжей черепов, головного мозга, кистей и т д.

1 команда. Назвать отличия черепа человека и человекообразных обезьян.

а) Череп сочленен с позвоночником в центре основания у человека, а у обезьян в задней части.

в) Мозговая часть черепа преобладает над лицевой у людей, а у обезьян наоборот.

с) Нет надглазничных валиков и теменного гребня в черепе человека, у обезьян есть.

д) Подбородочный выступ у людей развит, у обезьян нет.

е) Нос с высокой переносицей у человека, а у обезьян с низкой.

2 команда. Назвать отличия головного мозга человека и человекообразных обезьян.

а) Объем головного мозга человека 1400-1600 см3, а обезьян — 600 см3.

в) Поверхность коры больших полушарий 1250 см2, а обезьян — 360 см2.

с) Больше борозд и извилин.

д) Развиты лобные и височные доли.

3 команда. Назвать отличия скелета конечностей и туловища человека и человекообразных обезьян.

а) Позвоночный столб человека с S-образным изгибом, а позвоночный столб обезьян прямой или вогнутый назад.

в) Нижние конечности у человека длиннее верхних конечностей, а у обезьян наоборот.

с) У человека лучше развита кисть.

д) Таз у обезьян узкий, чашеобразный у человека.

е) Грудная клетка у человека расширена в стороны, у обезьян сужена с боков.

4 команда. Назвать черты сходства человека и человекообразных обезьян.

  1. На руках ногти.
  2. Выражение эмоций.
  3. Отсутствие хвоста.
  4. Строение ушных раковин и глаз.
  5. Четыре группы крови.
  6. Болезни и паразиты.
  7. Сроки беременности.
  8. Кожные узоры.
  9. Хромосомный аппарат и др.

(Максимальный балл — 4)

В каждом списке удалите лишнее. Слайд № 12

  1. Рудименты
    1. Остаток мигательной перепонки
    2. Околоушные мышцы
    3. Зубы мудрости
    4. Многососковость
    5. Аппендикс
  2. Атавизмы
    1. Многососковость
    2. Волосатость
    3. Копчик
    4. Хвостатость
    5. Сильно развитые клыки
  3. Биологические факторы антропогенеза
    1. Естественный отбор
    2. Изоляция
    3. Дрейф генов
    4. Речь
  4. Социальные факторы эволюции
    1. Труд
    2. Абстрактное мышление
    3. Наследственная изменчивость
    4. Общественный образ жизни

(Максимальный балл — 4)

(Многососковость, копчик, речь, наследственная изменчивость)

6. Верно ли суждение: Слайды № 12 — 15.

1. Человеческие расы относятся к 3 биологическим видам. (Нет, к одному).

2. Впервые описал австралопитека и дал им название «южная обезьяна» Раймонд Дарт. (Да).

3. Череп под №1470, обнаруженный антропологами Лики в Танзании, принадлежал человеку выпрямленному. (Нет, человеку умелому).

4. Первыми начали пользоваться огнём древнейшие люди. (Да)

5. Находки кроманьонцев обнаружены на всех материках. (Да).

6. Первые находки синантропов были сделаны в Германии. (Нет, в Пекине).

7. Самые примитивные орудия чопперы (галечная культура) изготовлял человек умелый. (Да).

8. Неандертальцы получили своё название в честь реки Неандер во Франции. (Нет, в Германии).

9. Ручное рубило впервые появилось у неандертальцев. (Нет, у питекантропов и синантропов).

10. Питекантроп имеет больший объем мозга, чем синантроп. (Нет, наоборот).

11. Для древнейших людей характерен каннибализм. (Да).

12. У неандертальцев впервые появились социальные отношения. (Нет, у кроманьонцев).

13. Австралопитеки изготавливали скрёбла, остроконечники. (Нет, не было орудий труда).

14. Расоведение — наука о расах. (Да).

15. Обнаруженным в 1891 году на острове Ява останкам древнейших людей Дюбуа дал название гейдельбергского человека. (Нет, питекантропа).

16. Первыми овладели членораздельной речью неандертальцы. (Нет, кроманьонцы).

17. Главным социальным фактором антропогенеза является речь. (Нет, труд).

18. Главным биологическим фактором антропогенеза является естественный отбор. (Да).

19. К биологическим фактором антропогенеза относятся наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. (Да).

20. Акселерация характерна только для женского пола. (Нет).

(Для каждой команды 4 суждения, за которые они могут получить по 4 балла за равильный ответ).

Узнай кто это: Слайды № 17 — 20

Проводится в виде физкультразминки: (П) - руки вперёд, (Н) — руки в стороны, (К) — руки вверх. (П) — питекантропы, (Н) — неандертальцы, (К) - кроманьонцы.

Они ходили на двух ногах, имели рост 155- 158 см, скошенный лоб, мозг объёмом около 1400см3, не имели хорошо развитого подбородочного выступа, пользовались огнём, изготавливали разнообразные орудия из камня, кости и имели зачаточную речь. (Н)

Они ходили на двух ногах, имели рост около180 см, высокий прямой лоб, мозг объёмом около 1600см3, развитый подбородочный выступ; жили в жилищах, пользовались огнём, изготавливали орудия из кремния, кости; у них было развито искусство. (К)

Они ходили на двух ногах, имели рост около 170 см, очень покатый лоб, мозг объёмом около 900 — 1200 см3, не имели подбородочного выступа, пользовались огнём, изготавливали из камня примитивные скребки и свёрла. (П)

Они весили примерно 30 — 50 кг, объём мозга 650 см3. Рука их была близка к человеческой, челюсти менее массивные. Изготавливали орудия труда — чопперы (галечная культура), строили несложные укрытия, занимались собирательством.

(4 балла)

Назовите ископаемого предка человека. Слайд № 21для фона

Команды поднимают карточки с буквами: (П) - палеоантропы, (Н) — неоантропы, (А) — архантропы.

  1. Кто из предков человека является самым древним. (А)
  2. Относится к виду человек прямоходящий. (А)
  3. Относятся к новым людям. (Н)
  4. Относятся к древнейшим людям. (А)
  5. Относятся к древним людям. (П)
  6. Назовите стадию формирования современного человека, на которой произошло выделение человеческих рас. (Н)
  7. Ископаемые предки человека, у которых впервые встречаются захоронения. (П)
  8. Кто из предков человека жил первобытным стадом, пользовался огнём и не имел жилищ. (А)
  9. Синантроп являются: (А)
  10. Неандертальцы являются: (П)
  11. Кроманьонцы являются: (Н)
  12. Какие люди жили в эпоху великого оледенения. (П)
  13. Жили 30 — 40 тысяч лет назад. (Н)
  14. Жили 5 — 2 миллиона лет назад. (Австралопитеки) Карточки никто не поднимает.
  15. Жили 200 — 28 тысяч лет назад. (П) (15 баллов)

Проводится подсчёт баллов по контрольным листкам, которые команды заполняли сами.

Тем временем команды выполняют задания 9 тура, если есть время, либо проводится рефлексия.

Дайте краткое определение понятий.

  • Антропогенез — это :
  • Акселерация — это :
  • Рассизм — это…
  • Социальный дарвинизм — это:

Рефлексия

Участники команды

№ :

Как вы оцениваете свой уровень знаний по теме до игры Как вашу работу оценила команда после игры Оценка учителя
1      
2      
3      
4      
5      

Подведение итогов, выставление отметок.

План конспект по биологии 8 класс Урок 3 Систематическое положение человека

Урок 3

Систематическое положение человека

Цель урока: сформировать знания о месте человека в системе органического мира.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы обучения: информационно-рецептивный, про­блемного изложения материала, частично поисковый.

Формы организации учебной деятельности: индиви­дуальная, фронтальная, дифференцированно-групповая.

Средства обучения: учебник, компьютер, мультиме­диапроектор, ЦОР.

Предметные результаты обучения:

—          указывать положение вида Человек разумный ор­ганического мира; перечислять черты сходства и различия человека и животных.

Мета предметные результаты обучения:

—           познавательные — самостоятельно находить, ана­лизировать, обрабатывать информацию и использовать ее в учебной деятельности; владеть навыками смыслового чтения при работе с основным текстом учебника и иллю­страциями;

—          регулятивные — контролировать и оценивать ре­зультаты деятельности, вносить коррективы в их достиже­ние;

—          коммуникативные — полно и точно выражать свои мысли, аргументировать собственную точку зрения, всту­пать в дискуссию; эффективно работать в группе при ре­шении учебной задачи.

Личностный результат обучения:

—          проявлять познавательный интерес, осознавать, что человек является частью органического мира.

Ход урока

I.            Организационный этап и актуализация знаний

1.      Фронтальная беседа и работа в тетрадях. Во­просы и задания § 3 учебника.

  • Дайте определение понятия «таксон».
  • Какие систематические группы (таксоны) вам известны?
  • Опираясь на знания по зоологии, учащиеся за­писывают систематическое положение Человека разумного в системе органического мира.

Тип Хордовые

Подтип Позвоночные

Класс Млекопитающие

Отряд Приматы

Семейство Гоминиды

Род Человек

Вид Человек разумный

Правильность выполнения задания проверяется в парах — учебник § 3 и с использованием ЦОР о си­стематическом положении человека в животном мире.

2.      Дифференцированно-групповая самостоятель­ная работа учащихся с учебником.

Задание по вариантам: выписать признаки, ука­зывающие на принадлежность Человека к группам.

Группы

Признаки

Тип Хордовые

 

 

Подтип Позвоночные

 

 

Класс Млекопитающие

Млечные, сальные и потовые железы, волосяной покров тела, специализированные зубы (резцы, клыки, предкоренные и корен­ные), четырехкамерное сердце и левая дуга аорты, высокоразви­тый головной мозг, внутриутроб­ное развитие зародыша, вскарм­ливание детень ша молоком).

Отряд Приматы

 

 

3.       Фронтальная проверка выполнения задания

с использованием ЦОР о чертах сходства человека с животными.

II.            Изучение нового материала

  1. Самостоятельная работа с раздаточным ма­териалом (иллюстрациями, сравнительными таб­лицами). Учащиеся сравнивают человека и чело­векообразных обезьян, выявляют черты сходства и различия. Проводится фронтальная беседа с ис­пользованием ЦОР (презентации) «Отличия челове­ка от высших приматов».

Информация для учителя

Сходство человека и человекообразных обезьян

Признак

Проявление сходства

Внешнее строение

Крупные размеры, длинные конечности, широкие плечи, сходная форма ушной раковины, выступающий нос, шерсть без подшерстка, мимика, ногти

Скелет

Одинаковые отделы, кости, 12—13 пар ребер

Кровь

4 группы крови

Биохимические

процессы

Сходство белковых молекул, взаимоза­меняемость гормонов, общие болезни и паразиты

Хромосомы

Сходное число, размер и форма хромосом (46—48)

 

Различия человека и человекообразных обезьян

Признак

(орган)

Человек

Человекообразные

обезьяны

Образ жизни

Семья

Стадо

Положение при ходьбе

Вертикальное

На четырех конеч­ностях

ВНД

Рефлексы, инстинкты, память, абстрактное мышление, речь

Рефлексы, инстинк­ты, память, элемен­тарное мышление

16

Окончание

Признак

(орган)

Человек

Человекообразные

обезьяны

Скелет а) череп

Мозговой отдел больше лицевого

Лицевой отдел больше

6) надбровные дуги

Отсутствуют

Есть

в) верхняя челюсть

Не выступает вперед

Выступающая

г) позвоночник

S-образный (с изгибами)

Без изгибов

д) таз

Широкий

Узкий

е) кисть руки

Большой палец

противопоставлен

остальным

ж) нижние конечности

Значительно крупнее верхних

з) стопа

Имеется свод

Мозг

1200—1400 г

600—650 г

  1. Просмотр презентации «Отличительные осо­бенности вида Homo sapiens». Учащимся предлагает­ся рассмотреть, выявить и записать в тетради отличи­тельные особенности, характерные для вида Человек разумный (вертикальное положение тела и передви­жение на двух ногах, S-образная форма позвоночни­ка, расширенная форма таза, сводчатая стопа), высо­кая степень развития рук и способность выполнять различные высокоточные операции, большой объем головного мозга, бинокулярное зрение, речь (особое строение аппарата голосообразования).
  2. Рассказ учителя о наличии в теле человека ру­диментов и атавизмов. Учащиеся оформляют в те­тради опорную схему с использованием текста учеб­ника и формулируют вывод о том, что наличие этих органов — одно из доказательств животного проис­хождения человека.

17

Рудименты и атавизмы у человека

Рудименты —это …

Атавизмы — это…

Рудименты у человека:…

Атавизмы у человека:. ..

III.             Закрепление нового материала и рефлексия

А. ЦОР об отличительных особенностях и пре­имуществах вида Человек разумный.

Б. Можно ли считать современных человеко­образных обезьян предками человека? Можно ли на основании сравнительно-анатомических, эмбриоло­гических и физиологических данных, указываю­щих на сходство человека с животными, доказать идею их родства и общности происхождения?

IV.             Домашнее задание

§ 3 учебника, закончить заполнение таблиц; ис­пользуя интернет-ресурсы, подготовить сообщения и презентации об австралопитеках, древнейших, древних и первых людях современного типа.

Систематическое положение человека – план урока биологии в 8 классе

Систематическое положение человека
Биология (8 класс)
Учебник: Биология. Человек. Д.В.Колесов, Р.Д.Маш, И.Н.Беляев
Страницы: с14 по 17
Наглядно-демонстрационные материалы:
таблицы из серии «происхождение человека», «Человекообразные обезьяны», «Рудименты и атавизмы», « Данные анатомии»
Вводная часть:
I. Введение
1. Орг. момент
2. Проверка домашнего задании
Задание 1: Напишите ряд ученых , внесших большой вклад в становление наук анатомии, физиологии, и гигиены в хронологическом порядке: Гераклит, Аристотель, Гиппократ, К.Гален, Леонардо да Винчи, А.Везалий, К.Гарвей, Р.Декарт, Луи Пастер, И.М.Сеченов, И.И.Мечников, И.П.Павлов
Задание 2: Вспомните об их научной деятельности
Основная часть:
II. Основная часть
Изучение нового материала:
1. Классификация
2. Общие болезни человека и человекообразных обезьян, общие группы крови и резус-фактор.
3. Общий план строения скелета
НО: у человека большая мозговая часть головы, маленькая часть челюстей, не развиты; S-образный позвоночник; чашеобразная грудная клетка и таз; толстые и длинные ниж-ние конечности; свободная стопа; подвижные пальцы, противопоставление большого пальца; короткие руки.
Царство Животные
Доказательства происхождения человека от животных:
1. Общность в строении:
a) Сходство в скелете
b) Общий план строения систем органов
c) Признаки млекопитающих:
– внутриутробное развитие (матка)
– диафрагма
– млечные железы
– дифференциация зубов
– ушные раковины
– три слуховые косточки среднего уха
2. Рудименты – органы, которые функционировали у предков, но утратили свое первоначальное значение в процессе эволюции.
– мелкие волоски на теле
– копчик
– аппендикс
– мелкие мышечные волокна в коже
– бугорок на ушной раковине
– третье веко
– зубы мудрости
3. Атавизмы – признаки, появляющиеся у отдельных людей, которые были свойственны предкам, но утрачены в ходе эволюции.
– хвост
– густой волосяной покров
– дополнительные соски
– шейная фистула (остатки жаберной щели)
– когти на пальцах
4. Сходство в строении зародышей.
Биогенетический закон (Мюллер и Геккель)
«Особь в индивидуальном развитии
повторяет историю развития своего вида».
У зародыша человека закладываются жаберные щели, сердце в виде пульсирующей трубки, клоака, хвост, пятипузырный головной мозг.
Завершающая часть:
III. Заключение
Закрепление знаний:
– Можно ли считать современных человекообразных обезьян предками человека?
– Человек- представитель класса млекопитающих, он позвоночное животное и поэтому родствен рыбам, земноводным, пресмыкающимся и птицам. Так ли Это?
– У кого по вашему мнению, унаследованы основные черты человеческого тела: а) костный скелет, б) пятипалые конечности , в) легочное дыхание, г) дифференцированная зубная система, молочные железы, теплокровность, д) плацента, живорождение?
Домашнее задание:
Первого уровня:
1. Изучить 3 параграф и ответить на вопросы
Систематическое положение человека – план урока биологии в 8 классе скачать бесплатно

Карол Линней: классификация, таксономия и вклад в биологию — видео и стенограмма урока

Система классификации Линнея

В Systema Naturae Линней классифицировал природу в иерархию. Он предположил, что существуют три широкие группы, называемые царствами , в которые может вписаться вся природа. Этими царствами были животные, растения и минералы. Каждое из этих царств он разделил на классов . Классы делились на порядков .Далее они были разделены на родов ( родов в единственном числе), а затем видов . Мы по-прежнему используем эту систему сегодня, но мы внесли некоторые изменения.

Сегодня мы используем эту систему только для классификации живых существ. (Линней включал неживые объекты в свое минеральное царство.) Кроме того, мы добавили несколько дополнительных уровней в иерархию. Самый широкий уровень жизни теперь представляет собой домен . Все живые существа вписываются только в три домена: Archaea , Bacteria и Eukarya .В каждом из этих доменов есть королевства. Например, Eukarya включает царства Animalia, Fungi, Plantae и другие. Каждое царство содержит типов (в единственном числе типов ), за которыми следуют класс, порядок, семейств , род и виды. Каждый уровень классификации также называется таксоном (во множественном числе таксонов ).

Восемь уровней иерархической системы классификации. Показаны примеры для двух видов: домашней кошки и человека.

Биномиальная номенклатура

До того, как Линней придумал стандартизированную систему именования, часто существовало много названий для одного вида, и эти названия были длинными и запутанными. Линней решил, что все названия видов должны быть на латыни и состоять из двух частей. Помните, что эта система из двух частей называется биномиальной номенклатурой. Он используется до сих пор и дает каждому виду одно уникальное научное название, состоящее из двух частей.

Давайте рассмотрим пример. В 1758 году Линней дал биномиальное имя домашней кошке. Он назвал его Felis catus . Первая часть биномиального научного названия, например Felis , является названием рода. Вторая часть научного названия, catus в этом примере, является видовым эпитетом . Он используется для идентификации конкретного вида как отдельного от других видов, принадлежащих к тому же роду. Вместе род плюс видовой эпитет составляют полное научное название организма.

Существует множество важных правил, которым необходимо следовать, чтобы все биномиальные имена были стандартизированы:

  1. Полное имя, состоящее из двух частей, должно быть на латинице.
  2. Полное имя должно быть написано курсивом (или подчеркнуто, если написано от руки).
  3. Название рода всегда пишется первым.
  4. Название рода должно быть написано с большой буквы.
  5. Видовой эпитет никогда не пишется с заглавной буквы.

Автором считается тот, кто первым опубликует биномиальное название вида.В большинстве научных публикаций, в которых используются биномиальные имена, обычно уместно отдать должное первоначальному автору. Например, полное название домашней кошки, включая автора, записывается как: Felis catus Linnaeus, 1758. Это означает, что Линней опубликовал это видовое название в 1758 году. которая представляет собой систему классификации и наименования организмов. Одним из его вкладов была разработка иерархической системы классификации природы. Сегодня эта система включает восемь таксонов: домен, царство, тип, класс, порядок, семейство, род и вид. Линней также предоставил нам последовательный способ называть виды, называемый биномиальной номенклатурой. Таким образом он назвал около 12 000 видов растений и животных.

Результаты обучения

После того, как вы закончите этот урок, вы сможете:

  • Дать определение таксономии
  • Определите важность Линнея Systema Naturae
  • Опишите систему классификации Линнея и то, как эта система классификации существует сегодня
  • Объясните правила, поддерживающие стандартизацию биномиальных имен

Использование дихотомических ключей — Учителя (U.С. Служба национальных парков)

Уровень:
Средняя школа: с шестого по восьмой класс

Тема:
Наука
Продолжительность урока:
60 минут
Общие базовые стандарты:
6-8.РСТ. 1, 6-8.РСТ.2, 6-8.РСТ.9, 8.SL.1, 8.SL.4, 6.ЕЕ.6, 6-8.РСТ.7
Дополнительные стандарты:
МС-ЛС4-2, МС-Лс4-1

Цель

Дихотомический ключ — важный научный инструмент, используемый для идентификации различных организмов на основе наблюдаемых признаков организма.Дихотомические ключи состоят из серии утверждений с двумя вариантами выбора на каждом шаге, которые приведут пользователей к правильной идентификации.

