اشاره
برنامه درسیِ آموزش علوم برای پایه‌های 9 و 10 در ایالت اونتاریوی کانادا در سال 2008 میلادی بازبینی و از سال 2009 جانشین برنامه‌ای شد که از سال 1999 میلادی به اجرا در می‌آمد. هدف از اجرای این برنامه درسی پشتیبانی از یادگیری کیفی دانش‌آموزان و نیز فراهم کردن فرصت برای یکایک دانش‌آموزان در انتخاب برنامه‌هایی متناسب با مهارت‌ها و علاقه‌های آن‌هاست. تدوین‌کنندگان این برنامه بر این باورند که این برنامه برای دانش‌آموزان فرصت‌های یادگیری فراتر از آموزش‌های مرسوم در کلاس‌های علوم، فراهم و امید بیشتری در آن‌ها برای موفقیت در مدرسه و زندگی ایجاد می‌کند.
این تلاش با نظر به این باور انجام شده است که افرادِ برخوردار از سواد علمی‌فناورانه، می‌توانند خبرهای رایج درباره علم و فناوری را بخوانند، درک کنند و نقادانه قضاوت، و در بحث‌های مربوط به علم و فناوری شرکت کنند و آگاهانه تصمیم بگیرند. بدیهی است که دستیابی به این توانایی‌ها به معنی دانشمند شدن نیست، بلکه از ضروریات زندگی در جهانی مبتنی بر علم و فناوری است.
مقدمه
برنامه درسی علوم در پنج رشته، یعنی مهارت‌های پژوهش علمی و شناخت حرفه‌ای، زیست‌شناسی، شیمی، زمین و علوم فضا و فیزیک در دو بخش آکادمیک و کاربردی و به‌منظور دستیابی به این اهداف کلی سازمان‌دهی شده است:
- ایجاد ارتباط بین علوم با فناوری، جامعه و محیط‌زیست،
- گسترش مهارت‌ها، راهبردها و روش‌های ذهنی برای کاوشگر علمی،
- درک مفاهیم اساسی علوم.
مفاهیم اساسی در این برنامه عبارت‌اند از: ماده، انرژی، سیستم‌ها و کنش‌ها، ساختار و عملکرد، توسعه پایدار و مدیریت مصرف، تغییر و پایستگی (تداوم). این برنامه دانش‌آموزان را قادر می‌کند تا درک خود از مفاهیم اساسی در زیست‌شناسی، شیمی، علوم زمین و فضا، و فیزیک را بهبود بخشند و علوم را به فناوری، جامعه و محیط‌زیست ارتباط دهند. همچنین، دانش‌آموزان در این درس می‌توانند مهارت‌های خود را در فرایندهای تحقیق علمی بهبود بخشند. دانش‌آموزان مفهوم فرضیه علمی را درک می‌کنند و می‌توانند تحقیق‌هایی در ارتباط با مفاهیم اساسی را انجام دهند. به این ترتیب دانش‌آموزان با گذراندن این پایه‌ها، توانایی‌های مهارت‌های تحقیق (کاوشگری و پژوهش) در چهار زمینه مهارتی طراحی؛ اجرا و ثبت داده‌ها؛ تجزیه، تحلیل و تفسیر داده‌ها؛ و برقراری ارتباط به‌منظور نشر نتایج را نشان می‌دهند. همچنین می‌توانند زمینه‌های مطالعاتیِ علوم، کارها و مشاغل متنوع مرتبط به آن‌ها را تشخیص و توضیح دهند.
مفاهیم اساسی آموزش زیست‌شناسی در پایه 9
برنامه آکادمیک
بوم‌سازگان‌ها پویا (دینامیک) هستند و به تغییر پاسخ می‌دهند در حالی‌که توازن بوم‌شناختی خود را حفظ می‌کنند.
مردم برای حفظ بوم‌سازگان‌ها برای نسل‌های بعدی، مسئول تنظیم اثر خود بر پایداری بوم‌سازگان‌ها هستند.
پایداری بوم‌سازگان‌ها
تا پایان این پایه دانش‌آموزان می‌توانند:
1.اثر فعالیت‌های انسان را بر پایداری بوم‌سازگان‌های خشکی یا آبی توضیح دهند و می‌توانند کارامدی فعالیت‌هایی را که به‌منظور بهبود بوم‌سازگان‌ها یا کاهش اثرهای منفی انجام می‌شود، ارزیابی کنند.
