آموزش زیست‌شناسی در انگلستان
الهه علوی
اشاره
یکی از پرسش‌های همیشگی معلمان و دانش آموزان این است که چرا فلان درس را می‌خوانیم، یا چرا در این موضوع‌ها را باید در زیست‌شناسی یاد بگیریم و با موضوع‌های دیگر کاری نداشته باشیم. شاید هم کنجکاو باشیم که دانش آموزان کشورهای دیگر چه درس‌ها یا موضوع‌هایی را می‌خوانند. در این نوشته مفاهیم اساسی محتوای زیست‌شناسی 9 سال آموزش مشترک مدارس انگلستان را می‌خوانید1. برنامه درسی ملی انگلستان در سال 2013 نهایی و از همان سال برای اجرا در سال 2014 در پایگاه اطلاعاتی قرار گرفت.
کلیدواژه‌ها
آموزش زیست‌شناسی، دوره 9 ساله، برنامه درسی انگلستان.
علوم از درس‌های اصلی 9 سال اول آموزش مدرسه‌ای در انگلستان است. بخشی از برنامه درسی ملی انگلستان به آموزش علوم اختصاص دارد. همه دانش آموزان از سال اول تا نهم باید آن را بیاموزند.
آموزش علوم در انگلستان به‌منظور دستیابی به اهداف زیر برنامه‌ریزی‌شده است:
• دستیابی به دانش علمی و درک مفهومی از طریق موضوع‌های زیست‌شناسی، شیمی و فیزیک،
• درک طبیعت و چیستی آن از طریق فرایندها و روش‌های علمی با انواع متفاوت کاوشگری علمی و درنتیجه پاسخ به پرسش‌های علمی دنیای اطراف،
• مجهز شدن دانش آموزان به دانش و مهارت لازم برای به‌کارگیری علوم در زندگی امروز و فردا،
از نکات جالب‌توجه حوزه علوم تجربی در این برنامه درسی تأکید جدی بر تقویت و ارتقای مهارت‌های زبانی، نوشتاری و ...در آموزش علوم است.
محتوای آموزش زیست‌شناسی در این برنامه در درس علوم در دوره‌های اول و دوم ابتدایی و با عنوان زیست‌شناسی در دوره سوم و چهارم متوسطه انجام می‌شود.
مهارت‌های مورد انتظار از آموزش زیست‌شناسی همانند سایر موضوعات علوم، دستیابی به نگرش علمی، مهارت‌های آزمایشگاهی و پژوهشی، تجزیه‌وتحلیل، ارزیابی و اندازه‌گیری است.
محتوای آموزش زیست‌شناسی
سال اول
گیاهان
• تشخیص و دانستن نام گیاهان رایج مانند گیاهان باغی، وحشی و درختان، درختان دوپایه و همیشه‌سبز.
• تشخیص و توصیف ساختارهای اصلی گیاهان گل‌دار (ریشه، ساقه، برگ و گل).
جانوران و انسان
• تشخیص و دانستن نام جانوران رایج، مانند پرندگان، ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پستانداران و بی‌مهره‌ها.
• تشخیص و دانستن نام جانوران رایجی که گوشت‌خوار، گیاه‌خوار و همه‌چیزخوارند.
• توصیف و مقایسه ساختار انواعی از جانوران رایج (پرندگان، ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پستانداران و بی‌مهره‌ها).
• تشخیص، نام‌گذاری و ترسیم بخش‌های کلی بدن انسان و ارتباط هر بخش با هر یک از حس‌ها.
سال دوم
موجودات زنده و زیستگاه‌های آن‌ها
• شرح و مقایسه تفاوت‌های موجودات زنده، مرده و آن‌هایی که هرگز زنده نبوده‌اند.
• تشخیص اینکه هر جانداری زیستگاه خاص خود را دارد و اینکه چگونه زیستگاه‌های متفاوت نیازهای اساسی جانوران و گیاهان متفاوت را تأمین می‌کنند و چگونه به هم وابسته‌اند.
• تشخیص و نام‌گذاری انواع گیاهان و جانوران در زیستگاه آن‌ها، شامل خرد زیستگاه‌ها.
• توصیف اینکه جانوران چگونه غذای خود را از گیاهان و جانوران دیگر به دست می‌آورند در به‌کارگیری ایده زنجیره غذایی ساده و شناسایی و نام‌گذاری منابع متفاوت غذا.
گیاهان
• مشاهده و توصیف اینکه چگونه از دانه‌ها و پیازها، گیاهان بالغی رشد می‌کنند.
• یافتن و توصیف اینکه چگونه گیاهان به آب، نور و دمای مناسب برای رشد و سالم ماندن نیاز دارند.