Фон

 

Ученые каталогизировали 1,5 миллиона видов на Земле и предполагают, что может быть еще 100 миллионов неидентифицированных видов (Giller, 2014). Ключи классификации — это инструменты, позволяющие правильно идентифицировать различные организмы на основе наблюдаемых признаков. Большинство таких ключей создаются в дихотомическом формате.Дихотомический буквально означает разделение на две части (Merriam-Webster, 2014). Дихотомический ключ предоставляет пользователям серию утверждений с двумя вариантами ответа, которые в конечном итоге приведут к правильной идентификации организма. Чтобы использовать дихотомический ключ, нужно уметь делать точные наблюдения и тщательно следовать указаниям.

Основные вопросы:
Как идентифицировать неизвестный организм?
Какие типы признаков можно использовать для идентификации организма?
Как вы используете дихотомический ключ и почему дихотомический ключ важен?


Цель обучения:
Я могу построить и использовать дихотомический ключ на основе характеристик различных организмов.

 

Подготовка

30-60 минут на проверку деятельности, сбор материалов и изготовление копий; Продление: 1-2 часа на сбор материалов

(10-15 минут)
Инструктор найдет десять изображений различных растений и животных, на которых изображено все тело организма, а не его часть или лицо. Изображения можно проецировать на интеллектуальную доску или диапроектор, или можно прикрепить магниты к обратной стороне изображений для размещения на доске. Картинки должны быть разнообразными и иметь ярко выраженные легко различимые характеристики. Инструктор попросит учащихся наблюдать за чертами отображаемых организмов. Дихотомические ключи основаны на наблюдениях, поэтому инструктор должен поощрять учащихся использовать наблюдаемые характеристики, а не поведение. Например, если на картинке изображена сова, примите наблюдение: «у них глаза обращены вперед». Не принимайте наблюдение «они охотятся ночью».

Чтобы дихотомические ключи учащихся работали, наблюдения должны быть такими, которые ученики могут видеть на картинках, потому что не все ученики находятся на одинаковом уровне знаний.Затем учащиеся будут использовать изображения для моделирования процесса создания дихотомического ключа.

Материалы

Скачать Приложение 1

Загрузить рабочий лист 1

Скачать план урока

Учебный крючок/предварительный просмотр

Дихотомический ключ — важный научный инструмент, используемый для идентификации различных организмов на основе наблюдаемых признаков организма. Дихотомические ключи состоят из серии утверждений с двумя вариантами выбора на каждом шаге, которые приведут пользователей к правильной идентификации.Этот тип ключа не сложен в использовании, но имеет больше смысла, когда учащиеся сами делают его перед тем, как использовать. Преподаватель смоделирует процесс, прежде чем студенты начнут работать над своими ключами. После демонстрации учащиеся сначала составят ключ ветвления, используя изображение организма по своему выбору. После того, как ключ ветвления будет готов, учащиеся преобразуют его в письменный дихотомический ключ. Конечным продуктом будет плакат с фотографиями учеников и их письменными дихотомическими ключами.

Процедура

(25-30 минут)

1. Перед занятием поручите учащимся собрать десять изображений растений и животных, подчеркнув, что на фотографиях должно быть изображено все тело организма. Они будут использоваться после демонстрации инструктором.

 

2. Продемонстрируйте вместе с учащимися процесс создания разветвленного и письменного дихотомического ключа. См. Приложение 1 «Классификация 1: Использование дихотомических ключей» для получения пошаговых инструкций.

3.После моделирования процесса предложите учащимся взять десять картинок, которые они собрали для своего проекта. Затем учащиеся пройдут тот же процесс, чтобы создать дихотомический ключ, уникальный для их изображений.

4. Предложите учащимся проверить ключ другого учащегося, чтобы убедиться, что они «работают» и правы, прежде чем работать над своей итоговой презентацией.

Словарь

дихотомический ключ, организм

Материалы для оценки

(15-20 минут)

Учащиеся должны сделать плакат с письменным дихотомическим ключом и картинками на лицевой стороне и ключами-ветвлениями (черновой набросок) на обратной стороне.Дайте каждому учащемуся копию рабочего листа 1, «Классификация 1: Использование дихотомических ключей» в качестве критерия оценивания, чтобы помочь им в требованиях к их проекту. После выставления оценок учащиеся должны разложить свои дихотомические ключи по комнате, чтобы все учащиеся могли их наблюдать.

 

Добавочный номер:

(до 1 часа)

Студентам будут выданы различные неизвестные организмы с ключами для идентификации, и они будут работать над процессом идентификации.Источники ключей: интернет или учебники.

Инструкторы также могут использовать полевые справочники для местных территорий, используя изображения животных или растений, которые учащиеся могут увидеть на своих дворах или в парках. Хорошими источниками являются Первые путеводители Peterson. Кроме того, в Интернете можно найти «примеры дихотомических ключей» и получить несколько примеров.

Дополнительные ресурсы

«Дихотомия». Мерриам-Вебстер . Мерриам-Вебстер, nd Веб. 16 августа 2014 г.

 

Гиллер, Джеффри. «Есть ли мы ближе к тому, чтобы узнать, сколько видов существует на Земле?» Scientific American Global RSS . Scientific American, 8 апреля 2014 г. Интернет. 16 августа 2014 г.

Контактная информация

Напишите нам об этом плане урока

Ниша | Национальное географическое общество

В экологии термин «ниша» описывает роль, которую организм играет в сообществе.Ниша вида включает в себя как физические условия, так и условия окружающей среды, в которых он нуждается (например, температура или местность), а также взаимодействие, которое он имеет с другими видами (например, хищничество или конкуренция).

Например, редкая камышевка Киртланда ( Setophaga kirtlandii ), небольшая певчая птица Северной Америки, имеет очень ограниченную нишу. Он гнездится только среди молодых сосен ( Pinusbankiana ), для прорастания семян которых требуются периодические лесные пожары. В этой среде одно из взаимодействий видов, с которым он должен бороться, — это паразитирование гнезд коричневой воловьей птицей ( Molothrus ater ). Коровьи птицы откладывают яйца в гнезда, построенные другими видами птиц, и эти птицы-хозяева затем насиживают и выращивают птенцов коровьих птиц, часто за счет своих собственных птенцов.

Как правило, виды с узкими или ограниченными нишами считаются специализированными видами. Коалы ( Phascolarctos cinereus ), которые питаются только листьями эвкалиптов в Австралии, являются примером специального вида. Виды с более широкими нишами, такие как койоты ( Canis latrans ) или еноты ( Procyon lotor ), считаются универсалами.Никакие два вида не могут занимать одну и ту же нишу, в противном случае они находились бы в прямой конкуренции друг с другом за ресурсы. Если это произойдет, то один вид вытеснит другой. Если теряющий вид не адаптируется, это приведет к его исчезновению.

Джозеф Гриннелл, американский эколог, был первым, кто разработал идею экологической ниши. Его определение, о котором он писал в научных статьях, начиная с 1917 года, было сосредоточено на факторах окружающей среды, которые определяли, где вид может выжить, а не на взаимодействии между видами. Примерно в то же время английский эколог Чарльз Элтон разрабатывал свои собственные идеи о нишах. В его определении ниша вида определялась его взаимодействием с другими видами, а именно его отношениями с пищей и хищниками.

Почти 40 лет спустя, в конце 1950-х годов, английский эколог Дж. Эвелин Хатчинсон объединила эти две версии в более широкое определение. Это определение рассматривает всех абиотических и биотических факторов, влияющих на вид поддающимся количественной оценке образом.Это определение до сих пор используется учеными. Сегодня важно продолжать изучать ниши видов, потому что это может помочь нам понять, как организмы будут реагировать на изменения окружающей среды, вызванные людьми.

Интеграция людей, истории и контекста в преподавание биологии в колледже

CBE Life Sci Educ. 2008 Осень; 7(3): 267–278.

, * , и

Катаюн Чамани

* Факультет естественных наук и математики, междисциплинарный колледж, Колледж Юджина Ланга, Нью-Йорк, 10 10 10;

Дебора Аллен

Факультет биологических наук, Делавэрский университет, Ньюарк, Делавэр, DE 19716; и

Kimberly Tanner

Государственный университет Сан-Франциско, Сан-Франциско, Калифорния 94132

*Отделение естественных и математических наук, Междисциплинарные науки, Колледж Юджина Ланга, Новая школа свободных искусств, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10011;

Факультет биологических наук, Делавэрский университет, Ньюарк, Делавэр, 19716; и

Государственный университет Сан-Франциско, Сан-Франциско, Калифорния 94132

Автор, ответственный за переписку. Copyright © 2008 Американского общества клеточной биологииЭта статья цитировалась в других статьях PMC.

ВНЕДРЕНИЕ СОЦИАЛЬНОГО КОНТЕКСТА В ПРЕПОДАВАНИЕ БИОЛОГИИ

Крайне важно, чтобы биологи развития знали о возможных социальных последствиях своей работы и о возможном формировании их дисциплины социальными силами. Сегодняшние студенты-биологи могут быть наделены большей физической и социальной властью, чем любая группа людей до них.

– Скотт Гилберт и Энн Фаусто Стерлинг

Биология выходит на первые полосы газет, поэтому важно, чтобы мы учили учащихся устанавливать связь между тем, что они узнают в классе, и тем, что они видят в повседневной жизни.Как исследователи-биологи, мы осознаем негативные последствия занятий наукой в ​​вакууме, поскольку нас все чаще просят эффективно взаимодействовать с местными и национальными законодателями. Однако, как преподаватели биологии, мы можем предпочесть преподавать биологию вне социального контекста, полагая, что учащиеся могут установить эти связи самостоятельно. Но студенты моделируют поведение своих преподавателей и следуют их примеру. Если мы включим социальные вопросы в учебную программу по биологии, мы смоделируем социальную ответственность для специалистов по биологии и продемонстрируем необходимость биологической грамотности для неспециалистов.

В связи с постоянно расширяющимся учебным планом по биологии некоторые преподаватели могут задаться вопросом, как они найдут место для включения социальных вопросов и какое биологическое содержание может быть опущено в процессе. Стратегически внедряя социальный контекст в те темы, которые традиционно рассматриваются в нескольких курсах биологии, мы жертвуем небольшим количеством времени и содержания и позволяем учащимся размышлять об этом социальном контексте более одного раза. Расширив рамки биологических концепций (Khodar et al. , 2004) на вопросы, имеющие социальную значимость, мы можем улучшить запоминание учащихся, поскольку каждая концепция имеет несколько точек входа и, следовательно, несколько точек интереса, которые могут служить путями. для поиска информации.Использование реальных проблем для объединения ряда биологических концепций побуждает учащихся отказаться от взгляда на биологию как на набор разрозненных концепций, предметных областей или глав из учебников, далеких от общества. Это побуждает их устанавливать связи с биологией во время изучения небиологических дисциплин. Такой подход ведет к укреплению социальных связей и развитию привычки мышления, которую учащиеся могут развивать по мере прохождения 4-летней учебной программы и далее.

Недавние отчеты о реформе естественнонаучного образования пропагандируют этот педагогический подход, поскольку он готовит учащихся к решению междисциплинарных проблем двадцать первого века (National Research Council [NRC], 2005). Интегративное обучение указано в качестве одного из четырех основных результатов обучения в отчете «Обучение для нового глобального века». «Проект интегративного обучения», инициированный Американской ассоциацией колледжей и университетов (AAC&U; 2007) и Фондом развития преподавания Карнеги, предоставляет практические ресурсы для достижения этих целей (AAC&U и Фонд Карнеги, 2007). Этот сдвиг акцента с дисциплинарного на интегративное обучение связан с исследованиями в области когнитивистики, которые демонстрируют, как предыдущие знания учащихся могут влиять на то, как они организуют и связывают новую информацию, создавая «схемы», глубоко укоренившиеся в личном и культурном опыте (Выготский, 1978; Ausubel и др. , 1978; Lattuca и др. , 2004). Имея это в виду, эта функция сначала демонстрирует важную связь между биологией и социальными проблемами, а затем исследует, как история биологии может быть использована для придания актуальности учебной программе по биологии.

СОЕДИНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ С СОЦИАЛЬНЫМИ ПРОБЛЕМАМИ

Истории, посвященные биологам, напоминают учащимся о том, что биологические исследования являются делом человека и, как и любые другие, не изолированы от политики, социальных норм или парадигм того времени. В следующем разделе показано, как знакомые биологические темы, такие как серповидноклеточная анемия, регуляция генов с помощью оперона lac и энергетика, могут быть представлены в их социальном контексте. За этими примерами следует краткая информация о крупномасштабных усилиях и таблицах со списком ресурсов, которые помогут преподавателям в этом процессе интеграции.

Серповидноклеточная анемия: множественные точки соприкосновения

Хотя серповидноклеточная анемия (SCA) используется для иллюстрации множества сложных биологических концепций в различных курсах (генетика, эволюция, биохимия, физиология), эта тема упоминается лишь в нескольких курсах биологии. в широком социальном контексте. Генная регуляция развития, взаимоотношения генотип-фенотип, полимеризация белков, кооперативное связывание и сбалансированные полиморфизмы, связанные с эволюцией, могут быть проиллюстрированы на примере SCA.Но без социального контекста учащиеся могут уйти из класса с неправильными представлениями о частоте и распределении аллелей и полагать, что эти понятия не имеют большого значения в реальном мире. Мы можем использовать социальную историю развития молекулярной диагностики SCA и ее последующего использования в программах генетического скрининга в Соединенных Штатах в качестве средства обучения этим биологическим концепциям. Тем самым мы укрепляем связь между этими различными биологическими концепциями, а также демонстрируем, как биология, вырванная из социального контекста, может привести к широкомасштабной социальной несправедливости.

Чтобы понять, как преподаватели биологии могут использовать программы генетического тестирования SCA для контекстуализации основных биологических принципов и концепций, мы должны сначала взглянуть на социальные проблемы, которые окружали эти программы. Законодательство о генетическом скрининге SCA за последние 40 лет перешло от обязательных законов штатов к добровольной национальной программе и к генетическому тестированию сотрудников государственными работодателями без информированного согласия (Bowman, 1977; Markel, 1997). Во всех этих случаях целевым населением для скрининга являются афроамериканцы, несмотря на то, что аллель серповидно-клеточной анемии не ограничивается этой расово определенной группой (Markel, 1997).Этому заблуждению способствовали заявления, сделанные президентом Никсоном в 1972 году, когда он рассуждал о том, что Национальный закон о борьбе с серповидно-клеточной анемией необходим для ликвидации забытой болезни, которая «поражает негров и никого другого» (Nixon, 1972; P. L. 92–294). Хотя партия «Черные пантеры» полностью поддержала Закон о контроле над SCA, полагая, что он будет способствовать улучшению здоровья в их сообществах, этот закон привел к массовой дискриминации афроамериканцев в Соединенных Штатах, многие из которых потеряли страхование здоровья и жизни, доступ к государственным школам. и Джобс (Culliton, 1972; Bowman, 1977).Эта программа скрининга служит одним из лучших исторических примеров неудачного генетического теста и продолжает преследовать афроамериканцев сегодня, поскольку она поддерживается в заявлении штата Нью-Йорк на получение лицензии на брак (13aa) и всплывает в судебных делах, связанных с генетическим тестированием в США. на рабочем месте (Боуман, 2000 г.; Кэрролл и Коулман, 2001 г.; Государственный университет Луизианы, 1998 г.; Norman-Bloodshaw v. Lawrence Berkeley Labs , 135 F3d 1260, 9 th Circuit, 1998 г.).

Возможно, ученых удивит тот факт, что лауреат Нобелевской премии Лайнус Полинг, один из пионеров, участвовавших в создании первого молекулярного теста на SCA, был сторонником программ скрининга, которые привели к дискриминации. Большинство ученых помнят Полинга как стойкого противника исследований ядерной энергии из-за ее способности вызывать человеческие страдания. Что касается скрининга SCA и планирования семьи, Полинг и здесь полагал, что он может предотвратить человеческие страдания, о чем свидетельствует следующая цитата: гена серповидноклеточной анемии [ , чтобы предотвратить ] двух молодых людей, несущих один и тот же серьезно дефектный ген в одной дозе, от любви друг к другу.

Включение позиции Полинга в наше учение важно по ряду причин. Признавая эту историю, мы можем исследовать, как биологические открытия и их приложения могут формироваться социальными предрассудками того времени (SCA). Мы также показываем, как репутация Полинга как ученого и, следовательно, как авторитетного человека использовалась другими для поддержки политики, которая привела к социальной несправедливости. Попросив студентов проанализировать цитату Полинга, мы призываем их подумать, какую роль они будут играть в общении и размещении своей работы в открытом доступе. Это особенно важно для случая ВОС, поскольку многие медицинские работники не знали о своем непонимании молекулярной биологии, стоящей за диагностикой ВОС, что привело к неправильному информированию о статусе заболевания. Эта путаница была частично связана с переходом от цитологического скрининга к молекулярному скринингу с помощью анализов растворимости гемоглобина. Поскольку врачи не привыкли рассматривать фенотипы как на молекулярном уровне, так и на уровне организма, номенклатура стала проблематичной. Правительство, медицинское сообщество и широкая общественность начали путать статус носителя «признака серповидно-клеточной анемии» с серповидно-клеточной анемией (Markel, 1997).

Таблица 1.

Ресурсы для специалистов по биологии

Женщины и меньшинства в науке
Афроамериканские ученые. Научное обновление. АААС. www.scienceupdate.com/spotlights/africanamerican.php (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Аудио и печатные резюме биографий.
Афроамериканские ученые. Лица науки: афроамериканцы в науке.https://webfiles.uci.edu/mcbrown/display/faces.html#Past (по состоянию на 8 марта 2008 г.). База данных лиц с возможностью поиска по профессии или имени; биографии короткие, но список ссылок и видео богат.
Афроамериканские женщины-ученые. Уоррен, В. (1999). Чернокожие женщины-ученые в Соединенных Штатах, Блумингтон: издательство Университета Индианы. Сборник биографий.
Биографии/Фильмы/Веб-сайты. Моррис, Т. Е., и Гал, С. (2003). Рецепт изобретения: биографии ученых, Национальный центр изучения конкретных случаев в науке. www.sciencecases.org/sci_bios/sci_bios.asp (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Научный пример, основанный на исследованиях в области образования (″Draw A Scientist″) и имеющий ссылки на множество баз данных биографий, фильмов и веб-сайтов.
Биология/Политика. Брэди, К. (2007). Элизабет Блэкберн и история теломер: расшифровка концов хромосом, Бостон: MIT Press. Отзывы о вкладе Блэкберн в биологические исследования, ее опыте женщины-ученого и ее роли в политике исследований стволовых клеток.
Меньшинства в науке. Биографический проект SACNAS. Общество содействия развитию чиканос и коренных американцев в науке www.sacnas.org/biography/default.asp (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сборник биографий для старшеклассников; с возможностью поиска по полу, этнической принадлежности, имени или теме.
Нобелевская премия Женщины. МакГрейн, С. (1993). Нобелевская премия «Женщины в науке». Их жизнь, борьба и важные открытия, 2 -е издание . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. www.nap.edu/catalog.php?record_id=10016 (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Биографии женщин-ученых, которые составляют всего 3% от всех лауреатов Нобелевской премии.
SCA/Биохимия/Биография. Евгеника для облегчения человеческих страданий.(1970). В: Это в крови! Документальная история Лайнуса Полинга, гемоглобина и серповидноклеточной анемии. SUNY, Нью-Йорк, ноябрь. Специальные коллекции, Библиотека долины, Университет штата Орегон. Продюсер Джейсон Хьюсон. http://osulibrary.oregonstate.edu/specialcollections/coll/pauling/blood/narrative/page35.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Заметки, выдержки, аудиозаписи и расшифровки записей и презентаций Лайнуса Полинга.
Женщины в биологии растений. www.aspb.org/committees/women/pioneers.cfm (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Биографии женщин-биологов растений; включает МакКлинток и Маргулис.
Женщины в науке. Суперкомпьютерный центр Сан-Диего. Шестнадцать биографий, подробно описывающих личный путь женщин-ученых; включает Розалинд Франклин, Роджера Арлинера Янга и Мэри Эннинг.
Профессиональные общества и организации, присуждающие награды
Профили членов ASCB. www.ascb.org/index.cfm?navid=79 (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Коллекция профилей участников, начиная с 1992 года; включает в себя как личные, так и карьерные моменты успеха.
Биология. Джадсон Х.Ф., Тобиас П., Рогал Л., Крик Ф., Берг П., Карн Дж., Ходжкин Дж., Тан К. и Брент Р. (2002). Going Strong at 75. The Scientist 16 , 16. www.the-scientist.com/article/display/12927 (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сборник статей ученых о Сидни Бреннер; прослеживается его становление как ученого и влиятельного деятеля науки.
EMBO: Архив интервью науки и общества. www.nature.com/embor/archive/interviews/2001.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Коллекция из 3–5 интервью каждый год, начиная с 2000 г., с выдающимися учеными, рассказывающими о последствиях своей работы и роли науки в глобальном контексте (необходимо прокрутить вниз до раздела «Наука и общество»).
EMBO: На скамейках. www.embo.org/communities/benches.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Краткие очерки о жизни молодых ученых на разных этапах их карьеры в промышленности и академических кругах.
Американское генетическое общество: Беседы о генетике. www.genestory.org/index.html (по состоянию на 14 июля 2008 г.). Сборник биографий и видеофрагментов генетиков, опрошенных другими генетиками.
JBC: Размышления. www.jbc.org/cgi/sectionsearch?tocsectionid=Reflections (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Reflections — это приглашенные статьи уважаемых биохимиков, которые намечают траектории карьеры.
Микробиология. Познакомьтесь с учеными, мир микробов. Американское общество микробиологии. www.microbeworld.org/scientists/interviews/Liis-annePirofski.aspx (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Четырнадцать интервью с микробиологами и исследователями в области общественного здравоохранения.
Nobel Prize. org. http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/articles/golgi/index.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Биографии и история открытий в науке.
Профили PNAS. www.pnas.org/cgi/collection/profiles (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сбор анкет 139 ученых.
Ученый: Профили. www.the-scientist.com (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Профили младших и старших исследователей, включая личные взгляды; доступен для поиска научным журналистом сериала Карен Хопкин.