2.درباره فاکتورهای مربوط به اثر فعالیت‌های انسانی بر بوم‌سازگان‌های خشکی و آبی تحقیق می‌کنند و چگونگی اثر این فاکتورها را بر پایداری بوم‌سازگان‌ها توضیح می‌دهند.
3.درکی از مفهوم ماهیت پویای بوم‌سازگان‌ها به‌ویژه با کلیدواژه‌هایی مانند توازن بوم شناخت و اثر انسان بر پایداری بوم‌سازگان‌های خشکی و آبی ارائه می‌دهند.
به‌منظور دستیابی به مهارت‌ها و ارتباط با فناوری و جامعه، محتوا به‌صورت زمینه‌محور و با مثال‌ها و نمونه‌های واقعی ارائه می‌شود.
دانش‌آموزان در پایان آموزش این مفهوم اساسی می‌توانند:
1.ویژگی‌های زیستی و غیرزیستی بوم‌سازگان‌های آبی و خشکی پایدار و ناپایدار را مقایسه کنند.
2.فرایندهای تنفس و فتوسنتز را در ارتباط با جریان انرژی و چرخه ماده و انرژی در بوم‌سازگان‌ها شرح دهند (کربندیاکسید محصول فرعی تنفس سلولی است و برای فتوسنتز به‌کار می‌رود که اکسیژن مورد نیاز تنفس سلولی را فراهم می‌کند) و شرح دهند که چگونه فعالیت‌های انسانی توازن حاصل از این فرایندها را بر هم می‌زنند (مثلاً خودروها مقدار فراوانی ترکیبات کربنی تولید می‌کنند و کاشت بیشتر درخت، مقدار کربندیاکسید اتمسفر را کم می‌کند).
3.عوامل محدودکننده بر بوم‌سازگان‌ها (مــواد مغـذی، فضــا، آب، انــرژی، شکارچی‌ها) را توضیح و شرح دهند چگونه این عوامل بر گنجایش حجم بوم‌سازگان‌ها (مثلاً اثر افزایش جمعیت موش‌ها بر جمعیت گرگ‌ها در یک بوم‌سازگان) اثر می‌گذارند.
4.تشخیص بدهند که زمین از چهار کره (زیست کره، آب کره، سنگ کره و هوا کره) تشکیل شده است و ارتباطی را تشخیص دهند که باید بین آن‌ها باشد تا تنوع و پایداری باقی بماند.
5.عوامل متفاوت وابسته به فعالیت‌های انسانی را که بر بوم‌سازگان‌ها اثر می‌گذارند (معرفی گونه مهاجم، تشکیل خط ساحلی، آلاینده‌های کارخانه‌ای که سبب باران اسیدی می‌شوند) تعیین کنند و شرح دهند چگونه این عوامل بر تعادل و بقای بوم‌سازگان تأثیر می‌گذارند (گونه‌های مهاجم گونه‌های بومی را از صحنه خارج می‌کنند و تعادل بوم‌سازگان را بر هم می‌زنند، خط ساحلی بر نوع حیات خشکی و آبی که می‌توانند نزدیک دریاچه‌ها یا رودخانه‌ها زندگی کنند، تأثیر دارد. باران اسیدی اسیدیته آب را تغییر می‌دهد و بر زندگی موجودات آبزی تأثیر می‌گذارد).
برنامه کاربردی:
بوم‌سازگان‌های پایدار و فعالیت انسانی
1.اثر فعالیت‌های انسان را بر پایداری بوم‌سازگان‌های خشکی یا آبی توضیح دهند و کارامدی بعضی ابتکارها را در ارتباط با پایداری محیط‌زیست بررسی کنند.
2.درباره عوامل مربوط به اثر فعالیت‌های انسانی بر بوم‌سازگان‌های خشکی و آبی تحقیق کنند و چگونگی اثر این عوامل را بر پایداری بوم‌سازگان‌ها توضیح دهند.
3.درکـی از مفهوم ویژگی‌هـای بوم‌سازگان‌هـای آبـی و خـاکی و وابستگی‌های درون این بوم‌سازگان‌ها و اثر انسان بر پایداری آن‌ها را نشان دهند.