جانوران و انسان
• جانوران و انسان زاده‌هایی دارند که رشد می‌کنند و بالغ می‌شوند.
• نیازهای اساسی جانوران و انسان (آب، غذا و هوا).
• شرح اهمیت ورزش، خوردن غذای متنوع و کافی و رعایت بهداشت برای سلامت انسان.
سال سوم
گیاهان
• شناسایی و توصیف عملکرد بخش‌های متفاوت گیاهان گل‌دار: ریشه، ساقه، برگ و گل.
• کشف نیازهای گیاهان برای زندگی و رشد (هوا، نور، آب، مواد مغذی خاک و جایی برای رشد) و اینکه چگونه این نیازها از گیاهی به گیاه دیگر فرق می‌کند.
• تحقیق درباره راه‌های انتقال آب در گیاه
• کشف بخشی از چرخه زندگی گیاه که گل در آن نقش دارد، شامل گرده‌افشانی، تشکیل و پراکندگی دانه.
جانوران و انسان
• تشخیص اینکه جانوران و انسان به مقدار مناسب و کافی غذا نیاز دارند، نمی‌توانند غذای خود را بسازند و مواد غذایی را از چیزی به دست می‌آورند که می‌خورند.
• تشخیص اینکه انسان و بعضی جانوران برای حفاظت، استحکام و حرکت اسکلت و ماهیچه دارند.
سال چهارم
همهٔ جانداران
• تشخیص و نام‌گذاری انواعی از جانداران (گیاهان و جانوران) در محیط‌های محلی و وسیع‌تر و استفاده از کلیدهای رده‌بندی برای گروه‌بندی آن‌ها.
• تشخیص اینکه محیط‌ها می‌توانند تغییر کنند و این تغییر می‌تواند برای جانداران خطرناک باشد.
جانوران و انسان
• شرح عملکردهای ساده بخش‌های اصلی دستگاه گوارش انسان.
• تشخیص انواع متفاوت دندان‌های انسان و عملکرد ساده آن‌ها.
• ترسیم و تفسیر انواعی از زنجیره‌های غذایی، شناسایی تولیدکنندگان، شکارچیان و صید.
سال پنجم
همه جانداران
• شرح تفاوت‌های چرخهٔ زندگی پستاندار، دوزیست، حشره و پرنده.
• توصیف فرایند حیاتی تولیدمثل در بعضی گیاهان و جانوران.
جانوران و انسان
• توصیف تغییرات انسان در فرایند نمو از هنگام تولد تا کهن‌سالی.
سال ششم
همه جانداران
• توصیف چگونگی رده‌بندی جانداران در گروه‌های بزرگ‌تر بر اساس ویژگی‌های عمومی قابل‌مشاهده و شباهت‌ها و تفاوت‌ها شامل میکروارگانیسم‌ها، گیاهان و جانوران.
• ارائه دلیل برای رده‌بندی گیاهان و جانوران بر اساس ویژگی‌های اختصاصی.
جانوران و انسان
• تشخیص و نام‌گذاری بخش‌های اصلی دستگاه گردش خون انسان و شرح عملکرد قلب، رگ‌های خونی و خون.
• شناسایی اثر تغذیه، ورزش و سبک زندگی بر نحوه عملکرد بدن.
• توصیف راه‌هایی که مواد مغذی و آب درون جانوران و انسان منتقل می‌شوند.
تغییر گونه‌ها و وراثت
• تشخیص اینکه جانداران در طول زمان تغییر کرده‌اند و سنگواره‌ها اطلاعاتی درباره جاندارانی می‌دهند که میلیون‌ها سال پیش روی زمین زندگی می‌کرده‌اند.
• تشخیص اینکه جانداران زاده‌هایی از نوع خود تولید می‌کنند، اما زاده‌ها معمولاً متفاوت‌اند و کاملاً مانند والدین خود نیستند.
• تشخیص اینکه جانوران و گیاهان چگونه و از چه راه‌هایی با محیط زندگی سازش می‌یابند و اینکه چگونه این سازش می‌تواند به تکامل آن‌ها بینجامد.
سه‌ساله سوم
ساختار و عملکرد جانداران
سلول‌ها و سازمان‌دهی آن‌ها
• سلول‌ها واحدهای اساسی جانداران‌اند، مشاهده سلول، تفسیر و ثبت ساختار سلول با استفاده از میکروسکوپ نوری.
• عملکردهای دیواره سلولی، غشای سلول، سیتوپلاسم، هسته، واکوئل، میتوکندری و کلروپلاست.
• شباهت‌ها و تفاوت‌های بین سلول‌های گیاهی و جانوری و نقش انتشار در حرکت مواد درون و بین سلول‌ها.