Эти биологические заблуждения служат отличным продолжением для дискуссий в классе или лекций, посвященных частоте аллелей, моделям наследования и отношениям генотип-фенотип (Strasser, 1999). Студенты часто удивляются, узнав, что аллель SCA может следовать рецессивному, доминантному или неполному доминантному типу наследования в зависимости от фенотипического анализа (анемия, устойчивость к малярии или растворимость соответственно). Напоминание учащимся о том, что малярия действует как фактор окружающей среды для выбора защитного аллеля SCA, напоминает учащимся, что распространение аллелей зависит не от расы, а от окружающей среды.Анализ данных теста молекулярной растворимости гемоглобина направлен на необходимость полного понимания связи генотип-фенотип и необходимость соответствующей номенклатуры. Этот биологический анализ истории SCA учит студентов подвергать сомнению экспериментальные результаты и интерпретации перед лицом новых знаний и технологий. Интегрируя биологические и социологические аспекты программы генетического скрининга SCA, мы делаем биохимию гемоглобина и генетику β-глобина значимыми как внутри, так и за пределами класса биологии.

The Lac Operon and Energetics: The Evolution of New Products

Социальная история программ скрининга SCA находит отклик у разнообразного студенческого населения Соединенных Штатов, но служит лишь одним примером того, как можно добиться контекстуализации учебных программ по биологии. Другой пример, широко распространенный в учебной программе по биологии, — это lac оперон. Хотя мы просим студентов понять подробную регуляцию этого оперона, его значение часто неясно для студентов, хотя существует множество социальных связей.Высокая частота глобальной непереносимости лактозы может служить отправной точкой для дискуссий о регуляции генов развития у младенцев и взрослых, различных эволюционных результатах экспрессии лактазы у взрослых, основанных на практике домашнего скота северных европейцев и некоторых африканских племен, и появление пробиотических продуктов, предназначенных для лечения фенотипа непереносимости лактозы у некоторых людей (Gibbons, 2006; Tishkoff et al. , 2007; Stanford University, Human Biology Core Course, www.stanford.edu/dept/humbio/cgi-bin/?Q=node/177).

Сопоставляя экспрессию лактазы прокариот и эукариот в этом контексте, студенты получают более полное представление о регуляции генов и с меньшей вероятностью путают их или, возможно, даже могут увидеть, где они имеют структурное сходство (операны и кластеры предшественников микроРНК). Они также узнают, что, хотя у прокариот и эукариот развились разные механизмы генетического контроля, потребление человеком молока и пробиотиков может влиять на регуляцию генов (Enattah et al., 2002). Изучение этих макромасштабных условий окружающей среды подчеркивает тесную связь между генами и окружающей средой (Wade, 2006). Эта связь может быть помещена в более широкую биологическую концептуальную структуру комбинаторного контроля путем пересмотра экспериментальных методов лечения SCA, которые используют естественный переход развития от экспрессии фетального гена β-глобина к экспрессии гена β-глобина взрослого человека. Сопоставляя примеры SCA и лактазы, учащиеся лучше распознают общие темы, такие как влияние окружающей среды на экспрессию генов, и учитывают различные уровни масштаба окружающей среды.

Инструкторы могли бы глубже изучить социальные последствия биологических знаний, указав на недавнюю разработку ДНК-тестов на непереносимость лактозы или судебные иски против Dannon за ложную рекламу, связанную с их пробиотическими йогуртовыми продуктами (Business Wire, 2008, Wade, 2002). . Здесь инструкторы могут рассказать о работе членов Американского общества микробиологии, опубликовавших отчет под названием «Пробиотические микробы: научные основы», который использовался в судебном процессе против Dannon.

Этот отчет иллюстрирует социальную ответственность профессиональных научных организаций. Интеграция отчета в учебную программу по биологии позволяет учащимся исследовать утверждения с биологической точки зрения, дает им возможность применить полученные знания и побуждает их обратить внимание на взаимодействие между биологией и обществом (Walker and Buckley, 2006).

Другой распространенной биологической областью является энергетика. Здесь студенты также могут запомнить побочные продукты метаболизма гликолиза и дыхания, но никогда не поймут, почему эти пути важны для других предметных областей, таких как онкогенез.Инструкторы могут указать на актуальность энергетики, используя ПЭТ-изображение, чтобы продемонстрировать, как клетки реагируют на окружающую среду. Раковые клетки, лишенные кровотока, увеличивают поглощение глюкозы, поскольку они переключаются с дыхания на гликолиз, пытаясь компенсировать недостаток кислорода и в ответ на менее эффективное производство АТФ посредством гликолиза. Понимание того, почему одни опухоли способствуют развитию кровеносных сосудов, а другие нет, связано с отношениями между генами и окружающей средой.Учащиеся могут связать этот материал с более широкой биологической концепцией экологического контроля над экспрессией генов на еще одном масштабном уровне — на уровне локализованной внеклеточной среды. Социальную связь можно расширить, указав на работу Джуды Фолкмана по ангиогенезу и последующую разработку противораковых препаратов на основе этой работы (Wade, 1997).

Приведенные выше примеры иллюстрируют, как преподаватели биологии могут брать традиционные темы и помещать их в исторический и современный контекст, привнося другие важные всеобъемлющие биологические концепции, такие как эволюция и взаимодействие генов и окружающей среды, и выделяя при этом работы значительных фигур в области биологии. .

Крупномасштабные усилия по внедрению социального контекста в преподавание биологии

Ряд учреждений использовали подход, подчеркивающий актуальность биологии в повседневной жизни, чтобы повлиять на выбор студентами специальностей и профессий. Племенные колледжи, такие как Колледж Оглала Лакота и Университет Метрополитана (Пуэрто-Рико), были выбраны Национальным научным фондом (NSF) в качестве образцовых учреждений передового опыта, что увеличило их выпуск по специальностям естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) на 44. % за 10-летний период.Это было достигнуто путем разработки курсов, которые ориентируют учебную программу на местную местность и культуру (Amber, 1998; NSF, 2007). Аналогичным образом, преподаватели Эвергринского государственного колледжа в Лонгхаусе разработали «Истории коренных народов «Непреходящее наследие», в которых особое внимание уделяется земельным обрядам, знаниям коренных народов и наукам об окружающей среде (Истории коренных народов «Непреходящее наследие», www. evergreen.edu/tribal/ дела/index.htm). Whittier College требует, чтобы все студенты завершили трехсеместровую программу по математике и естественным наукам, кульминацией которой является завершающий курс под названием «Математика и естественные науки в контексте», посвященный глобальным проблемам и готовящий студентов к тому, чтобы стать информированными гражданами-лидерами (Whittier College, www. .whittier.edu/oldsite/science-math/default.htm). В 2001 г. члены организации Science Education for New Civic Engagements and Responsibilities (SENCER) инициировали международные усилия по объединению ученых, заинтересованных в том, чтобы связать свою работу с социальными проблемами. Члены разработали типовые курсы для основных и неспециальных специальностей, которые распространяются через их веб-сайт, информационный бюллетень, семинары по повышению квалификации преподавателей, а в последнее время — через программу стипендий (SENCER, 2008). В совокупности эти усилия направлены на то, чтобы подготовить гражданских биологов и побудить студентов играть активную роль в продвижении биологических исследований по мере продвижения по карьерной лестнице ().

Таблица 2.

Ресурсы по биологии в социальном контексте

Практические примеры, проблемы, педагогика
Практические примеры по биологии (книга). Уотерман, Массачусетс, и Стэнли, Э.Д. (2005). Биологическое расследование: рабочая тетрадь с исследовательскими примерами, Сан-Франциско, Калифорния: Бенджамин Каммингс. Сборник случаев, которые помещают биологию в контекст.
Практические примеры в науке (книга). Herreid, CF (2007). Начните с рассказа. Кейс-метод преподавания науки в колледже, Арлингтон, Вирджиния: NSTA Press. Сборник статей и методик обучения с кейсами.
Тематические исследования в области науки (онлайн). Национальный центр тематического обучения в области естественных наук. К. Ф. Херрейд и Н. Шиллер, директора Государственного университета Нью-Йорка в коллекции дел Буффало. http://ublib.buffalo.edu/libraries/projects/cases/case.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Центр обмена информацией для тематических исследований, организованных по дисциплинам и авторам; учебные заметки, задания и ключи ответов, защищенные паролем.
Проблемное обучение (онлайн). Делавэрский университет. Информационный центр проблемно-ориентированного обучения. www.mis4.udel.edu/Pbl/index.jsp (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Центр обмена информацией о проблемах в социальном контексте.
Научное образование для новой гражданской активности и ответственности (онлайн). www.senser.net (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сборник типовых учебных программ, статей, информационных бюллетеней, летних институтов и региональных конференций.
Книги
Бионауки. Франклин С. и Лок М., ред. (2003). Переделывая жизнь и смерть: к антропологии биологических наук, Санта-Фе: Школа американской исследовательской прессы. Сборники эссе по различным аспектам клеточной биологии, включая апоптоз, трансгенные организмы, клонирование, генетическое улучшение, биоразнообразие микробов и терапию стволовыми клетками.
Биология развития и генетика. Гилберт С., Тайлер А. и Закин Э. (2005). Биоэтика и новая эмбриология: плацдарм для дебатов, Нью-Йорк: Sinauer Associates. Дополнительный текст, разработанный Скоттом Гилбертом и его студентами на семинарах для первокурсников в Суортмор-колледже; каждая тема рассматривается путем согласования глав, посвященных социальным и научным аспектам.
Генетическая природа/культура. Гудман, А., Хит, Д.и Линди, С., ред. (2003). Генетическая природа / культура: антропология и наука за пределами разделения двух культур , Беркли: Калифорнийский университет Press. Сборник эссе по антропологии и истории, посвященный биоразнообразию людей и животных, анализу родословных, национальным геномным базам данных/информированному согласию/конфиденциальности, генетически модифицированным организмам и генетическому улучшению.
Генетика и геномика. Векслер, А. (1996). Картирование судьбы: воспоминания о семье, рисках и генетических исследованиях , Беркли, Калифорния: UC Press .Мемуары, в которых подробно рассказывается история поиска Нэнси Векслер гена Хантингтона глазами ее сестры Элис Векслер.
Геномика и искусство. Кевлес, Б., и Ниссенсон, М. (2000). Изображение ДНК. www.genomicart.org/genome-toc.htm (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Главы книги посвящены генам и вопросам справедливости с использованием иллюстраций с выставки «Paradise Now», научных обзоров и интервью с художниками.
История геномики и социальные последствия. Слоан, П., изд. (2000). Управление нашими судьбами: исторические, философские, этические и теологические взгляды на проект генома человека, Нотр-Дам. В: Нотр-Дам Press. Сборник эссе и ответов на конференции в Дартмуте, частично финансируемой ELSI Министерства энергетики США в 1995 г.
Перспективы биологии и медицины. ПроектМуза. http://муза.jhu.edu/journals/pbm (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Междисциплинарный журнал помещает актуальные темы в контекст гуманистических, социальных и научных проблем; нейробиология, биомедицинская этика и история, генетика и эволюция, экология.
Биоэтика развивающихся стран. Издательство Блэквелл. www.blackwellpublishing.com/journal.asp?ref=1471–8731 (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Журнал, посвященный более глобальному взгляду на биоэтику; коллекция бесплатных хайлайтов; уделение особого внимания ВИЧ/СПИДу, знаниям и ресурсам коренных народов, а также культурным обычаям.
Институт этики Кеннеди. Издательство Университета Джона Хопкинса. http://kennedyinstitute.georgetown.edu/publications/kie_journal.htm (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Форум различных взглядов на биоэтику, включая феминистские взгляды; включает ″Scope Notes″, обзор с обширной аннотированной библиографией по конкретным темам биоэтики; включает «Биоэтика на кольцевой дороге» для инсайдерской информации о деятельности на федеральном уровне; некоторые тома посвящены исследованиям стволовых клеток в связи с донорством ооцитов, культурным разнообразием и государственно-частными предприятиями.
Наука как культура. Нью-Йорк: Рутледж. Публикуется четыре раза в год; посвящен анализу культурных ценностей, видимых в фактах, артефактах, процессах, конструкциях, оружии и чудесах из области науки и техники; т. е. статья Макфейла о вирусном гене дает исторический и культурный взгляд на мобильные элементы в геноме человека.
SEED: Наука как культура. ООО «Сид Медиа Групп».http://seedmagazine.com/magazine/ (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Журнал, связывающий науку с обществом и искусством; аналогичен Wired Magazine по формату и современному охвату; включает колонку ″Pharingula″, автором которой является П. X. Мейерс и посвящен эволюционной биологии; включает в себя ″Салон семян″, беседы между лидерами в области науки и искусства/дизайна.
Сайты и видео
Клеточная биология. Чамани, К. (2004). Клеточная биология для жизни, Нью-Йорк: GarlandScience. www.garlandscience.com/textbooks/cbl (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Учебная программа в современном и историческом социальном контексте; праймеры, связанные с первичной литературой, посвященной исследованиям стволовых клеток, ботулиническому токсину, ВПЧ и раку; дополнительные ресурсы перечислены в разделе ссылок каждого модуля.
Биология развития. Сопутствующий веб-сайт учебника по биологии развития, Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.http://8e.devbio.com/keyword.php?kw=bioethics (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Коллекция официальных документов по этическим и историческим аспектам исследований стволовых клеток с видео и анимацией.
Эпигенетика. Призрак в твоих генах. (2007). НОВА/WGBH. Холт С. и Патерсон Н. www.pbs. org/wgbh/nova/genes (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Видеоклипы, находящиеся в свободном доступе, посвящены роли социальных факторов и факторов окружающей среды в экспрессии генов и наследовании.
Генетика. Учебный центр ДНК Долана. Джин Альманах, Колд-Спринг-Харбор. www.dnalc.org/ddnalc/websites (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Архив расширенных изображений евгеники; ДНК из архива «Начало истории»; связь с генами и здоровьем; лабораторные эксперименты по биоинформатике .
Генетика и идентичность. Генетическая идентификационная группа. www.ahc.umn.edu/bioethics/genetics_and_identity/index.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сборник тематических исследований, документов и ресурсов, изучающих использование ДНК-идентификации для установления включения или исключения в расовую или культурную группу .
Геномика. Взлом Кода Жизни. (2001). Продюсеры Арледж Э. и Корт Дж. НОВА/WGBH/Clear Blue Sky. www.pbs.org/wgbh/nova/genome/program.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Видеоклипы, находящиеся в свободном доступе, демонстрирующие взаимосвязь между генетическими технологиями, геномными знаниями и их применением в обществе.
Инфекционные болезни/Биотехнология/Знания коренных народов. Сеть науки и развития.www.scidev.net/en (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сборник официальных документов по ряду тем, включая забытые болезни, генетически модифицированные организмы, регулирование биотехнологии, сохранение и изменение климата; с возможностью поиска по географическому региону или теме.
Здравоохранение. Rx для выживания. (2005). Нирман, М., старший продюсер. Образовательный фонд WGBH и Vulcan Productions, Inc. www.pbs.org/wgbh/rxforsurvival (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Серия DVD с некоторыми видеоклипами в свободном доступе на веб-сайте; запущенные болезни и технологии борьбы с ними; исторический и современный обзор антибиотиков, вакцин, чистой воды и питания.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСТОРИИ БИОЛОГИИ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СОЦИАЛЬНОГО КОНТЕКСТА

Чтобы помочь учащимся понять, что на биологические исследования могут влиять люди как в научном сообществе, так и за его пределами, преподаватели могут использовать историю биологии для предоставления контекста для разработки ключевых принципов, методов и концепций. Прослеживая шаги открытия во времени, учащиеся видят, что биологические знания являются результатом человеческой деятельности, когда каждый исследователь опирается на работу другого посредством общения, конкуренции и сотрудничества.Хотя учащимся может быть трудно пройти долгий и нелинейный путь биологических открытий, их также может утешать тот факт, что каждое открытие не было сделано в одиночку. Делясь историей биологии со студентами, мы представляем более реалистичный взгляд на построение биологического знания: распространены противоположные гипотезы или противоречивые результаты; пути открытия могут включать технологические ограничения, экспериментальные проблемы, ошибки и неверные повороты; а культура и политика могут влиять на направление исследований.Делясь историческими историями об открытиях, мы способствуем развитию критического мышления путем создания учебной среды, в которой учащиеся чувствуют себя комфортно, высказывая собственные заблуждения, рискуя и задавая вопросы.

История эволюционной теории

Тщательный выбор тем из исторических записей может помочь улучшить обучение студентов, но, поскольку время и пространство наших курсов ограничены, мы должны быть осмотрительны в своем выборе. В 2003 году рабочую группу биологов попросили определить четыре или пять основных биологических концепций, которые следует преподавать в каждом курсе биологии для студентов, для Руководящего комитета по критериям и ориентирам для расширенного обучения в рамках программы обучения STEM для студентов (NRC, 2003). После многих часов обсуждения группа сообщила, что эволюция является единственной концепцией, общей для всех курсов биологии, и что другие концепции (т. е. микробная теория, клеточная теория, энергетика, центральная догма) должны преподаваться в курсах, специально требующих этих знаний. . Учитывая этот результат, кажется, что было бы разумно преподавать историческое развитие эволюционной теории, поскольку эта теория является основой всей биологии.