دانش‌آموزان در پایان آموزش این مفهوم اساسی می‌توانند:
1.تفـاوت‌هـا و شباهت‌هـای بوم‌سازگان‌های آبی و خشکی را توضیح و با دیاگرام نمایش دهند.
2.وابستگی‌های اجزای بوم‌سازگان‌های خشکی و آبی را شرح، و توضیح دهند که چگونه این اجزا با هم کار می‌کنند تا پایداری یک بوم‌سازگان بزرگ‌تر برقرار شود.
3.فرایندهای تنفس و فتوسنتز را در ارتباط با جریان انرژی و چرخه ماده و انرژی در بوم‌سازگان‌ها شرح (کربندیاکسید محصول فرعی تنفس سلولی است و برای فتوسنتز به‌کار می‌رود که اکسیژن مورد نیاز تنفس سلولی را فراهم می‌کند)، و توضیح دهند که چگونه فعالیت‌های انسانی توازن حاصل از این فرایندها را بر هم می‌زنند (مثلاً خودروها مقادیر فراوان ترکیبات کربنی تولید می‌کنند و کاشت بیشتر درخت مقدار کربندیاکسید جوّ را کم می‌کند).
4.عوامل محدودکننده بر بوم‌سازگان‌ها (مواد مغذی، فضا، آب، انرژی، شکارچی‌ها) را توضیح، و شرح دهند چگونه این عوامل بر گنجایش حجم اکوسیستم (مثلاً اثر کاهش یا افزایش جمعیت موش‌ها بر جمعیت گرگ‌ها در یک بوم‌سازگان) اثر می‌گذارد.
5.عوامل متفاوت وابسته به فعالیت‌های انسانی را که بر بوم‌سازگان‌ها اثر می‌گذارند (کاربرد کودها و آفت‌کش‌ها؛ تغییر خط ساحلی، کشاورزی ارگانیک و رایج، گسترش زمین‌ها) تعیین، و شرح دهند چگونه این عوامل بر تعادل و بقای بوم‌سازگان تأثیر می‌گذارند (کودها حاصل‌خیزی خاک را تغییر می‌دهند و بر نوع گیاهی که می‌تواند در آن رشد کند اثر می‌گذارند، آفت‌کش‌ها به درون آب‌ها نشت می‌کنند و کیفیت آب و حیات آبی را تغییر می‌دهند، گسترش خط ساحلی، نوع زندگی آبی و رویش‌های خاک‌زی را در مجاورت رودها و دریاچه‌ها تغییر می‌دهد؛ گسترش زمین‌هایی که برای فعـالیت‌هـای انسانی است، جنگل‌هـا و زیستگاه‌هـای حیات‌وحش را از بین می‌برد).
مفاهیم اساسی آموزش زیست‌شناسی در پایه 10
برنامه آکادمیک:
ایده‌های اساسی در آموزش زیست‌شناسی
1.گیاهان و جانوران و نیز انسان از سلول‌ها، بافت‌ها و اندام‌های تخصص یافته‌ای ساخته شده‌اند که به‌صورت دستگاه سازمان‌یابی شده‌اند.
2.تولید داروها و فناوری‌های پزشکی می‌توانند دلالت‌ها و پیامدهای اخلاقی و اجتماعی داشته باشند.
بافت‌ها، اندام‌ها و سیستم‌های جانداران
تا پایان این پایه دانش‌آموزان می‌توانند:
1.اهمیت توسعه فناوری‌های پزشکی و دیگر فناوری‌های مربوط به سیستم‌های زیستی را ارزیابی و دلالت‌های اجتماعی و اخلاقی آن‌ها را تحلیل کنند.
2.بررسی تقسیم سلولی، تخصص‌یافتگی سلول، اندام‌ها و دستگاه‌های جانوران و گیاهان با استفاده از مهارت‌های تحقیق و کاوشگری شامل تکنیکی‌های آزمایشگاهی،
3.دستیابی به درکی از سازمان‌یابی سلسله‌مراتبی سلول‌ها از بافت تا اندام و دستگاه در جانوران و گیاهان.
به‌منظور دستیابی به مهارت‌ها و ارتباط با فناوری و جامعه، محتوا به‌صورت زمینه‌محور و با مثال‌ها و نمونه‌های واقعی ارائه می‌شود.