Хотя большинство преподавателей биологии не имеют формального образования в области истории биологии, нам повезло, что у нас есть доступ ко многим ресурсам, освещающим важные события и людей, сформировавших эволюционную мысль.Отличные источники, критически оценивающие вклад ученых в теорию эволюции, включают «Эволюцию для учителей», подготовленную PBS, проект «Понимание эволюции», организованный Калифорнийским университетом (UC) в Беркли, и онлайн-книгу Роберта Янга «Метафора Дарвина». : Место природы в викторианской культуре (). Эти ресурсы признают, что идеи из других дисциплин были необходимы для развития эволюционной теории. Сайт Калифорнийского университета в Беркли предлагает концептуальную карту, наложенную на временную шкалу, которая демонстрирует четыре дисциплинарные области, которые способствовали нашему нынешнему пониманию эволюции.В книге Янга отрывки из книг Дарвина «Происхождение видов », Чарльза Лайелла «Принципы геологии » и Томаса Мальтуса «Эссе о принципе народонаселения » анализируются на предмет общности. Просматривая эти выдержки вместе в одном тексте, студенты узнают, что, хотя Дарвин был сосредоточен на процессе видообразования животных, именно работа Мальтуса по экономике и социальным условиям в конечном итоге подтолкнула Дарвина совершить скачок от искусственного отбора к естественному отбору.Затем социальный философ Герберт Спенсер адаптировал эту концепцию и ввел фразу «выживание наиболее приспособленных» в Принципах биологии , опубликованных в 1864 году. Эти ресурсы естественным образом приводят к разговорам о «социальном дарвинизме» и последующем развитии практики социальной евгеники в Соединенных Штатах Состояния, которые можно проиллюстрировать изображениями из «Архива изображений евгеники», размещенного Учебным центром ДНК Долана (). Поскольку эволюция является единым руководящим принципом всей биологии, важно, чтобы учащиеся осознавали исторические основы этой теории и осознавали, что даже сегодня ведутся споры о том, какие биологические явления вносят наибольший вклад в видообразование.Последняя тема представлена ​​более подробно в недавней книге, посвященной вкладу горизонтального переноса генов (Margulis and Sagan, 2003).

Таблица 3.

Ресурсы по истории биологии

Книги
Биология рака и иммунотерапия. Базелл, Р. (1998). HER-2: Создание герцептина, революционного лечения рака молочной железы, Нью-Йорк: Random House. Биография молекулы, прослеживающая историю ее открытия
Биология рака. Вайнберг, Р. (1999). One Renegade Cell, Нью-Йорк: Basic Books. Захватывающее историческое повествование о ранних теориях и сдвигах парадигмы в биологии рака.
Клеточная биология. Ренсбергер, Б. (1998). Сама жизнь: исследование царства клетки. Оксфорд. Журналистский отчет об открытиях в клеточной биологии, первоначально опубликованный на первой полосе в Washington Post.
Биология развития. Келлер, Э.Ф. (1995). Язык и наука: генетика, эмбриология и дискурс действия генов. В: Переосмысление жизни: метафоры биологии двадцатого века, Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета. Краткая монография, описывающая исторический переход от эмбриологии к генетике и то, как метафоры, основанные на дисциплине, направляют поиск доказательств учеными.
Эволюция. Янг, Р. М. (1985). Метафора Дарвина: место природы в викторианской культуре.http://human-nature.com/dm/dar.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Философский критический синтез истории, политики и идеологии, рассматриваемый через шесть взаимосвязанных эссе, написанных между 1968 и 1973 годами.
История биологии. Журнал истории биологии. Спрингер. www.springer.com/philosophy/philosophy+of+sciences/journal/10739 (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Уделяет особое внимание событиям девятнадцатого и двадцатого веков; подходит для работающего биолога и историка.
Микробиология и иммунология. Де Круиф, П. и Гонсалес-Крусси, Ф. (2002). Охотники за микробами, Орландо, Флорида: Harcourt (первоначально опубликовано в 1926 году). Коллекция из 12 вымышленных исторических отчетов микробиологов на грани открытия, включая Левенгука, Пастера, Коха, Эрлиха, Ру и Мечникова; некоторые неуместные дискриминационные замечания из-за периода времени, и инструкторы должны предупреждать студентов об этих отрывках.
Молекулярная биология. Маккарти, М. (1986). Принцип преобразования: открытие того, что гены состоят из ДНК, Нью-Йорк: В. В. Нортон. Отчет из первых рук об основополагающих экспериментах, которые привели к открытию ДНК как наследственного материала.
Биология стволовых клеток. Майеншайн, Дж. (2003). Чей взгляд на жизнь. Эмбрионы, клоны и стволовые клетки, Гарвардский университет. Отчет историка об истории клеточной биологии, исследованиях стволовых клеток и законодательстве, регулирующем исследования эмбрионов.
Сайты и видео
Клеточная биология. Сардет. С. (2007). Изучение живой клетки, Нью-Йорк: GarlandScience и CNRS Images. DVD с ранними рисунками и фильмом, рассказывающим об истории исследований в области клеточной биологии.
Клеточная биология. Матвеев В. и др. Открытие клетки. БиоМедЭС. www.ifcbiol.org/Dotcweb/index.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Всеобъемлющая история клеточной биологии и клеточной теории, созданная совместно с упором на историографию. Основные моменты цветового кодирования, ключевые моменты истории, концепции, важные для данной области, и спорные области.
Эмбриология. Университет штата Аризона. Энциклопедия проекта «Эмбрион». http://embryo.asu.edu/encyclopedia/search.php (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Коллекция изображений, понятий, людей, книг и критических эссе, относящихся к области эмбриологии, которые отображают отношения в виде карт (см. Темы EP) .
Эволюция. Калифорнийский университет в Беркли. История эволюционной мысли в понимании эволюции. http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/history_01 (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Учебный план, временная шкала с четырьмя различными дисциплинарными взглядами на историю эволюционных концепций.
Эволюция. ПБС. (2001). Эволюция для учителей. Фонд ВГБХ. www.pbs.org/wgbh/evolution/educators/index.html (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Учебный план, короткие видеоролики, ссылки на исторические тексты, предназначенные для обучения эволюции.
Молекулярная биология. Устные истории: программа по истории биологических наук и биотехнологий. Архив Калифорнии. http://content.cdlib.org/xtf/view?docId=kt6q2nb1tg&brand=oac&doc.view=entire_text (по состоянию на 8 марта 2008 г. ). Устные рассказы, полные личных данных и инсайдерской информации из интервью с пионерами технологии рДНК; включает Бойера, Корнберга, Берга, Коэна и других, поиск по имени или ключевому слову .
Философия науки. Пантането Форум. www.pantaneto.co.uk (по состоянию на 8 марта 2008 г.). Сборник статей, способствующих обсуждению того, как общаются ученые, с особым акцентом на лучшее философское понимание науки.

История клеточной биологии, эмбриологии и генетики. или реконструировать историю с помощью биографий, проектов устной истории и интервью.Проект «Открытие клетки» (DoTC) отражает вклад историков науки и включает выдержки из исторических текстов, уделяя особое внимание «значению и концептуальной ценности конкретного открытия» с использованием схемы цветового кодирования на всем веб-сайте, который восходит к вплоть до 1500-х годов ().

Компания GarlandScience выпустила DVD под названием «Изучение живой клетки», который содержит исторический раздел, в котором используются рисунки и текст для иллюстрации работ ранних клеточных биологов ().Еще один интересный проект — «Энциклопедия проекта Эмбрио» — позволяет искать по месту, человеку или объекту и предоставляет результаты в виде карты, изображающей исторические и реляционные связи этих объектов (Университет штата Аризона, ). Чье представление о жизни содержит богатую и подробную историю ранней биологии стволовых клеток, которая служит основой для современных исследований стволовых клеток (Maienschein, ). Калифорнийский университет в Беркли создал проект устных историй по той же теме, используя Предложение 71 в Калифорнии в качестве тематического исследования для документирования отношений между наукой и обществом посредством интервью с биологами стволовых клеток и политиками ().Хотя в проекте Беркли не используются исторические тексты, его построение иллюстрирует необходимость сохранения истории в процессе ее создания — это также наблюдается в интервью в рамках «Программы исследований в области биологических наук и биотехнологий», в которых запечатлены опыт, увлечения и отношения биологов, которые были готовы взять биотехнологию в новом направлении. Подобные сдвиги в биологических исследованиях отражены в «Языке и науке», которая является первой из трех глав в Refiguring Life ().Здесь Келлер прослеживает появление генетики как новой области биологии и предполагает, что благодаря связанному с ней языку генетика привела к маргинализации давней области эмбриологии. Такое прослеживание назад напоминает учащимся, что по мере того, как биологи продолжают делать открытия, будут развиваться новые области, а старые идеи могут исчезнуть только для того, чтобы возродиться в новом контексте. Например, некоторые лармарковские формы наследования сегодня признаны следствием событий эпигенетического программирования, которые могут реагировать на окружающую среду (Jablonka et al., 1998).

Предостережение при использовании истории биологии для преподавания открытий

Документ под названием «Как , а не преподавать историю науки» предостерегает преподавателей от использования истории в качестве инструмента для рассмотрения науки как «триумфального открытия» или « патологическая ошибка» (Allchin, 2000). Предположение о том, что некоторые ученые в прошлом являются «неудачниками», а не участниками более широкой области исследований, приводит к трем негативным последствиям: этот предсказанный и определенный ответ бесполезен, и эта биология статична.Одним из самых известных «неудачников», изображенных в учебниках биологии, является Жан-Батист Ламарк. Предвзятое представление о Ламарке усиливается, когда его противопоставляют Чарльзу Дарвину. Однако Ламарк и Дарвин не считали свои теории эволюции взаимоисключающими, и совсем недавно работа Ламарка была возрождена благодаря лучшему пониманию того, как факторы окружающей среды могут влиять на эпигенетическую модификацию генома. Используя эти теории вместе, а не в противовес, инструкторы могут подчеркнуть важность контекста при определении , когда , и как эти теории объясняют различные биологические явления.Множественность подходов к решению одной и той же проблемы полезна, поскольку дает студентам возможность быть более смелыми в выдвижении новых идей.

Также следует воздержаться от преподавания «истории поваренной книги», представления биологических исследований или открытий вне их исторического контекста (Allchin, 2000). Когда учащиеся читают «исторические» тексты, они могут критиковать экспериментальный подход биолога, но использовать для этого современные знания. Чтобы помочь учащимся перенестись в прошлое, можно использовать превосходный набор исторических биографий в Охотниках за микробами , первоначально опубликованном в 1928 году ().Автор использует язык, подходящий для того времени, и хотя он может приукрашивать то тут, то там, он описывает личности, а также политические и национальные союзы различных клеточных биологов (Summers, 1998). Одной из важных характеристик этих нарративов является то, что они не стесняются подчеркивать «патологическую ошибку», связанную с потребностью быть «правым», и разочарования, сопровождающие эксперименты, которые пошли не так, как планировалось (см. главы Коха и Мечникова). Когда студентов просят поразмышлять над тем, как эти исторические фигуры могли бы улучшить свои экспериментальные модели, им следует напомнить, что они должны оставаться верными технологиям и знаниям, доступным на тот момент. Эти истории могут быть дополнительно контекстуализированы с помощью других статей, которые углубляются в социальный контекст. В случае Луи Пастера и Роберта Коха тематические исследования показывают, как политика войны разожгла враждебность между отдельными людьми и конкурирующими школами мысли в отношении практики общественного здравоохранения (Ullmann, 2007). В совокупности эти взгляды показывают, что технология является важным инструментом и может быть движущей силой или ограничивающим фактором в биологических открытиях.

Наконец, мы рекомендуем отказаться от использования истории для демонстрации биологических открытий как результатов интуиции, так как это может убедить студентов в том, что биология — это не хорошие эксперименты, а скорее глупая удача.Если мы предпримем сознательное усилие, чтобы продемонстрировать, что знания накапливаются с течением времени несколькими исследователями, которым требуются годы, чтобы приобрести свой опыт, студенты могут быть менее склонны спешить с поиском ответов на проблемы и тратить время на содержательные наблюдения и анализ. Временные шкалы, которые отображают вклад нескольких дисциплин в одно крупное открытие, например, что ДНК является молекулой наследственности, иллюстрируют силу интеграции и огромный объем знаний, необходимых для достижения этого вывода (хронология, построенная классом; Лента новостей).Исторические источники и временные рамки выдвигают на первый план один из наиболее влиятельных факторов биологических открытий, которым является не интуиция, а проницательность — способность на основе опыта отличать значимые отклонения от экспериментального шума или человеческой ошибки (Gest, 1997).

Пример хронологии генетики, построенной по классам. Это изображение было создано на одном занятии вводного курса генетики, в котором студентов просили объединить людей, историю и эксперименты, которые привели к пониманию ДНК как трансформирующего материала.События и публикации по физике, химии и биологии переплетены; освещаются распространенные методы того времени, в том числе использование радиоактивности для отслеживания молекул, подвергающихся различным молекулярным процессам. Упоминание «Билла и Дуга» относится к притче, которая помогает учащимся увидеть различия между биохимическим и генетическим подходами и достоинства обоих подходов при решении задач (Kellogg, 1994; Sullivan, 1993). Большое внимание уделяется социальным бедам того времени, которые привели к открытиям, включая инфекционные заболевания (Гриффитс, Херши-Чейз, постулаты Коха), и внимание уделяется менее известным фигурам, таким как Мейшер, Франклин и Уоллес.

Пример хронологии метагеномики и ожирения, созданной студентами. Когда его попросили представить письменное резюме прочитанного, которое включало исследовательские и обзорные статьи, этот студент спонтанно предоставил дополнительный график. Это представление поступило в середине курса среднего уровня по проекту «Геном человека» и иллюстрирует несколько подходов и методов к пониманию генетического и экологического вклада в современную междисциплинарную проблему ожирения.

КАК МОЖЕТ ВЫГЛЯДИТЬ ИНТЕГРАЦИЯ

Интеграция социального контекста в курсы биологии не вращается вокруг одной педагогики или определенного количества времени. Чтобы подчеркнуть применение биологии в обществе, можно использовать телевизионную рекламу вакцины, лекарства или продукта, чтобы открыть лекцию, основанную на биологических принципах, которые привели к разработке продукта. Вопрос о том, будут ли они использовать продукт, стимулирует их способность применять знания, полученные в классе, для принятия решений за пределами класса. Подходы, которые требуют большей подготовки инструктора или работы учащихся вне класса, могут быть более подходящими для небольших классов. В ряде журналов собраны краткие очерки и биографии ученых.Координация этих статей с главами учебников, в которых рассматривается работа этих ученых, может раскрыть личную сторону науки, а также процесс открытия (). Более обширные проекты могут быть сосредоточены на модулях проблемного обучения или тематических исследованиях в области науки (Аллен и Таннер, 2003 г.; Херрейд, 2007 г.). Эти подходы часто сосредоточены на повествовании, описывающем человеческие персонажи, переживающие реальный мир. Тематические исследования, построенные на основе биографий ученых, движимых любопытством, амбициями и/или необходимостью восстановить социальную справедливость, позволяют преподавателям выступать в качестве связующего звена между учебным материалом и контекстом реального мира (Chamany, 2001, 2006).Преподавание на основе тематических исследований можно сочетать с более традиционными занятиями по решению проблем, расширять их до основных тем для курсов и адаптировать, чтобы подчеркнуть местную или институциональную актуальность. Некоторые преподаватели поручают студентам разработать тематические исследования, которые связывают учебный материал с историей, людьми или социальными проблемами, связанными с биологической темой. Этот подход не только показывает, что учащиеся считают важным, но и продукты учащихся могут вносить вклад в репозиторий для будущих курсов, уменьшая нагрузку на преподавателя.

Проект Cell Biology for Life (CBL) (упомянутый в ) был разработан с целью обмена образовательными ресурсами, которые объединяют людей, историю и социальные вопросы биологии с соответствующими оценками и оценками, и описан здесь в качестве примера. того, как этот подход может выглядеть на практике. CBL представляет собой набор модулей, ориентированных на преподавание и обучение на основе конкретных случаев, в которых используются три современные темы для обучения основным концепциям и методам клеточной биологии. Каждый модуль фокусируется на области биологических исследований с несколькими направлениями социальной значимости: ботулинический токсин и секреция, исследование стволовых клеток и клеточная передача сигналов, а также вирус папилломы человека (ВПЧ) и его связь с онкогенезом.Вместе модули CBL охватывают более половины материала стандартного курса клеточной биологии. Используемые последовательно, они переходят от базовой клеточной биологии к более сложной клеточной биологии. Студенты узнают о клеточных структурах, клеточном делении и дифференцировке клеток в модуле стволовых клеток, а также знакомятся с прокариотическими клетками и специализированными клеточными процессами, такими как нейротрансмиссия и мышечное сокращение, в модуле ботулинического токсина. Учащиеся также изучают роль генетики и вирусов в клеточной патологии в модуле ВПЧ.Эти фундаментальные биологические принципы и методы помещены в социальные контексты: исследования стволовых клеток и их использование для скрининга лекарств и токсинов, а также этические дилеммы, связанные с донорством ооцитов и терминацией эмбрионов; ботулинический токсин и его применение в медицине, эстетике и биологической войне; а также диагностика ВПЧ, вакцины и методы лечения рака шейки матки, противоречащие традиционным знаниям.

Чтобы помочь преподавателям преподавать этот контекстуальный материал и оценивать обучение учащихся, каждый модуль CBL содержит учебник для начинающих, в котором рассматриваются история, наука и социальные аспекты темы.Учебники для начинающих содержат набор мультимедийных и литературных ресурсов, организованных по предметам, учебные заметки, указывающие на соответствующие главы книг из текстов, опубликованных Garland Science, задания и оценки, которые способствуют активному обучению учащихся с помощью основной литературы, а также набор защищенных паролем ключей для ответов. . Объединяя элементы CBL с традиционными методами обучения, преподаватели могут предоставить студентам возможность увидеть социальные последствия проведения биологических исследований и развить навыки, необходимые для того, чтобы стать полезными членами общества.

АКТУАЛЬНОСТЬ И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ОЦЕНКА

Исследователи в области педагогической психологии тщательно отмечают, что, поскольку обучение представляет собой процесс развития, представление междисциплинарного содержания или сложных реальных проблем требует тщательного рассмотрения, и это распространяется на оценку результатов обучения учащихся. В связи с этим преподаватели должны помнить о конкретных результатах, которых они надеются достичь посредством междисциплинарного обучения. Иерархические леса, такие как таксономия Блума, позволяют преподавателям сопоставлять ресурсы и задания с конкретными типами обучения, в то время как оценки успеваемости более непосредственно измеряют способность учащегося оценивать и выбирать между различными точками зрения или методологическими подходами для решения проблемы (Forehand, 2005; Shavelson). , и др., 1991).

Оценка интегративного обучения может принимать различные формы, некоторые из которых могут показаться незнакомыми как преподавателям, так и учащимся. Использование аналитических рубрик значительно улучшит четкую коммуникацию результатов и целей обучения и часто используется для оценки эффективности, имитирующей профессиональную деятельность, такую ​​как написание гранта, участие в экспертной группе и экспертная оценка (Allen and Tanner, 2006). Эти задания оценивают знания о биологическом содержании, применение знаний и влияние этих знаний на общество.Метод, который был принят некоторыми преподавателями биологии, требует, чтобы учащиеся использовали и преобразовывали свои содержательные знания в действия, направленные на влияние на социальную политику. Примером этого является отправка писем законодателям или письменных заявлений, которые служат платформами для фиктивного форума сообщества (Ebert-May et al. , 1997; Chamany, ). Один преподаватель попросил студентов представить курсовые работы по различным аспектам исследования стволовых клеток, которые в конечном итоге сформировали справочник для традиционного учебника по биологии развития (Gilbert et al. , 2005; ).

В больших классах, где экзамены используются для оценки знаний учащихся, социальный контекст и история могут быть объединены с более традиционными вопросами. Например, на экзамене по принципам эволюции учащимся может быть предложено рассмотреть вклад или проблемы других дисциплин в теорию эволюции. Попросив учащихся вспомнить людей и теории, которые бросают вызов предложенным Чарльзом Дарвином и Альфредом Уоллесом механизмам эволюции, им напоминают, что биологические знания создаются людьми и что теории и предлагаемые механизмы продолжают меняться с течением времени.

Строгий экзаменационный вопрос может вдохновить учащихся на обучение, особенно если учащиеся раньше не видели контекста в классе. Пример такого типа вопросов показан во вставке 1, в которой оцениваются знания учащихся об основных принципах центральной догмы с использованием социально значимой темы диагностики ВПЧ, методов визуального скрининга, вакцинации и лечения. Этот вопрос можно легко преобразовать в серию вопросов с несколькими вариантами ответов, которые оценивают способность учащегося синтезировать знания.

Вставка 1. Пример итогового экзаменационного вопроса по курсу клеточной биологии

В последнее время к скринингу рака шейки матки стали подходить с помощью диагностики ВПЧ, которая выявляет присутствие ВПЧ (тест Digene Hybrid Capture). Мы также знаем, что некоторые типы ВПЧ способствуют развитию рака в большей степени, чем другие, потому что они несут разные варианты белков Е6 и Е7 (например, ВПЧ 16 несет генетические варианты, кодирующие Е6 и Е7, которые прочно связываются с белками-хозяевами, которые обычно регулируют развитие рака). ).Некоторые утверждают, что скрининг женщин на наличие ДНК ВПЧ высокого риска бесполезен, поскольку он не позволяет окончательно определить, кто находится в группе риска развития рака. 10 мая 2005 г. Молден и др. опубликовал документ, в котором объявляется об использовании диагностического теста «PreTect HPV-Proofer», который обнаруживает мРНК, а не ДНК.

  1. До того, как технология ДНК стала доступной, как мы проводили скрининг на рак шейки матки и каковы плюсы и минусы этой практики скрининга?

  2. Что выявляет тест HPV Digene и как он работает?

  3. Каким образом тест Pretect HPV Proofer решает некоторые проблемы, связанные с тестом Digene, с точки зрения представления молодым женщинам неясной или запутанной информации о состоянии здоровья относительно риска рака при заражении штаммом HPV высокого риска?

  4. Каким образом генетическое разнообразие человека и вирусов приводит к различным исходам рака шейки матки у женщин, подвергшихся воздействию ВПЧ?

  5. Какую роль играет окружающая среда в развитии рака?

  6. Почему женщины в развивающихся странах намного более восприимчивы к раку шейки матки и смогут ли современные вакцины исправить это неравенство?

  7. Как можно доставить ген «самоубийства» в предраковые клетки шейки матки? Четко определите, как именно вы будете нацеливаться на эти клетки и как вы доставите ген в клетки.

В этом вопросе не требуется запоминания конкретных белков или технологий, поскольку предоставляется подробная информация. Вместо этого студентов просили оценить и выбрать наилучший подход в различных ситуациях. Студентам были представлены три модуля CBL () и их попросили сосредоточиться на концепциях, а не на деталях. Вопрос оценивает способность учащегося применять концепции, связанные с генетическим разнообразием (b и d), экспрессией генов (c) и взаимодействием генов и окружающей среды (e).Вопрос также касается истории и применения биологических знаний в обществе (а) в глобальном контексте (е). В этом последнем подвопросе учащимся также предлагается рассмотреть местные недорогие и низкотехнологичные подходы, которые могут быть более подходящими для стран с ограниченными ресурсами, включая визуальный осмотр, анализ уксусной кислоты и лечение рака шейки матки куркумином (активным ингредиентом куркумы). В последнем подвопросе (g) учащимся предлагается интегрировать знания из предыдущих модулей, посвященных передаче сигналов, маркерам клеточной поверхности и методам генной терапии с использованием химерных белков.

Интеграция социального контекста и истории биологии в анализ и оценку обучения учащихся показывает, что эти точки зрения являются неотъемлемой частью изучения биологии, а не просто развлекательным дополнением к классным занятиям. Этот подход также предполагает, что мы ожидаем, что учащиеся будут в состоянии продолжать устанавливать эти связи, и что это важный навык для всех членов общества, будь то исследователи-биологи, политики или другие влиятельные граждане их местного, национального и международного уровня. сообщества.

ССЫЛКИ

  • AAC&U. Доклад глобального века. 2007. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.aacu.org/advocacy/leap/index.cfm.
  • AAC&U и Фонд Карнеги по развитию преподавания. Интегрированный учебный проект. 2007. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.carnegiefoundation.org/programs/index.asp?key=24.
  • Аллчин Д. Как не надо учить историю науки. Дж. Колл. науч. Учить. 2000 30:33–37. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]; Более длинная версия доступна на форуме Pantaneto. www.pantaneto.co.uk/issue7/allchin.htm. [Google Scholar]
  • Аллен Д., Таннер К. Подходы к преподаванию клеточной биологии: учебный контент в контексте — проблемно-ориентированное обучение. Клеточная биол. Образовательный 2003; 2: 73–81. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Аллен Д., Таннер К. Рубрики: инструменты для четкого определения целей обучения и оценки как для учителей, так и для учащихся. CBE Life Sci. Образовательный 2006; 5: 197–203. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Эмбер М. Наземные колледжи дают студентам, изучающим естественные науки, чувство места.Журнал племенного колледжа. 1998 10: 6–9. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]; www.tribalcollegejournal.org/themag/backissues/fall98/fall98ee.html. [Google Scholar]
  • Ausubel D., Novak J., Hanesian H. Педагогическая психология: когнитивный взгляд. 2-е изд. Нью-Йорк: Холт, Райнхарт и Уинстон; 1978. [Google Scholar]
  • Bowman J. Программы генетического скрининга и государственная политика. Филон. 1977; 38: 117–142. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bowman J. Технические, генетические и этические вопросы скрининга и тестирования афроамериканцев на гемохроматоз.Генетическое тестирование. 2000; 4: 207–212. [PubMed] [Google Scholar]
  • Business Wire. Польза для здоровья от йогурта Dannon была признана ложной в судебном процессе, поданном Coughlin Stoia Geller Rudman & Robbins LLP и Mager & Goldstein LLP. Деловой провод. 2008. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.reuters.com/article/pressRelease/idUS260325+23-Jan-2008+BW20080123.
  • Кэрролл А., Коулман К. Устранение пробелов в законодательстве и политике в области генетики: отчет Целевой группы штата Нью-Йорк по вопросам жизни и права.Генетическое тестирование. 2001; 5: 275–280. [PubMed] [Google Scholar]
  • Chamany K. Ninos desaparecidos: тематическое исследование о генетике и правах человека. Дж. Колл. науч. Учить. 2001; 31: 61–65. [Google Scholar]
  • Чамани К. Наука и социальная справедливость: обоснование тематических исследований. Дж. Колл. науч. Учить. 2006; 36: 54–59. [Google Scholar]
  • Каллитон Б. Серповидноклеточная анемия: национальная программа поднимает не только надежды, но и проблемы. Наука. 1972; 178: 283–286. [PubMed] [Google Scholar]
  • Эберт-Мэй Д., Брюэр К., Оллред С. Инновации в больших лекциях — преподавание для активного обучения. Биология. 1997; 47: 601–607. [Google Scholar]
  • Enattah N., Sahi T., Savilahti E., Terwilliger J., Peltonen L., Järvelä I. Идентификация варианта, связанного с гиполактазией у взрослых. Нац. Жене. 2002; 30: 233–237. [PubMed] [Google Scholar]
  • Forehand M. Orey M., редактор. Таксономия Блума: оригинальная и переработанная. Новые взгляды на обучение, преподавание и технологии. 2005. [по состоянию на 8 марта 2008 г.].www.coe.uga.edu/epltt/bloom.htm.
  • Гест Х. Эксперименты и анализ: интуиция в научных открытиях. Персп. биол. Мед. 1997; 41:21–28. [Google Scholar]
  • Гиббонс А. Эволюция человека: есть несколько способов получить молоко и выпить его. Наука. 2006; 314:1672. [PubMed] [Google Scholar]
  • Гилберт С., Фаусто Стерлинг А. Обучение социальной ответственности: изменение программы биологии развития. Междунар. Дж. Дев. биол. 2003; 47: 237–244. [PubMed] [Google Scholar]
  • Гилберт С., Тайлер А., Закин Э. Биоэтика и новая эмбриология, плацдарм для дебатов. Нью-Йорк: Sinaur Associates, Inc.; 2005. [Google Scholar]
  • Herreid C. F. Начните с рассказа: кейс-метод преподавания науки в колледже. Арлингтон, Вирджиния: NSTA Press; 2007. [Google Scholar]
  • Яблонка Э., Лэмб М. Дж., Авиталь Э. «Ламарковские» механизмы в дарвиновской эволюции. Тенденции Экол. и Эвол. 1998; 13: 206–210. [PubMed] [Google Scholar]
  • Келлог Д. Кончина Билла. Информационный бюллетень генетики и общества, 31 марта 1994 г.ПОКОЛЕНИЯ. 1994 2(1) [по состоянию на 8 марта 2008 г.]; www.biochem.wisc.edu/courses/biochem875/Reading/Salvation_of_Doug.pdf. [Google Scholar]
  • Ходар Дж., Халме Д. Г., Уокер Г. К. Концепция иерархической биологии. Клеточная биол. Образовательный 2004;3:111–121. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Lattuca L., Voigt L., Fath Q. Способствует ли междисциплинарность обучению? Теоретическая поддержка и исследовательские вопросы. Преподобный Высшее образование. 2004; 28:23–48. [Google Scholar]
  • Университет штата Луизиана.Суд признает генетическую конфиденциальность — Норман-Бладсо против Лаборатории Лоуренса в Беркли, 135 F3d 1260 (9 th Cir. 1998) Дела, Программа в области юридических наук и общественного здравоохранения. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. http://biotech.law.lsu.edu/cases/privacy/Norman-Bloodsaw.htm.
  • Маргулис Д., Саган Д. Приобретение геномов: теория происхождения видов. Нью-Йорк: Основные книги; 2003. [Google Scholar]
  • Маркел Х. Приложение 6, Научные достижения и социальные риски: исторические перспективы программ генетического скрининга серповидноклеточной анемии, болезни Тея-Сакса, нервной трубки.В: Хольцман Н.А., Уотсон М. С., ред. Заключительный отчет Целевой группы по генетическому тестированию. Национальный исследовательский институт генома человека; 1997. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.genome.gov/10002401. [Google Scholar]
  • Молден Т., Краус И., Карлсен Ф., Скомедал Х., Найгард Дж., Хагмар Б. Сравнение обнаружения матричной РНК и ДНК вируса папилломы человека: поперечное исследование 4136 женщин старше 30 лет возраста с 2-летним наблюдением плоскоклеточного внутриэпителиального поражения высокой степени. Эпидемиол рака.Биомаркеры Пред. 2005; 14: 367–372. [PubMed] [Google Scholar]
  • Национальный исследовательский совет (NRC) Улучшение высшего образования в области естественных наук, технологий, инженерии и математики. Вашингтон, округ Колумбия: 2003 г. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. [Google Scholar]
  • NRC. Содействие междисциплинарным исследованиям, Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук. 2005. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.nap.edu/catalog/11153. html.
  • Национальный научный фонд. Программа предоставляет план привлечения представителей меньшинств к науке и технике.2007. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. Пресс-релиз 07–125. 26 сентября. www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=110124.
  • Никсон Р. Санта-Барбара: Калифорнийский университет; 1972. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. 155- Заявление о подписании Закона о борьбе с серповидноклеточной анемией. Американский президентский проект Джона Вулли и Герхарда Питерса. [Google Scholar]
  • Норман-Бладсо против Лаборатории Лоуренса в Беркли — дополнительная литература. Великие американские судебные дела, том 5, Юридическая библиотека, Американское право и юридическая информация.[по состоянию на 8 марта 2008 г.]. http://law.jrank.org/pages/12809/Norman-Bloodsaw-v-Lawrence-Berkeley-Laboratory.html.
  • Шавельсон Р., Бакстер Г., Пайн Дж. Оценка успеваемости в науке. заявл. Измерение образования. 1991; 4: 347–362. [Google Scholar]
  • Научное образование для новых гражданских обязательств и обязанностей. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.sencer.net/Resources/resourcesoverview.cfm.
  • Strasser B. Серповидноклеточная анемия: молекулярное заболевание. Наука. 1999; 286:1488–1490. [PubMed] [Google Scholar]
  • Салливан Б.Спасение Дуга. 1993. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. Информационный бюллетень «Генетика и общество» от 30 апреля 1993 г. GENERations 1(3) www.biochem.wisc.edu/courses/biochem875/Reading/Salvation_of_Doug.pdf.
  • Саммерс В. Возвращение к охотникам за микробами. Интерн. микробиол. 1998 1: 65–68. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]; www.im.microbios.org/01march98/09%20Summers.pdf. [PubMed] [Google Scholar]
  • Тишкофф С. и др. Конвергентная адаптация персистенции лактазы человека в Африке и Европе. Нац. Ген. 2007; 39:31–40.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
  • Ульман А. Пастер-Кох. Отличительные способы мышления об инфекционных заболеваниях. Микроб. 2007; 2: 383–387. [Google Scholar]
  • Выготский Л. Психика в обществе: развитие высших психических процессов. Кембридж: Издательство Гарвардского университета; 1978. [Google Scholar]
  • Уэйд Н. Одинокий борец с раком. Нью-Йорк Таймс; 1997. Dec. 9, 1997, F. 1. [Google Scholar]
  • Уэйд Н. Поскольку ученые точно определяют генетическую причину непереносимости лактозы, остаются неизвестные.Нью-Йорк Таймс; 2002. 14 января 2002 г., A.10. [Google Scholar]
  • Уэйд Н. Толерантность к лактозе в Восточной Африке указывает на недавнюю эволюцию. Нью-Йорк Таймс; 2006. 11 декабря 2006 г., A.15. [Google Scholar]
  • Уокер Р., Бакли М. Пробиотические микробы: научная основа. 2006. [по состоянию на 8 марта 2008 г.]. www.asm.org/ASM/files/ccLibraryFiles/Filename/000000002312/ProbioticMicrobes.pdf.

CDC – шистосомоз – биология

Возбудители

Шистосомоз (бильгарциоз) вызывается некоторыми видами кровяных трематод (трематод) рода Schistosoma .Тремя основными видами, заражающими человека, являются S chistosoma haematobium , S. japonicum и S. mansoni . Три других вида, более локализованных географически, — это S. mekongi , S. intercalatum, и S. guineensis (ранее считавшиеся синонимами S. intercalatum ). Также было несколько сообщений о гибридных шистосомах крупного рогатого скота ( S. haematobium , х S. bovis , х S.curassoni, x S. mattheei ), заражающий людей. В отличие от других трематод, являющихся гермафродитами, Schistosoma spp. раздельнополые (особи разного пола).

Кроме того, другие виды шистосом, паразитирующие на птицах и млекопитающих, могут вызывать церкариозный дерматит у людей, но клинически он отличается от шистосомоза.

Жизненный цикл

Яйца Schistosoma выводятся с фекалиями или мочой, в зависимости от вида.При соответствующих условиях из яиц вылупляются мирацидии, которые плавают и проникают в конкретных промежуточных хозяев улиток. Стадии улитки включают два поколения спороцист и производство церкарий. Высвобождаясь из улитки, инфекционные церкарии плавают, проникают в кожу человека-хозяина и сбрасывают раздвоенные хвосты, становясь шистосомулами. Шистосомулы мигрируют через венозную циркуляцию в легкие, затем в сердце, а затем развиваются в печени, выходя из печени через систему воротной вены, когда созревают.Взрослые самцы и самки червей совокупляются и живут в брыжеечных венулах, расположение которых зависит от вида (за некоторыми исключениями). Например, S. japonicum чаще обнаруживается в верхних брыжеечных венах, дренирующих тонкую кишку, а S. mansoni чаще встречается в нижних брыжеечных венах, дренирующих толстую кишку. Однако оба вида могут занимать любое место и способны перемещаться между участками. S. intercalatum и S.guineensis также обитает в нижнем брыжеечном сплетении, но ниже в кишечнике, чем S. mansoni . S. haematobium чаще всего обитает в везикулярных и тазовых венозных сплетениях мочевого пузыря, но его можно обнаружить и в ректальных венулах. Самки (размер варьируется от 7 до 28 мм, в зависимости от вида) откладывают яйца в мелкие венулы портальной и перивезикальной систем. Яйца постепенно продвигаются к просвету кишечника ( S. mansoni , S.japonicum, S. mekongi, S. intercalatum/guineensis ), мочевого пузыря и мочеточников ( S. haematobium ) и выводятся с фекалиями или мочой соответственно.

Хосты

Различные животные, такие как крупный рогатый скот, собаки, кошки, грызуны, свиньи, лошади и козы, служат резервуаром для S. japonicum , а собаки — для S. mekongi . S. mansoni также часто выделяется у диких приматов в эндемичных районах, но считается в первую очередь человеческим паразитом, а не зоонозом.

Промежуточными хозяевами являются улитки родов Biomphalaria, ( S. mansoni ) , Oncomelania (S. japonicum ) , Bulinus ( S. haematobium, S. intercalatum) 3.2 7 3 9 guineensis, S. 0 9 guineensis. Единственным известным промежуточным хозяином для S. mekongi является Neotricula aperta .

Географическое распространение

Schistosoma mansoni встречается в основном в странах Африки к югу от Сахары и в некоторых странах Южной Америки (Бразилия, Венесуэла, Суринам) и Карибского бассейна, с единичными сообщениями на Аравийском полуострове.

S. haematobium встречается в Африке и некоторых районах Ближнего Востока.

S. japonicum встречается в Китае, на Филиппинах и на Сулавеси. Несмотря на свое название, он давно исключен из Японии.

Другие, менее распространенные виды, заражающие человека, имеют относительно ограниченный географический ареал. S. mekongi очагово встречается в некоторых частях Камбоджи и Лаоса. S. intercalatum был обнаружен только в Демократической Республике Конго; С.guineensis встречается в Западной Африке. Случаи заражения гибридной/интрогрессивной Schistosoma ( S. haematobium x S. bovis, x S. curassoni, x S. mattheei ) были зарегистрированы на Корсике, во Франции и в некоторых странах Западной Африки.

Симптомы шистосомоза вызываются не самими гельминтами, а реакцией организма на яйца. Многие инфекции протекают бессимптомно. Местная кожная реакция гиперчувствительности после проникновения церкарий в кожу может проявляться в виде небольших зудящих пятнисто-папулезных поражений.Острый шистосомоз (лихорадка Катаяма) представляет собой системную реакцию гиперчувствительности, которая может возникнуть через несколько недель после первоначального заражения, особенно S. mansoni и S. japonicum . Проявления включают системные симптомы/признаки, включая лихорадку, кашель, боль в животе, диарею, гепатоспленомегалию и эозинофилию.

Иногда инфекции Schistosoma могут приводить к поражению центральной нервной системы. Церебральная гранулематозная болезнь может быть вызвана эктопическим S.japonicum в головном мозге, а гранулематозные поражения вокруг эктопических яиц в спинном мозге могут возникать при инфекциях S. mansoni и S. haematobium . Продолжающаяся инфекция может вызвать гранулематозные реакции и фиброз пораженных органов (например, печени и селезенки) с сопутствующими признаками/симптомами.

Патология, связанная с шистосомозом S. mansoni и S. japonicum , включает различные печеночные осложнения в результате воспаления и гранулематозных реакций, а иногда и эмболические гранулемы яиц в головном или спинном мозге.Патология шистосомоза S. haematobium включает гематурию, рубцевание, кальцификацию, плоскоклеточный рак и иногда эмболические яичные гранулемы в головном или спинном мозге.

Курсы | Кафедра биологии

Весенние предложения 2022 г. Информация о курсе в архивах SIS

Описание курса

Приведенный ниже список включает описания всех курсов бакалавриата и магистратуры, предлагаемых кафедрой биологии.

Посетите страницы бакалавриата и магистратуры, чтобы узнать о требованиях к курсу для конкретных программ. Для получения актуальной информации о предлагаемых курсах, расписании, расположении комнат и регистрации посетите Информационную систему для студентов (SIS).