دانش‌آموزان در پایان آموزش این مفهوم اساسی می‌توانند:
1.چرخه سلولی گیاهان و جانوران، اهمیت تقسیم میتوز برای افزایش سلول‌ها و ترمیم بافت‌ها را شرح دهند.
2.اهمیت تقسیم سلولی و تخصص‌یافتگی سلول را در تولید بافت‌ها و اندام‌های جدید شرح دهند (تقسیم سلول‌های بنیادی به سلول‌هایی مانند سلول‌های ماهیچه‌ای یا عصبی، تقسیم سلول‌های مریستمی برای گسترش بافت‌های گیاهی).
3.ارتباط بین سلول‌های تخصص یافته، بافت‌ها، اندام‌ها، و دستگاه‌ها در گیاهان و جانوران (سلول‌های ماهیچه‌ای و عصبی بافت‌های قلب را تشکیل می‌دهند که بخشی از دستگاه گردش خون است، گرانوم و تیلاکوئید ساختارهایی‌اند که به‌عنوان جمع‌کننده‌های انرژی نور خورشید در کلروپلاست عمل می‌کنند تا برای گیاهان کربوهیدرات ساخته شود).
4.عملکرد اساسی هر یک از دستگاه‌ها را در جانداران شرح دهند (مثلاً دستگاه گردش خون مواد را در سراسر بدن جانور منتقل می‌کند، دستگاه تنفس اکسیژن را تأمین و دیاکسیدکربن را از بدن خارج می‌کند).
5.تعامل بین دستگاه‌های متفاوت را در بدن جاندار (دستگاه تنفس به بدن اکسیژن و دستگاه گردش خون آن را به سلول‌ها می‌رساند) و چرایی ضرورت این تعامل‌ها را برای حفظ حیات جاندار شرح دهند.
برنامه کاربردی
ایده‌های اساسی
1.گیاهان، جانوران و نیز انسان از سلول‌ها، بافت‌ها و اندام‌های تخصص‌یافته‌ای ساخته شده‌اند که به‌صورت دستگاه سازمان‌یابی شده‌اند.
2.فناوری و مواد شیمیایی می‌توانند سلامت انسان را بهبود بخشند، اما ضررهایی هم برای سلامت دارند.
بافت‌ها، اندام‌ها و دستگاه‌ها
1.بعضی فناوری‌های یا مواد رایج را که بر بافت‌ها، اندام‌ها یا دستگاه‌های انسان اثر می‌گذارند، بررسی و اثر آن‌ها را بر سلامت انسان ارزیابی کنند.
2.درباره تقسیم سلولی، تخصص‌یافتگی سلولی و سازمان‌دهی دستگاه‌ها در جانوران و انسان با استفاده از تکنیک‌های متفاوت آزمایشگاهی تحقیق کنند.
3.درک خود از سازمان‌یابی سلسله‌مراتبی سلول‌ها از بافت تا اندام و دستگاه در جانوران و انسان نشان دهند.
دانش‌آموزان در پایان آموزش این مفهوم اساسی می‌توانند:
1.چرخه سلولی در جانوران و اهمیت آن را برای رشد سلول‌ها و ترمیم بافت‌ها توضیح دهند.
2.ساختار، عملکرد و اهمیت تخصص‌یافته سلول‌ها و بافت‌ها را در جانداران پرسلولی شرح دهند.
3.سازمان‌یابی سلول را با استفاده از پیوند بین سلول‌ها، بافت‌ها، اندام‌ها، دستگاه‌ها در بدن انسان شرح دهند.
4.عملکرد عمومی بعضی از دستگاه‌های بدن (مثلاً دستگاه گردش خون مواد را در سراسر بدن جانور منتقل می‌کند، دستگاه تنفس اکسیژن را تأمین و دیاکسیدکربن را از بدن خارج می‌کند) را شرح دهند.
5.تعامل بین دستگاه‌های متفاوت را در بدن جاندار (دستگاه تنفس به بدن اکسیژن و دستگاه گردش خون آن را به سلول‌ها می‌رساند) و چرایی ضرورت این تعامل‌ها را برای حفظ حیات جانداران شرح دهند.
منبع
The ontario Curriculum Grades 9 and 10, science.
ترجمه: الهه علوی