Курсы бакалавриата

Био 001 Охрана и улучшение окружающей среды. Внесен в перекрестный список ENV 91
Семинар, основанный на текущих чтениях экологических журналов, которые дают представление об экологии для использования учеными, научными СМИ, бизнес-лидерами и лицами, принимающими политические решения. Тематические области включают биоразнообразие и дикую природу, альтернативную энергию, защиту океана, изменение климата, городскую экологию, устойчивое сельское хозяйство, ГИС и удаленные изображения.
Обычно предлагается: осень

Био 004 Общая анатомия. Перекрестный список OTS 102
Системный подход к анатомии человека, включая скелетную, мышечную, дыхательную, пищеварительную, генитальную, мочевыводящую и нервную системы. Детальное исследование верхних и нижних конечностей с акцентом на нормальную функцию. Еженедельные лабораторные занятия.
Требования: Любой курс биологии в колледже.
Обычно предлагается: осень, лето

Био 005 Нейроанатомия. Перекрестный список OTS 103
Структура и основные функции нервной системы: анализ центральных и периферических нервов с точки зрения функциональных компонентов, хода и действия. Обозначены и прослежены основные тракты центральной нервной системы. Еженедельные лабораторные занятия.
Обычно предлагается: пружина  

Био 006 Большой взрыв человечества. Перечислены как CHEM 6 и AST 6
Исследование происхождения Вселенной, формирования Земли и ее структуры, химии жизни, развития сложных организмов и развития современного человека, включая доказательства различных представленные идеи, научный метод, используемый учеными, и то, как сообщество ученых оценивает доказательства.Этот курс не соответствует предварительным медицинским требованиям для курса химии в лаборатории.
Обычно предлагается: пружина

Био 007 Экологическая биология. Перекрестный список ENV 7
Исследование основных природных и созданных экосистем и влияния человека на них. Биологические основы распространения видов, численности населения и сохранения. Экологические основы рационального землепользования и борьбы с загрязнением.
Обычно предлагается: пружина

Био 008 Микробиология пищевых продуктов.
Системный подход к изучению важной роли микробов в производстве, переработке и потреблении пищевых продуктов. Инструменты, которые микробиологи используют для изучения микробиологии пищевых систем; основные принципы микробного разнообразия, экологии, эволюции, физиологии и генетики с использованием подхода «от фермы к кишечнику». Равное внимание к полезным микробам, а также к историческому и современному воздействию патогенов. Гостевые лекции от фермеров, шеф-поваров и местных производителей продуктов питания, а также демонстрации и дегустации в классе.
Обычно предлагается: осень

Био 010 Растения и человечество. Внесен в перекрестный список ENV 10
Принципы ботаники с акцентом на экономические аспекты и многокультурное значение растений, их лекарственных средств, потенциала урожая и биоразнообразия. Акцент сделан на глобальных аспектах этой динамичной науки с избранными темами о кислотных дождях, вырубке лесов, биотехнологии и других приложениях. Также охвачены лекарственные, ядовитые и психоактивные виды, а также источники питания от морских водорослей и грибов до манго и дурианов.
Обычно предлагается: осень

Био 011 Кинезиология. Включен в список трудотерапии 104
Введение в нормальное человеческое движение. Основные анатомические, физиологические и биомеханические принципы, лежащие в основе нормальных движений и функций. Включает оценку функции мышц и суставов с помощью мануального мышечного тестирования и гониометрии. Акцент на биомеханике повседневной деятельности.
Типичное предложение: лето

Био 012 Эволюция в нашем мире.
Предназначен для специальностей, не связанных с биологией, исследует разнообразие жизни на нашей планете, как это разнообразие возникло и как действия человека вызывают изменения в будущем. Доказательства эволюционных изменений; механизмы, посредством которых происходят такие изменения; и способы, которыми загрязнение, закисление океана и изменение климата подвергают все организмы новому диапазону избирательного давления. Применение эволюционного мышления в биомедицинских исследованиях.
Обычно предлагается: осень

Bio 013 Клетки и организмы с лаб.
Вводный курс в первую очередь для будущих специалистов по биологии. Общие биологические принципы и широко используемые методы, связанные с современными достижениями клеточной и молекулярной биологии, генетики, иммунологии, растительных и биомедицинских наук. Две лекции и одна лаборатория каждую неделю. Зачет не может быть получен одновременно за BIO 13 и ES 11. 
Рекомендации: рекомендуется углубленный курс химии и биологии для средней школы.
Обычно предлагается: осень, лето

Bio 014 Организмы и популяции с лаб.
Является логическим продолжением BIO 13. Избранные темы физиологии животных и растений, развития, генетики и популяционной биологии с акцентом на эволюционные механизмы. Две лекции и одна лаборатория каждую неделю.
Рекомендации: настоятельно рекомендуется BIO 13.
Обычно предлагается: пружина

Био 040 Биоинформатика. Перекрестный список COMP 7
Практический вводный курс по биоинформатике для студентов с небольшим опытом работы в области компьютерных наук или без него.Базовые навыки программирования для обработки и анализа данных. Методы и приложения онлайн-инструментов для выравнивания последовательностей, молекулярной филогении, анализа данных экспрессии генов и связывания молекулярной вариации с болезнью. Учитывается в соответствии с лабораторными требованиями для специальности биология. (Группа Q)
Требования: BIO 41 или BME 62 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Био 041 Общая генетика.
Основные понятия классической и молекулярной генетики, включая менделевскую генетику, генетическое картирование, генетический код, транскрипцию и трансляцию генов, регуляцию у прокариот и эукариот, геномику и хромосомные аномалии человека.Две лекции.
Предварительные условия: Требуется завершение BIO 13 или эквивалент.
Обычно предлагается: пружина

Био 044 Социальное поведение приматов. Внесен в перекрестный список ANTH 44
 Введение в социальную жизнь приматов. Использует экспериментальные и наблюдательные исследования, чтобы научить студентов понимать и использовать научную литературу и метод. Охватывает экологические, физиологические и связанные с развитием основы социального поведения приматов с акцентом на эволюцию социальных взаимодействий между людьми разного возраста, пола, родства и статуса. Темы включают конкуренцию и сотрудничество, доминирование и территориальность, секс и спаривание, воспитание детей, познание и сохранение. Включает еженедельную лабораторию, где студенты изучают приматологические методы. Никаких предпосылок. (Группа C)
Обычно предлагается: пружина

Био 046 Клеточная биология.
Основные понятия клеточной организации, функции и регуляции. Акцент на молекулярно-биохимических методах исследования, используемых при изучении структуры и функции белков, экспрессии и регуляции генов, передачи сигналов, внутриклеточного транспорта и клеточных коммуникаций.(Группа А) 
Необходимые условия: БИО 0013 или разрешение инструктора.
Рекомендации: завершение или совместная регистрация в BIO 41.  
Обычно предлагается: весна, лето

Bio 049 Эксперименты в физиологии.
Экспериментальные исследования ряда проблем физиологии с использованием самых разнообразных современных методов. Занятия будут сосредоточены на нескольких биологических концепциях и подчеркнут надлежащий план эксперимента, сбор данных, анализ данных и представление.Одно лабораторное занятие в неделю плюс один дискуссионный период.
Предпосылки: Требуется завершение BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Bio 050 Эксперименты по молекулярной биологии.
Исследование ряда лабораторных задач с использованием современных методов биотехнологии. Особое внимание уделяется клонированию генов, экспрессии рекомбинантных белков, биохимии белков и иммунохимии для обучения современным лабораторным навыкам и закрепления основных концепций современной молекулярной биологии.Одно лабораторное занятие в неделю плюс один дискуссионный период.
Предварительные условия: Требуется завершение BIO 13 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Био 051 Эксперименты в области экологии. Перекрестный список ENV 51
 Введение в полевые исследования в различных средах обитания. Акцент на приобретении навыков таксономической идентификации, методов выборки, проверки гипотез и планирования эксперимента, анализа и интерпретации данных, а также устного и письменного общения.Возможность для студенческих групповых исследовательских проектов по экологическим вопросам. Одно лабораторное занятие в неделю плюс один дискуссионный период.
Предпосылки: Требуется завершение BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Bio 052 Эксперименты по клеточной биологии.
Область клеточной биологии фокусируется на изучении клеток и их поведения. Этот курс познакомит студентов с исследованием нескольких лабораторных задач с использованием стандартных методов клеточной биологии при исследовании различных организмов, от отдельных клеток до интактных животных.Одно лабораторное занятие в неделю плюс один дискуссионный период.
Предварительные условия: Требуется завершение BIO 13 или эквивалент.
Обычно предлагается: пружина

Bio 054 Лаборатория проектов молекулярной генетики.
Исследовательский опыт в области молекулярной генетики, основанный на открытиях, преподаваемый на вводном уровне. Каждый учащийся будет выполнять соответствующий независимый исследовательский проект с использованием современных методов генетики и молекулярной биологии, чтобы обнаружить функцию генов, идентифицировать белки, которые играют роль в поддержании стабильности генома, и разработать проверяемые гипотезы.Используемые методы будут включать генетические анализы, ПЦР, нокаут генов и анализ фенотипа.
Предпосылки: BIO 13. Генетика до или одновременно с прохождением курса рекомендуется, но не обязательна. Курс подходит для второкурсников и младших школьников, не имеющих опыта работы в лаборатории.
Обычно предлагается: пружина

Bio 055 Исследовательская лаборатория микробиома.
Концепции и методы изучения микробиома посредством независимых исследовательских проектов. Разработка и проведение экспериментов для характеристики разнообразия микробиомов, выявления процессов, которые контролируют состав микробиомов, и количественной оценки функциональных ролей микробиомов. Принципы планирования эксперимента, микробная геномика и метагеномика, управление и анализ данных микробиома, реконструкция микробиома in vitro, экспериментальная эволюция, анализ микробных признаков и генетический скрининг микробов.
Обычно предлагается: осень

Био 061 Биология старения.
Введение в концепции биологии старения. Сосредоточьтесь на молекулярных, клеточных и физиологических изменениях, происходящих в процессе старения у людей и других организмов.Основные темы включают теории старения, генетическую регуляцию продолжительности жизни в модельных системах и терапевтическую модуляцию процесса старения. (Группа А)
Необходимые условия: БИО 13 и БИО 14 или их эквивалент, или согласие.
Обычно предлагается: пружина

Био 062 Молекулярная биотехнология. Перекрестный список ЧБЭ 62 и БМЭ 02
Обзор ключевых аспектов молекулярной биологии и инженерных аспектов биотехнологии. Темы лекций включают молекулярную биологию, методы рекомбинантной ДНК, иммунологию, клеточную биологию, очистку белков, ферментацию, клеточные культуры, комбинаторные методы и биоинформатику. Можно принимать на уровне 100 с согласия. (Группа А)
Предпосылки: Согласие
Обычно предлагается: Весна

Bio 075 Сравнительная физиология позвоночных.
Сравнительное исследование функций позвоночных. Физиология отдельных систем, включая пищеварение, кровообращение, выделение, дыхание и регулирование температуры. Акцент на физиологической адаптации к окружающей среде. Три лекции. (Группа B)
Требования: BIO 13 и BIO 14. Рекомендуется один год изучения химии.
Обычно предлагается: TBD

Bio 093/094 Исследования в области биологии.
Не менее десяти часов лабораторных исследований в неделю, обычно включая один час консультаций или семинаров с научным руководителем и статью. Детали индивидуального проекта согласовываются с руководителем. Дает студентам возможность участвовать в биологических исследованиях в кампусах Тафтс-Медфорд/Сомервилль и Бостон. Не соответствует лабораторным требованиям или требованиям курса для специальности биология. Может считаться кредитом только для получения степени. Студенты обычно начинают самостоятельное исследование на втором или младшем курсе. Пройдено/не пройдено.
Рекомендации: Разрешение научного наставника и впоследствии координатора курса.
Обычно предлагаются: Bio 93-весна, Bio 94-осень

Курсы бакалавриата и магистратуры

Био 103 Биология развития.
Основные концепции биологии развития с упором на молекулярные события, лежащие в основе морфологических изменений, происходящих в процессе развития.Будут взяты примеры из ряда типов для иллюстрации механизмов развития, например, гаметогенеза, расщепления, органогенеза и детерминации, межклеточных взаимодействий, индукции и программ активации генов. (Группа A)
Рекомендации: BIO 41 или BIO 46.
Обычно предлагается: осень

Био 104 Иммунология.
Концепции современной иммунологии и их значение в биологии. Темы включают гуморальные и клеточные иммунные реакции, структуру и биосинтез антител, взаимодействия антиген-антитело, клеточную иммунологию, иммунологическую толерантность, аутоиммунитет и иммунологию опухолей. (Группа A) 
Рекомендации: BIO 41.
Обычно предлагается: осенью

Био 105 Молекулярная биология.
Структура и функция генов у прокариот и эукариот, основы технологии рекомбинантной ДНК. Особое внимание уделяется молекулярным механизмам репликации и репарации ДНК, рекомбинации, транскрипции и синтеза белка. Дополнительные темы, включая регуляцию экспрессии генов во время развития, транспозицию и регуляцию структуры хроматина, основаны на современной литературе.(Группа A)
Рекомендации: BIO 41.
Обычно предлагается: Осень

Bio 106 Лекция по микробиологии.
Обзор строения и функций микробов, включая бактерии, археи, вирусы и эукариотические микробы (грибы, протисты). Темы включают микробную генетику, физиологию, клеточную биологию, разнообразие, эволюцию, экологию и микробиом человека. BIO 107 (лаборатория микробиологии) не требуется, но может приниматься одновременно. (Группа A или C)
Предварительные требования: Требуется завершение BIO 13, BIO 14 и BIO 41 или статус выпускника.
Обычно предлагается: пружина

Bio 107 Лаборатория микробиологии.
Изучение микробного разнообразия и функций с использованием лабораторных методов выделения, идентификации и манипулирования микробами. Введение в микроскопию, технику стерильности, культуру микробных клеток, физиологию микробов, идентификацию микробов на основе последовательностей и тестирование чувствительности к антибиотикам. Одно лабораторное занятие в неделю. Необходимо принимать одновременно с БИО 106 (лекция по микробиологии).
Требования: БИО 13, БИО 14 и БИО 41 или статус выпускника.
Обычно предлагается: пружина

Био 108 Развитие растений. Перекрестный список ENV 108 
Структурные и физиологические аспекты развития растений. Генетические и экологические влияния на развитие, поскольку они относятся к прорастанию, росту корней и побегов, половой жизни и цветению растений. Информация о кукурузных, бобовых и табачных системах будет распространяться на различные группы, такие как кактусы, папоротники, бромелии, водные растения, паразитические и плотоядные растения. (Группа B)
Рекомендации: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: пружина

Био 110 Эндокринология.
Всестороннее введение в химические и физиологические принципы гормональной интеграции у животных. Темы включают эндокринную регуляцию метаболизма, роста и развития, репродукции, нервных функций, минерального и водного баланса, поведения и питания. (Группа B)
Рекомендации: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Био 115 Общая физиология.
Элементы гомеостаза, кровообращения, дыхания и выделения обсуждаются на различных уровнях, от молекулярного до системного. (Группа B)
Рекомендации: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Био 116 Общая физиология II.
Элементы гомеостаза и эндокринной, нервной и пищеварительной систем обсуждаются на различных уровнях, от молекулярного до системного. Материал будет включать уроки и сравнения позвоночных и беспозвоночных. (Группа B)
Необходимые условия: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: пружина

Био 117 Физиология движения.  
Введение в физиологические основы движения человека и животных. Темы включают биомеханику, кинезиологию, физиологию мышц и костей, биологические материалы и передвижение. (Группа B или Q)
Необходимые условия: требуется BIO 13 и BIO 14 или аналогичный. Физика 1 и математика 32 будут полезны, но не обязательны.
Обычно предлагается: пружина

Био 118 Физиология растений.
Взаимодействие компонентов живых растений, выполняющих биологические функции, включая транспорт воды, поглощение минералов, движения и передачу сигналов между частями растения в ответ на сигналы окружающей среды. (Группа B)
Рекомендации: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент. Рекомендуется вводная химия.
Обычно предлагается: пружина

Био 119 Биофизика. Перечислены как PHY 25, BME 25 и BME 125
Презентация на вводном уровне избранных тем физики, имеющих отношение к современной медицине и биологии. Развитие темы до приложения к медико-биологическим проблемам. Темы, взятые из акустики, физики жидкостей, диффузии, лазерной физики и других предметов, меняются из года в год. Предлагаются альтернативные годы. (Группа Q)
Рекомендации: PHY 1, 2 или 11, 12 или разрешение инструктора.
Необходимые предметы: МАТЕМАТИКА 42 (ранее МАТЕМАТИКА 13).
Обычно предлагается: пружина

Био 130 Поведение животных. Перекрестный список ENV 130
Исследование этологической теории: развитие поведения, ориентация, миграция, общение и социальное поведение.Особое внимание будет уделено функционированию обществ животных. (Группа C) 
Рекомендации: BIO 13 или 14 или эквивалент или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: пружина

Bio 131 Принципы медицинской визуализации. Перекрестный список BME 131 и EE 131
Этот междисциплинарный курс знакомит с принципами методов медицинской визуализации, таких как ультразвуковая диагностика, рентгенография, рентгенография, компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ). Темы для каждого метода визуализации включают физические принципы, ключевые аспекты конструкции инструментов, математические методы и анатомо-физиологическое информационное содержание изображений. Репрезентативные медицинские изображения будут обсуждаться и интерпретироваться. Этот курс не может быть пройден в качестве требования по фундаментальным наукам для студентов инженерных специальностей.
Рекомендации: MATH 32 (ранее MATH 11), PHY 2 или 12 или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: пружина

Био 132 Биостатистика.
Изучение статистических методов планирования, анализа и интерпретации биологических экспериментов и наблюдений. Темы включают вероятность, оценку параметров, вывод, корреляцию, регрессию, дисперсионный анализ и непараметрические методы. (Группа Q)
Предварительные требования: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент, плюс один дополнительный курс биологии после BIO 14.
Обычно предлагается: осень

Bio 133 Экологическая статистика и данные с лабораторией.
Вероятность и правдоподобие, подгонка простых статистических моделей к данным и использование этих моделей для прогнозирования.Примеры приходят из экологии, где упор делается на мониторинг популяций растений и животных и прогнозирование того, как эти популяции будут реагировать на изменение окружающей среды. Включает использование дискретных распределений вероятностей (биномиальных и пуассоновских), построение смешанных и составных распределений вероятностей, введение в байесовскую статистику и использование статистической программы с открытым исходным кодом R. Учащиеся должны иметь хорошие практические знания по алгебре в средней школе и интерес к экологии. (Группа C или Q)
Обычно предлагается: пружина

Био 134 Нейробиология.
Биология нервной системы. От биофизических основ нейронной функции через синаптические взаимодействия и обработку сигналов в нейронных цепях до поведения, обучения и памяти. Примеры как позвоночных, так и беспозвоночных. (Группа B)
Рекомендации: BIO 13 и BIO 14, плюс один курс группы A по биологии или PSY 103.
Обычно предлагается: Spring

Био 142 Экология населения и сообществ. Внесен в перекрестный список ENV 142
Введение в динамику популяций (структура и рост популяции), взаимодействие видов (хищник-жертва, конкуренция, мутуализм) и структуру сообщества (адаптация к физической среде, закономерности и процессы, управляющие биомами мира).(Группа C)
Предпосылки: BIO 14 или эквивалент, или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: осень

Bio 143 Эволюционная биология с лабораторией. Внесен в перекрестный список ENV 143
Исследует гипотезы о закономерностях биологического разнообразия и очевидной хорошей приспособленности организмов к окружающей среде. Темы включают генетические и эволюционные основы эволюционных изменений, процессы на популяционном уровне, теорию эволюции путем естественного отбора, концепции приспособленности и адаптации, темпы и долгосрочные тенденции эволюции, вымирание, биогеографические закономерности, детерминанты конфликта и сотрудничества. , эволюция пола и истории жизни, способы видообразования и коэволюционная динамика.Лаборатория познакомит студентов с методами эволюционной генетики. Темы включают отношения генотип-фенотип, сборку и выравнивание последовательности ДНК, функцию генов и генных путей, оценку демографии населения и филогенетических отношений, а также проверку гипотез. (Группа A, C или Q)
Рекомендации: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: пружина

Bio 144 Принципы биологии сохранения. Внесен в перекрестный список ENV 144
Изучение и применение принципов популяционной экологии, популяционной генетики и экологии сообществ для сохранения видов и экосистем.Сосредоточьтесь на редких и исчезающих видах, а также на экосистемах, находящихся под угрозой исчезновения. Включает приложения из поведения животных, разведения в неволе и управления дикой природой. Чтения из текущих текстов и первичной литературы. (Группа C)
Рекомендации: BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: осень

Био 151 Математическая неврология. Перекрестный список МАТЕМАТИКА 151
Математическое и вычислительное исследование систем дифференциальных уравнений, моделирующих нервные клетки (равновесия, предельные циклы, бифуркации), нейронные сети (внутренняя ритмическая синхронизация, вовлечение внешними входами) и обучение (синаптическая пластичность), а также потенциальная функция ритмической синхронии для передачи сигналов между нейронными сетями и для пластичности.(Группа Q) 
Предпосылки: Математика 51 или согласие инструктора.
Обычно предлагается: осень

Bio 152 Биохимия и клеточный метаболизм.
Углубленное изучение структуры и функции биомолекул: химические и физические свойства белков, углеводов и липидов; кинетика и механизмы ферментов; метаболизм углеводов, липидов и аминокислот и метаболические взаимоотношения систем органов. (Группа A) 
Необходимые условия: BIO 13 и CHEM 51 и 53 или эквивалент
Обычно предлагается: Spring

Био 162 Молекулярная биотехнология. Перекрестный список BME 162 и CHBE 162
Обзор ключевых аспектов молекулярной биологии и инженерных аспектов биотехнологии. Темы лекций включают молекулярную биологию, методы рекомбинантной ДНК, иммунологию, клеточную биологию, очистку белков, ферментацию, клеточные культуры, комбинаторные методы, биоэтику и биоинформатику с обзором и обсуждением первичной литературы. Подробный технический документ по новой теме. Учащиеся не могут получить зачет как по BME162, так и по BME 33. (Группа A)
Рекомендации: CHEM 1, BIO 13 или разрешение преподавателя.
Типичное предложение: лето

Bio 163 Методы рекомбинантной ДНК. Перечислены как CHBE163 и BME 163
Этот курс лекций и лабораторных работ предназначен для ознакомления студентов с методами, используемыми для производства рекомбинантных продуктов. Лекции охватывают фундаментальные аспекты методологий рекомбинантной ДНК, используемых в лаборатории, а также некоторые коммерческие применения этих методов. Лаборатория предоставляет практический опыт работы с ключевыми навыками, используемыми в генной инженерии, включая выделение ДНК, картирование рестрикционных ферментов, клонирование и отбор, экспрессию белков, гель-электрофорез, полимеразную цепную реакцию, секвенирование ДНК и связанные с ними методы.Не может быть зачтено, если BIO 50 засчитано. (Группа A)
Рекомендации: CHEM 1, BIO 13 или разрешение инструктора.
Типичное предложение: лето

Био 164 Морская биология. Перекрестный список ENV 164
Введение среднего уровня в биологию морских организмов. Подробное обследование основных групп морских животных и растений; динамика пищевой сети; физиологическая и экологическая адаптация к ключевым морским местам обитания, включая глубокое море, коралловые рифы, эстуарии и приливную зону.Воздействие глобального потепления, закисления океана и чрезмерного вылова рыбы на морские сообщества и рыболовство. (Группа C)
Необходимые условия: BIO 13 и BIO 14 или эквивалент.
Обычно предлагается: пружина

Bio 168 Лаборатория проектов по переработке биотехнологий. Перекрестный список BME 168 и CHBE 168
Лабораторный опыт работы с методами биотехнологической обработки: ферментация рекомбинантных клеток E. coli, культура гибридомных клеток, очистка белков и антител и соответствующие аналитические процедуры.Лаборатории сопровождаются лекциями и соответствующими чтениями, чтобы охватить основные принципы. Считается лабораторным курсом по специальности биология.
Обычно предлагается: TBD

Bio 169 Семинар по биотехнологии. Перекрестный список BME 169 и CHBE 169
Семинар. Рассматриваются журнальные статьи о текущих исследованиях, связанных с биотехнологиями. Ведущие исследователи в этой области проводят семинары, а студенты оценивают будущие направления исследований на основе подробного обзора статей и презентаций.(Группа A)
Рекомендации: BIO 62/162
Обычно предлагается: TBD

Био 171 Биохимия I. Перечислен как CHEM 171
Структура и функция белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов. Механизмы и молекулярная функция связывания белков, ферментов и мембранных переносчиков. Углубленные исследования метаболических путей и регуляции в связи с физиологией и болезнями человека. Необходимые условия: CHEM 51 или два семестра по органической химии в другом месте.(Группа A)
Рекомендации: BIO 13.
Обычно предлагается: Весна

Био 172 Биохимия II. Перекрестный список CHEM 172
Продолжение биологии 171. Один курс. (Группа A) 
Рекомендации: BIO 171. 
Обычно предлагается: Осенью

Bio 173 R для биологов.
Введение в R, язык и среду для статистических вычислений и графики. Навыки программирования в R будут развиваться посредством сочетания чтения и выполнения.(Группа Q)
Обычно предлагается: TBD

Bio 174 Биоматериалы и тканевая инженерия.
Охватывает синтез, характеристику и функциональные свойства органических и неорганических биоматериалов и процесс тканевой инженерии. Фундаментальные вопросы, связанные с полезностью биоматериалов, исследуются на основе их биосовместимости, стабильности, взаимодействий и действия в организме. Изучаются клинические применения биоматериалов, а также новые направления в дизайне и синтезе для достижения лучшей биосовместимости.Также обсуждаются методы тестирования, вопросы регулирования, юридические ограничения и новые направления исследований.
Рекомендации: CHEM 2 или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: осень

Bio 178 Семинар по иммунологии.
Дополнительные темы по иммунологии. Особое внимание уделяется чтению и обсуждению современной литературы. Темы включают презентацию антигена. Активация Т-клеток, высвобождение и эффекты цитокинов, само- и чужеродное распознавание и иммунопатология ВИЧ.(Группа А)
Рекомендации: БИО 104 и разрешение инструктора.
Обычно предлагается: пружина

Bio 179 Семинар: Морская биология.
Изучение первичной научной литературы по направлениям, выбранным по обоюдному согласию. Темы могут включать симбиотические взаимодействия, миграцию и расселение, экологию личинок, кормление взрослых особей и биологию движения, реакцию на загрязняющие вещества и физиологию глубоководных животных. Особое внимание уделяется развитию навыков критического чтения и эффективного письма с помощью частых коротких заданий.(Группа C)
Рекомендации: положение юниоров и BIO 164 или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: осень

Bio 180 Семинар по биологии сохранения.
Продвинутые темы в области природоохранной биологии. Особое внимание уделяется чтению и обсуждению современной литературы. Темы будут меняться каждый год; примерными темами являются экология ландшафта, динамика и сохранение небольших популяций и экология восстановления. Подробное описание семестровых курсов см. на веб-сайте департамента.(Группа C)
Рекомендации: Высший курс группы C по биологии
Обычно предлагается: Spring

Bio 181 Сохранение тропической экологии. Перекрестный список ENV 181
 Экология и эволюция биоразнообразия в тропиках. Обсуждение оригинальной литературы; презентации конкретных экосистем, сообществ или организмов; групповая разработка исследовательского проекта будет завершена в течение двух недель интенсивной полевой работы в декабре/январе в Коста-Рике. Встречается два раза в неделю в течение семестра, после чего следует обязательная исследовательская поездка в Коста-Рику.Финансирование может быть доступно для нуждающихся. (Группа C)
Рекомендации: BIO 14L или эквивалент. Требуется разрешение инструктора.
Обычно предлагается: Осенью — через год

Био 182 Экология поведения шимпанзе. Перекрестный список с ANTH 177
Расширенный семинар по актуальным темам поведенческих исследований шимпанзе и бонобо. Темы могут включать поиск пищи, доминирование, сотрудничество, подростковый возраст, размножение, культуру, ранжирование, познание, молекулярную экологию и социальные отношения. Обсудите поведенческую гибкость шимпанзе в разных сообществах Африки. Научитесь собирать и анализировать данные о поведении. Сравните поведение шимпанзе и бонобо с поведением людей и изучите, как эти виды могут служить моделями эволюции человека. (Группа C)
Предпосылки: ANTH 44/BIO 44 или согласие.
Обычно предлагается: Fal l

Bio 183 Семинар дарвиновской медицины.
Механистические и эволюционные причины болезней и современная медицинская практика.Сосредоточьтесь на эволюционных причинах болезней как на средстве оттачивания исследовательских навыков, а также на понимании и применении дарвиновской мысли. Создание и проверка эволюционной гипотезы как в устной, так и в рукописной форме. (Группа C) 
Необходимые условия: BIO 130 или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: осень

Bio 185 Food4All: экология, технологии, устойчивое развитие. Перекрестный список ENV 182
Междисциплинарное исследование плюсов и минусов двух различных подходов к удовлетворению растущего глобального спроса на продукты питания: органическое земледелие и генная инженерия. Контрастные культуры, выращиваемые в развивающихся и промышленно развитых странах, служат в качестве тематических исследований для оценки: (1) того, как экологические знания делают производство продуктов питания более устойчивым; (2) какие существующие и новые подходы могут в условиях изменения климата способствовать надежному снабжению питательной пищей; и (3) политические и экономические факторы, определяющие, кто имеет доступ к этим технологиям. Важным направлением является развитие коммуникативных навыков для обсуждения точек зрения конкретных заинтересованных сторон (производители, группы защиты интересов, промышленность, государственные учреждения).Подробную информацию см. на веб-сайте ведомства. (Группа C) Рекомендации: Intro Bio или Intro Chemistry или эквивалент
Обычно предлагается: осень

Bio 186 Семинар по полевой эндокринологии.
Семинар углубленного уровня исследует механистическую роль эндокринной системы в координации того, как животные выживают, размножаются и адаптируются к постоянно меняющейся природной среде. Акцент на диких животных в естественных условиях с упором на студенческие обсуждения основной научной литературы вокруг основного текста.(Группа B) 
Обычно предлагается: пружина

Bio 188 Семинар по молекулярной биологии и генетике.
Актуальные вопросы молекулярной биологии, генетики и геномики, изучаемые посредством чтения оригинальной литературы. Основное внимание будет уделено исследованиям, признанным Нобелевским комитетом в качестве ключевых для современной молекулярной биологии и генетики. Эти исследования и текущие направления исследований, которые вытекают из них, будут освещены с использованием комбинации лекций, обсуждения в классе и презентаций.Отдельные темы, представляющие текущий интерес, которые будут освещены, включают структуру генома и полиморфизмы, связанные с болезнями человека, функционирование РНК в регуляции экспрессии генов, а также регуляцию клеточного цикла и рак. (Группа A)
Рекомендации: BIO 41 и положение юниоров или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: осень

Bio 190 ДНК: структура-функция.
ДНК — незаменимая молекула жизни. Таким образом, основы структуры и функционирования ДНК занимают центральное место в понимании молекулярной генетики и геномики.В этом курсе структура и функции ДНК изучаются посредством лекций и обсуждений оригинальной научной литературы. Первоначально считалось, что ДНК представляет собой однородную правостороннюю двойную спираль с ограниченной структурной гибкостью. Однако теперь стало ясно, что его структура очень универсальна, и эта универсальность жизненно важна для основных генетических процессов. Темы включают вторичные и третичные структуры ДНК, топологию ДНК и топоизомеразы, механизмы распознавания белок-ДНК и структуру хроматина; как принципы организации ДНК используются в ключевых генетических трансакциях, включая репликацию ДНК, транскрипцию, репарацию и рекомбинацию.(Группа A)
Рекомендации: BIO 41 и положение или согласие юниоров.
Обычно предлагается: пружина

Bio 193/194 Независимые исследования в области биологии.
Не менее пятнадцати часов в неделю лабораторных или полевых исследований, которые должны включать независимый план экспериментов. Студенты подводят итоги проведенных исследований и делают устные доклады членам кафедры.
Рекомендации: второкурсник или выше, и BIO 93 или BIO 94 или эквивалент, и предварительное разрешение научного наставника и координатора курса.
Обычно предлагаются: BIO 193-осень, BIO 194-весна

Bio 195: Независимое изучение биологии.
Изучение специальных тем биологии посредством семинаров или индивидуальных занятий под руководством учителя. Обязательное условие: согласие.

Bio 196: Исследовательские темы в биологии.
Изучение специальных тем биологии на семинарах или лекциях.

Bio 199 Диплом с отличием.
Интенсивные лабораторные или полевые исследования, включая независимый план экспериментов, письменную диссертацию и устную защиту. Заявление подается в течение шестого семестра студента. Обычно заявитель должен получить не менее трех оценок A в соответствии с требованиями к концентрации для специальности биология и должен иметь совокупный средний балл не менее 3,30. Это годовой курс. Каждый семестр считается как 4 кредита в счет кредитной нагрузки студента. Студенты получат 8 кредитов в конце второго семестра.

Курсы повышения квалификации

Лабораторное совещание Bio 200.
Лабораторное заседание профессора в выбранном разделе.Этот курс предназначен только для
сотрудника лаборатории, и его нельзя выбирать без разрешения профессора. Это 0 кредитов.
Обычно предлагается: осень и весна

Bio 201 Биологический факультет Семинар.
Этот курс, разработанный для аспирантов-биологов, исследует в формате семинара текущие исследования в области биологии. Удовлетворительная оценка означает посещение >80% семинаров.
Обычно предлагается: осень и весна

Bio 241 Продвинутая генетика: восстановление ДНК и редактирование генома.
В этом курсе будут представлены самые современные знания о путях репарации ДНК, которые клетка использует для поддержания стабильного генома, включая репарацию двухцепочечных разрывов, репарацию пробелов, репарацию и репликацию через структуры ДНК и хроматин, а также последствия неправильного ремонта для здоровья клеток и возникновения рака. Он также будет охватывать современные технологии редактирования генома, включая CRISPR-Cas9, доставку генов с помощью аденовирусов для генной терапии и РНК-интерференцию. Курс будет включать как лекционный компонент, так и компонент презентации/обсуждения с упором на чтение оригинальных журнальных статей в этих областях и методы, используемые для совершения открытий.
Обычно предлагается: осень

Bio 243 Темы молекулярной и клеточной биологии.
Темы будут выбираться из следующих и каждый год различаться: репарация ДНК, репликация ДНК, регуляция транскрипции генов, клеточные механизмы поддержания стабильности генома, структура белка, функция и регуляция белка, клеточная биология сигнальных путей, межклеточная коммуникация и биофизический контроль морфологии развития. Учащиеся читают и представляют статьи из современной литературы.Будут подчеркнуты новые экспериментальные методы, используемые для ответа на основные вопросы.
(Группа A)
Рекомендации: Предыдущий курс клеточной и молекулярной биологии, такой как BIO 105 или аналогичный, и разрешение инструктора.
Обычно предлагается: осень

Био 244 Семинар для выпускников по эволюционной экологии.
Изучение актуальных тем эволюционной экологии, включая совместную эволюцию растений и травоядных, половой отбор, фенотипическую пластичность, стратегии жизненного цикла и природоохранную биологию.Чтение и обсуждение первичной литературы будет включать в себя акцент на экспериментальных методологиях и статистических методах.
(Группа C)
Рекомендации: BIO 142 или 143 или эквивалент и разрешение инструктора.
Обычно предлагается: пружина

Bio 246 Темы физиологии поведения животных.
Экзамен на выпускном уровне по актуальным темам физиологии, связанным с поведением животных. Темы могут включать биомеханику, нейрофизиологию, эндокринологию и познание.Учащиеся читают и представляют статьи из современной литературы. Обсуждения будут сосредоточены на ключевых работах в этой области, критической оценке данных или опубликованных интерпретаций и понимании экспериментальных методов, используемых для ответа на основные вопросы. (Группа B) 
Необходимые рекомендации: один курс из Bio 110, 116, 134 или эквивалентного, а также статус выпускника или разрешение инструктора.
Обычно предлагается: пружина

Био 253 Аспирант Исследование Вращение-Падение.
Исследовательская ротация — это возможность изучить новую область биологии, изучить новые методы и познакомиться с некоторыми исследованиями, проводимыми на нашем факультете, поскольку студенты проводят интенсивные лабораторные или полевые исследования, включая самостоятельное планирование экспериментов, заканчивающихся окончательный устный доклад. Студенты обычно представляют свои выводы в пятницу перед началом весеннего семестра. Продолжительность ротации: Устные отчеты будут предоставлены группе, состоящей из других студентов, которые только что закончили ротацию, наставников, спонсирующих исследования, членов студенческих комитетов, аспирантов и других заинтересованных лиц.
Рекомендации: Согласие.

Био 254 Аспирант Исследования Rotation-Spring.
Исследовательская ротация — это возможность изучить новую область биологии, изучить новые методы и познакомиться с некоторыми исследованиями, проводимыми на нашем факультете, поскольку студенты проводят интенсивные лабораторные или полевые исследования, включая самостоятельное планирование экспериментов, заканчивающихся окончательный устный доклад. Студенты обычно представляют свои выводы в пятницу перед началом весеннего семестра.Продолжительность ротации: Устные отчеты будут предоставлены группе, состоящей из других студентов, которые только что закончили ротацию, наставников, спонсирующих исследования, членов студенческих комитетов, аспирантов и других заинтересованных лиц.
Рекомендации: Согласие.

Bio 255 Аспирант Исследовательская ротация-лето.
Исследовательская ротация — это возможность изучить новую область биологии, изучить новые методы и познакомиться с некоторыми исследованиями, проводимыми на нашем факультете, поскольку студенты проводят интенсивные лабораторные или полевые исследования, включая самостоятельное планирование экспериментов, заканчивающихся окончательный устный доклад.Студенты обычно представляют свои выводы в пятницу перед началом весеннего семестра. Продолжительность ротации: Устные отчеты будут предоставлены группе, состоящей из других студентов, которые только что закончили ротацию, наставников, спонсирующих исследования, членов студенческих комитетов, аспирантов и других заинтересованных лиц.
Рекомендации: Согласие.

Bio 256 Магистерская диссертация, первый курс.
Этот курс предоставляет кредит для исследования дипломной работы аспиранта первого года обучения в магистратуре. Содержание включает в себя изучение экспериментального дизайна, исследовательские презентации и чтение статей в области выбранного исследования ThMS.
Обычно предлагается: пружина

Bio 257 Высшее исследование и экспериментальный дизайн.
По этому курсу засчитываются дипломы аспирантов второго года обучения или диссертационные исследования. Содержание включает в себя изучение экспериментального дизайна, исследовательские презентации и чтение статей в области выбранного исследования PhD или ThMS.
Обычно предлагается: осень

Био 258 Высшее исследование и экспериментальный дизайн, 2-й курс.
По этому курсу засчитываются дипломы аспирантов второго года обучения или диссертационные исследования. Содержание включает в себя изучение экспериментального дизайна, исследовательские презентации и чтение статей в области выбранного исследования PhD или ThMS.
Обычно предлагается: пружина

Bio 259 Предложение и обзор исследования Capstone.
Этот курс состоит из написания и успешной защиты исследовательского предложения к концу второго года обучения в докторантуре в соответствии с Руководством для выпускников-биологов.

Bio 260 Преподавание биологии: педагогика и практика.
Этот курс направлен на повышение профессионального развития аспирантов путем подготовки их к преподаванию биологических наук в академических учреждениях, начиная от местных колледжей и заканчивая исследовательскими университетами I. Студенты-выпускники познакомятся с вопросами, связанными с преподаванием как в лабораторных, так и в лекционных условиях, и будут применять эффективные методы обучения в своих классах. Участники программы узнают о педагогике, получат практический опыт преподавания, а также получат наставничество и формальную оценку своего преподавания.Требования к курсу разработаны так, чтобы быть достаточно гибкими, чтобы их можно было проводить одновременно с очными дисциплинарными исследованиями, но при этом гарантировать, что участники проходят тщательную подготовку в области педагогики, связанной с биологией.
Рекомендации: согласие / помощники преподавателей BIO13L
Обычно предлагается: осенью

Био 262 Научная коммуникация.
Этот курс предназначен для того, чтобы помочь аспирантам научиться лучше рассказывать о науке общественности, своим коллегам-ученым, группам защиты интересов и финансирующим организациям.Ученых все чаще призывают объяснять и защищать науку для различных групп. Этот курс обеспечит обучение навыкам письма, разговорной речи и графической презентации в различных форматах. Студенты также узнают, как эффективно редактировать и критиковать свою и чужую работу. Мы сосредоточимся на написании и общении в популярном стиле, чтобы учащиеся могли развивать свои способности ясно и логично представлять информацию; такие навыки естественным образом перейдут в написание статей для научных журналов, грантов и презентаций на конференциях.
Обычно предлагается: пружина

Био 263 Специальные темы.
Пожалуйста, свяжитесь с отделом для получения подробной информации.

Био 264 Молекулярная биотехнология. Перекрестный список CHBE 262 и BME 262
Обзор ключевых аспектов молекулярной биологии и инженерных аспектов биотехнологии. Темы лекций включают молекулярную биологию, методы рекомбинантной ДНК, иммунологию, клеточную биологию, очистку белков, ферментацию, клеточные культуры, комбинаторные методы и биоинформатику.(Группа A.) Включает семестровый технический проект и устную презентацию. (Также предлагается как более низкий уровень.)
Обычно предлагается: Весна 

Bio 291 Семинар для выпускников в области молекулярной биологии и биологии развития A/B.
Презентация отдельных докладов по основным темам молекулярной, клеточной биологии и биологии развития группе семинара для обсуждения и критики.

Bio 292 Семинар для выпускников A/B.
Презентация индивидуальных докладов по основным темам группе семинара для обсуждения и критики.Свяжитесь с ведомством для уточнения деталей.

Био 293 Специальные темы.
Индивидуальное изучение утвержденной темы под руководством учителя.

Био 294 Специальные темы.
Индивидуальное изучение утвержденной темы под руководством учителя.

Bio 295 Магистерская диссертация.
Управляемое исследование по теме, которая была утверждена в качестве подходящей темы для магистерской диссертации.

Bio 296 Магистерская диссертация.
Управляемое исследование по теме, которая была утверждена в качестве подходящей темы для магистерской диссертации.

Био 297 Кандидатская диссертация.
Управляемое исследование по теме, подходящей для докторской диссертации.

Био 298 Кандидатская диссертация.
Управляемое исследование по теме, подходящей для докторской диссертации.

Био 401 Магистерская программа, неполный рабочий день.

Bio 402 Магистерская программа, продолжение на полный рабочий день.

Bio 405 Grad Ассистент преподавателя.

Био 406 Град Научный сотрудник.

Био 501 Докторская степень, продолжение — неполный рабочий день.

Bio 502 Продолжение докторской степени — Полная занятость.

Ч. 8 Таксономия Блума – учебные методы, стратегии и технологии для удовлетворения потребностей всех учащихся

Мэри Форхенд (Университет Джорджии)

Таксономия Блума — это система классификации, используемая для определения и различения различных уровней человеческого познания— i. е., мышление, обучение и понимание.

Педагоги обычно использовали таксономию Блума для информирования или руководства при разработке оценок (тестов и других оценок обучения учащихся), учебных программ (модулей, уроков, проектов и других учебных мероприятий) и методов обучения, таких как стратегии опроса. (Таксономия Блума, 2014)

Подпись: Фотография Бенджамина Блума Источник изображения: http://redie.uabc.mx/contenido/vol6no2/art-104-spa/bloom.png

Биография

Бенджамин Сэмюэл Блум, один из величайших умов, повлиявших на сферу образования, родился 21 февраля 1913 года в Лэнсфорде, штат Пенсильвания.В молодости он уже был заядлым читателем и любопытным исследователем. Блум получил степень бакалавра и магистра в Пенсильванском государственном университете в 1935 году. Затем он получил докторскую степень в Чикагском университете в 1942 году, где он был первым сотрудником экзаменационной комиссии (1940-43). затем университетский экзаменатор (1943–59), а также инструктор Департамента образования, начиная с 1944 года. В 1970 году Блум был удостоен чести стать заслуженным профессором Чарльза Х. Свифта в Чикагском университете.

Самая известная и высоко оцененная первоначальная работа Блума возникла в результате его сотрудничества с его наставником и коллегой-исследователем Ральфом У. Тайлером и стала известна как Таксономия Блума. Эти идеи освещены в его третьей публикации «Таксономия образовательных целей: справочник I, когнитивная область». Позже он написал второе руководство по таксономии в 1964 году, в котором основное внимание уделяется аффективной области. Исследование Блума в области дошкольного образования, опубликованное в его книге «Стабильность и изменение человеческих характеристик» в 1964 году, вызвало широкий интерес к детям и обучению и, в конечном итоге, непосредственно привело к созданию в Америке программы Head Start.Всего Блум написал или сотрудничал с восемнадцатью публикациями с 1948 по 1993 год.

Помимо своего научного вклада в сферу образования, Бенджамин Блум был международным активистом и консультантом по вопросам образования. В 1957 году он отправился в Индию, чтобы провести семинары по оценке, что привело к большим изменениям в индийской системе образования. Он помог создать Международную ассоциацию по оценке образовательных достижений, IEA, и организовал Международный семинар по повышению квалификации в разработке учебных программ. Он разработал программу измерения, оценки и статистического анализа (MESA) в Чикагском университете. Он был председателем комитетов по исследованиям и разработкам Совета по вступительным экзаменам в колледжи и президентом Американской ассоциации исследований в области образования.


Введение

Одним из основных вопросов, стоящих перед педагогами, всегда был вопрос: «С чего начать, стремясь улучшить человеческое мышление?» (Хоутон, 2004). К счастью, нам не нужно начинать с нуля в поисках ответов на этот сложный вопрос.Сообщества, решающие наши проблемы (CROP), рекомендуют: «Одно из мест, с которого нужно начать, — это определение природы мышления.

Прежде чем мы сможем сделать это лучше, нам нужно узнать больше о том, что это такое» (Houghton, 2004). Бенджамин С. Блум широко размышлял о природе мышления, в конечном итоге написав или соавтором 18 книг. Согласно биографии Блума, написанной бывшим студентом Эллиотом У. Эйснером, «было ясно, что он был влюблен в процесс поиска, а поиск — это то, что, я думаю, он делал лучше всего. Одним из величайших талантов Блума было чутье на важное» (2002).

Хотя таксономия Блума привлекла мало внимания при первой публикации, с тех пор она была переведена на 22 языка и является одним из наиболее широко применяемых и наиболее часто цитируемых справочников в сфере образования. (Anderson & Sosniak, 1994, предисловие), (Houghton, 2004), (Krathwohl, 2002), (oz-TeacherNet, 2001). На момент написания этой книги три другие главы этой электронной книги ссылаются на таксономию Блума, что является еще одним свидетельством ее актуальности.


История

В 1780 году Эбигейл Адамс заявила: «Учение не достигается случайно; его нужно искать с усердием и уделять ему внимание» (quotationspage.com, 2005).

  • Обучение, преподавание, определение образовательных целей и мышление — все это сложные концепции, переплетенные в запутанной сети.

Блум был усердным, усердным и терпеливым, пытаясь демистифицировать эти концепции и распутать эту паутину. Он сделал «улучшение обучения студентов» (Bloom 1971, Preface) центральным направлением работы своей жизни.
Обсуждения во время съезда Американской психологической ассоциации 1948 года привели Блума к тому, чтобы возглавить группу педагогов, которые в конечном итоге взялись за амбициозную задачу классификации образовательных целей и задач. Их целью было разработать метод классификации мыслительного поведения, которое считалось важным в процессах обучения. В конце концов, эта структура стала таксономией трех доменов:

когнитивный – домен, основанный на знаниях, состоящий из шести уровней

аффективный – домен, основанный на установках, состоящий из пяти уровней, и

Психомоторный – область навыков, состоящая из шести уровней.

В 1956 году, через восемь лет после основания группы, работа над когнитивной областью была завершена, и было опубликовано руководство, обычно называемое «Таксономия Блума». В этой главе основное внимание уделяется когнитивной области.
В то время как Блум настаивал на использовании термина «таксономия», другие в группе сопротивлялись из-за того, что этот термин незнаком в образовательных кругах.

В конце концов, Блум победил, навсегда связав свое имя и термин.Небольшой том, предназначенный для университетских экзаменаторов, «превратился в основной справочник для всех педагогов во всем мире. Неожиданно его стали использовать разработчики учебных программ, администраторы, исследователи и классные руководители на всех уровнях образования» (Андерсон и Сосниак, 1994, стр. 1). Хотя следует отметить, что были разработаны и другие образовательные таксономии и иерархические системы, именно таксономия Блума остается, даже спустя почти пятьдесят лет, стандартом де-факто.


Что такое таксономия Блума?

Понимание того, что «таксономия» и «классификация» являются синонимами , помогает рассеять беспокойство по поводу этого термина. Таксономия Блума — это многоуровневая модель классификации мышления в соответствии с шестью когнитивными уровнями сложности. На протяжении многих лет уровни часто изображались в виде лестницы, что побуждало многих учителей поощрять своих учеников «подниматься на более высокий (уровень) мышления».

Три нижних уровня: знание, понимание и применение. Три высших уровня: анализ, синтез и оценка. «Таксономия иерархична; [в этом] каждый уровень подчинен более высоким уровням.Другими словами, учащийся, функционирующий на уровне «приложения», также усвоил материал на уровнях «знание» и «понимание». (Педагогическая академия Университета Вашингтона, 2003 г.). Нетрудно увидеть, как такое расположение привело к естественному разделению мышления низшего и высшего уровня.

Очевидно, что таксономия Блума выдержала испытание временем. Из-за своей долгой истории и популярности он был сжат, расширен и переосмыслен различными способами. Результаты исследований привели к открытию настоящего шведского стола интерпретаций и приложений, попадающих в континуум от кратких обзоров до расширенных объяснений. Тем не менее, одна недавняя редакция (разработанная одним из соредакторов исходной таксономии вместе с бывшим студентом Блума) заслуживает особого внимания.


Пересмотренная таксономия Блума (RBT)

В 1990-х годах бывшая ученица Блума, Лорин Андерсон, возглавила новую ассамблею, которая собралась с целью обновления таксономии, надеясь сделать ее более актуальной для студентов и учителей 21-го века. На этот раз «присутствовали представители трех групп: когнитивные психологи, теоретики учебных программ и исследователи в области обучения, а также специалисты по тестированию и оценке» (Anderson, & Krathwohl, 2001, p.ХХVIII).

Как и первоначальная группа, они также были усердны и усердны в своем стремлении к обучению, потратив шесть лет на завершение своей работы. Опубликованная в 2001 году редакция включает в себя несколько, казалось бы, незначительных, но на самом деле весьма существенных изменений. Доступно несколько отличных источников, в которых подробно описаны версии и причины изменений. Здесь представлено более краткое резюме. Изменения происходят в трех широких категориях: терминология, структура и акцент.


Изменения терминологии

Изменения в терминологии между двумя версиями, возможно, являются наиболее очевидными различиями, которые также могут вызвать наибольшую путаницу.По сути, шесть основных категорий Блума были изменены с форм существительных на формы глаголов. Кроме того, самый низкий уровень оригинала, знание, было переименовано и стало запоминанием. Наконец, понимание и синтез были переименованы в понимание и творчество. Чтобы свести к минимуму путаницу, ниже приведены сравнительные изображения.

Таблица Блума http://www.odu.edu/educ/roverba/Bloom/blooms_taxonomy.htm

Приложение 4. Изменения терминологии «Графика представляет собой НОВОЕ словоблудие, связанное с давно знакомой таксономией Блума.Обратите внимание на переход от существительных к глаголам [например, применение к применению], чтобы описать различные уровни таксономии. Обратите внимание, что два верхних уровня по существу заменены из старой версии в новую». (Schultz, 2005) (Оценка переместилась сверху на Оценку на втором месте сверху, Синтез переместилась со второго места наверх как Создание.)
Источник: http://www.odu.edu/educ/roverba/ Bloom/blooms_taxonomy.htm — ссылка/ресурс больше не доступна.


Новые термины определяются как:

  • Запоминание : Извлечение, распознавание и воспроизведение соответствующих знаний из долговременной памяти.
  • Понимание : Построение смысла устных, письменных и графических сообщений посредством интерпретации, иллюстрации, классификации, обобщения, вывода, сравнения и объяснения.
  • Применение: Выполнение или использование процедуры путем выполнения или реализации.
  • Анализ: Разбиение материала на составные части, определение того, как части соотносятся друг с другом и с общей структурой или целью посредством дифференциации, организации и атрибутирования.
  • Оценка: Вынесение суждений на основе критериев и стандартов путем проверки и критики.
  • Создание: Объединение элементов в единое или функциональное целое; реорганизация элементов в новый паттерн или структуру посредством создания, планирования или производства.
    (Андерсон и Кратвол, 2001, стр. 67-68)

Структурные изменения

Структурные изменения на первый взгляд кажутся драматичными, но при ближайшем рассмотрении они вполне логичны.Первоначальная когнитивная таксономия Блума была одномерной формой. С добавлением продуктов пересмотренная таксономия Блума принимает форму двухмерной таблицы.

Одно из измерений идентифицирует Измерение знаний (или тип знаний, которые необходимо изучить), а второе определяет Измерение когнитивного процесса (или процесс, используемый для обучения).

Каждый из четырех уровней измерения знаний подразделяется на три или четыре категории (например, фактические данные делятся на фактические данные, знание терминологии и знание конкретных деталей и элементов). Уровни измерения когнитивного процесса также подразделяются по количеству секторов на каждом уровне от трех до восьми категорий. Например, «Помнить» подразделяется на три категории: «Помнить», «Распознавать» и «Вспоминать», а уровень «Понимание» — на восемь отдельных категорий.

Полученная сетка, содержащая 19 подкатегорий, наиболее полезна для учителей как при написании целей, так и при согласовании стандартов с учебным планом. В разделах «Почему» и «Как» этой главы обсуждается использование таблицы таксономии, а также приводятся конкретные примеры ее применения.

Таблица 1 . Таксономия Блума

Copyright (c) 2005 Расширенный кампус — Университет штата Орегон

Изменение акцента

Акцент — это третья и последняя категория изменений. Как отмечалось ранее, сам Блум признал, что таксономия «неожиданно» использовалась бесчисленным количеством групп, которые никогда не рассматривали аудиторию для оригинальной публикации. Пересмотренная версия таксономии предназначена для гораздо более широкой аудитории.Акцент делается на его использовании как «более достоверного инструмента для планирования учебного плана, преподавания и оценки» (oz-TeacherNet, 2001).


Зачем использовать таксономию Блума?

Как показала история, эта хорошо известная, широко применяемая схема заполнила пробел и дала педагогам одну из первых систематических классификаций процессов мышления и обучения. Совокупная иерархическая структура, состоящая из шести категорий, каждая из которых требует достижения предыдущего навыка или способности перед следующим, более сложным, остается легкой для понимания.По необходимости учителя должны измерять способности своих учеников. Для этого требуется классификация уровней интеллектуального поведения, важных для обучения. Таксономия Блума предоставила инструмент измерения мышления.

В связи с резкими изменениями в обществе за последние пять десятилетий пересмотренная таксономия Блума предоставляет еще более мощный инструмент, отвечающий потребностям современных учителей. Структура матрицы пересмотренной таблицы таксономии «обеспечивает четкое и краткое визуальное представление» (Krathwohl, 2002) соответствия между стандартами и образовательными целями, задачами, продуктами и видами деятельности.

  • Сегодняшним учителям приходится принимать трудные решения о том, как проводить время в классе. Четкое согласование целей образования с местными, государственными и национальными стандартами является необходимостью.

Как кусочки огромной головоломки, все должно совпадать. Пересмотренная таблица таксономии Блума разъясняет соответствие цели каждого плана урока, «основного вопроса», цели или задачи. Сетка из двадцати четырех ячеек из Университета штата Орегон, которая показана выше вместе с примерами таблицы таксономии для печати, может быть легко использована в сочетании с диаграммой.При таком использовании «Основной вопрос» или цель урока становится ясно определенной.


Как можно использовать таксономию Блума?

Поиск во всемирной паутине даст четкие доказательства того, что таксономия Блума применялась к множеству ситуаций. Текущие результаты включают широкий спектр приложений, представленных статьями и веб-сайтами, описывающими все, от обучения коррозии до медицинской подготовки. Почти во всех случаях, когда преподаватель хочет провести группу студентов через учебный процесс, используя организованную структуру, таксономия Блума может оказаться полезной.Тем не менее, образовательная среда (K-graduate) остается наиболее часто используемым приложением. Ниже приводится краткое объяснение одного примера.

Образовательный журнал «Теория на практике» опубликовал целый выпуск «Пересмотренной таксономии Блума».
Включена статья, озаглавленная «Использование пересмотренной таксономии для планирования и проведения групповых, интегрированных, тематических модулей» (Ferguson, 2002).

Автор описывает использование пересмотренной таксономии Блума для планирования и проведения интегрированного курса английского языка и истории под названием «Западная культура.Таксономия предоставила командам-преподавателям общий язык для перевода и обсуждения государственных стандартов из двух разных предметных областей. Более того, это помогло им понять, как пересекаются их предметы и как они могут одновременно развивать концептуальные и процедурные знания. Кроме того, таблица таксономии в пересмотренной таксономии предоставила учителям истории и английского языка новый взгляд на оценивание и позволила им создавать задания и проекты, требующие от учащихся действовать на более сложных уровнях мышления (Abstract, Ferguson, 2002).

Группа Блума изначально собралась в надежде уменьшить дублирование усилий преподавателей разных университетов. Вначале объем их целей был ограничен облегчением обмена тестовыми заданиями, измеряющими одни и те же образовательные цели. Таксономия предназначалась «как метод классификации образовательных целей, образовательного опыта, процессов обучения, оценочных вопросов и проблем» (Пол, 1985, стр. 39), в нее были включены многочисленные примеры тестовых заданий (в основном множественный выбор).Это привело к естественной связи определенных глаголов и продуктов с каждым уровнем таксономии. Таким образом, при разработке эффективных планов уроков учителя часто обращаются к таксономии Блума за руководством.

Аналогичным образом, пересмотренная таксономия включает конкретные связи глаголов и продуктов с каждым из уровней измерения когнитивного процесса. Однако из-за 19 подкатегорий и двухмерной организации в нем больше ясности и меньше путаницы в отношении соответствия конкретного глагола или продукта заданному уровню.Таким образом, пересмотренная таксономия предлагает учителям еще более мощный инструмент для разработки планов уроков.

Как упоминалось ранее, с годами Таксономия Блума породила образовательные концепции, включая такие термины, как мышление высокого и низкого уровня. Он также был тесно связан с множественным интеллектом (Noble, 2004), навыками решения проблем, творческим и критическим мышлением, а в последнее время — с технологической интеграцией.


С использованием пересмотренной таксономии в адаптации «Уголка учителя государственных школ Омахи» цель урока, основанная на истории о Златовласке и трех медведях, представлена ​​для каждого из шести уровней когнитивного процесса, как показано в пересмотренной таблице таксономии.

  • Помните: Опишите, где жила Златовласка.
  • Поймите : Кратко расскажите, о чем была история Златовласки.
  • Применить: Построить теорию, почему Златовласка зашла в дом.
  • Проанализируйте: Проведите различие между реакцией Златовласки и вашей реакцией на каждое сюжетное событие.
  • Оценка: Оцените, действительно ли это произошло со Златовлаской.
  • Создать : Сочините песню, пародию, стихотворение или рэп, чтобы передать историю Златовласки в новой форме.
    Хотя это очень простой пример применения таксономии Блума, автор надеется, что он продемонстрирует как простоту, так и полезность пересмотренной таблицы таксономии.

Заключение

Бесчисленное количество людей знают, любят и чувствуют себя комфортно с оригинальной таксономией Блума и по понятным причинам не решаются ее изменить. В конце концов, изменения даются большинству людей с трудом. Первоначальная Таксономия Блума была и остается превосходным инструментом для педагогов.Тем не менее, даже «первоначальная группа всегда считала структуру [Таксономии] незавершенной, незаконченной и не окончательной» (Anderson & Krathwohl 2001 p. xxvii). Новый век принес нам пересмотренную таксономию Блума, которая действительно является новой и улучшенной.


СМИ

Посмотрите это видео из ITC Publications: « Объяснение таксономии когнитивной области Блума»

[ITCPublications]. (2013, 3 декабря). Объяснение таксономии когнитивной области Блума.[Видео файл]. Получено с https://youtu.be/g1lc-GWtGII

.

https://youtu.be/g1lc-GWtGII


Интернет-ресурсы по таксономии Блума

Держите эти ресурсы под рукой в ​​качестве руководства при написании планов уроков, разработке целей обучения, заданий для учащихся, вопросов и оценок.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.