• سازش‌های ساختاری بعضی جانداران تک‌سلولی.
• سازمان‌دهی سلسله مراتبی جانداران پرسلولی: از سلول‌ها تا بافت تا اندام تا سیستم و جاندار.
دستگاه‌های اسکلتی و ماهیچه‌ای
• ساختار و عملکرد اسکلت انسان، شامل استحکام، حفاظت، حرکت و ساختن سلول‌های خونی.
• بیومکانیک – تعامل بین اسکلت و ماهیچه‌ها ف شامل اندازه‌گیری نیروی حاصل از ماهیچه‌های متفاوت.
• عملکرد ماهیچه‌ها و ماهیچه‌های مخالف.
تغذیه و گوارش
• محتوای رژیم غذایی سالم برای انسان: کربوهیدرات‌ها، چربی‌ها، پروتئین‌ها، ویتامین‌ها، مواد معدنی، فیبرهای تغذیه‌ای و آب؛ و علت نیاز به هریک.
• محاسبه‌های نیازهای انرژی در رژیم غذایی سالم روزانه.
• عواقب عدم تعادل تغذیه شامل چاقی، لاغری مفرط و بیماری‌های حاصل از کمبود.
• بافت‌ها و اندام‌های دستگاه گوارش انسان، شامل سازش‌های عملکردی و چگونگی عملکرد این دستگاه در گوارش غذا (آنزیم‌ها به‌طور ساده به‌عنوان کاتالیزور زیستی عمل می‌کنند).
• اهمیت باکتری‌ها در دستگاه گوارش انسان.
• گیاهان سالم، مواد مغذی معدنی و آب را از خاک به دست می‌آورند.
دستگاه‌های تبادل گاز
• ساختار و عملکرد دستگاه تبادل گاز در انسان، شامل سازش‌های عملکردی.
• سازوکار تنفس از حرکت هوا به داخل شش‌ها و خروج هوا از آن‌ها، استفاده از مدل فشار برای شرح چگونگی حرکت گازها شامل اندازه‌گیری‌های ساده حجم شش‌ها.
• اثر ورزش، آسم و سیگار بر دستگاه تبادل گاز.
• نقش روزنه‌های برگ در تبادل گاز در گیاهان.
تولیدمثل
• تولیدمثل در انسان (به‌عنوان نمونه‌ای از پستانداران)، شامل ساختار و عملکرد دستگاه‌های تولیدمثلی نرو ماده، چرخه قاعدگی (بدون جزئیات هورمونی)، گامت ها، لقاح، بارداری و تولد، شامل تأثیر سبک زندگی مادر بر جنین از طریق بند ناف.
• تولیدمثل در گیاهان شامل ساختار گل، گرده‌افشانی با حشرات و باد، لقاح، تشکیل و پراکنش دانه و میوه، شامل بررسی مقداری بعضی مکانیسم‌های پراکنش.
• اهمیت تولیدمثل گیاه از منظر گرده‌افشانی با کمک حشرات در امنیت غذایی انسان.
سلامت
• اثرهای استفاده تفریحی از مواد (شامل سوءمصرف) بر رفتار، سلامت و فرایندهای زیستن.
چرخه‌های مواد و انرژی
فتوسنتز
• وابستگی تقریباً همه حیات روی زمین به استفاده از نور خورشید در گیاهان و جلبک‌ها در فرایند فتوسنتز.
• سازش‌های برگ برای فتوسنتز.
• ارتباط بین ساختار و عملکرد برگ‌ها شامل کلروپلاست و روزنه.
• مواد اولیه و محصولات فتوسنتز و فرمول خلاصه فتوسنتز.
• تغذیه معدنی در گیاهان و تشریح نقش نیترات‌ها.
• شیمیوسنتز در باکتری‌ها و جانداران دیگر.
تنفس سلولی
• تنفس هوازی و غیر هوازی در جانداران، شامل تجزیه مولکول‌های آلی برای امکان انجام فرایندهای شیمیایی دیگر که برای حیات ضروری‌اند.
• فرمول خلاصه تنفس هوازی.
• فرایند تنفس هوازی در انسان و میکروارگانیسم‌ها شامل تخمیر و فرمول خلاصه تنفس غیر هوازی.
• تفاوت بین تنفس هوازی و غیر هوازی در ارتباط با واکنش‌گرها، محصولات و انرژی
تعامل‌ها و وابستگی‌ها
ارتباط‌ها در بوم‌سازگان
• وابستگی جانداران در بوم‌سازگان شامل شبکه غذایی و حشرات گرده‌افشان به‌عنوان‌مثال.
• اهمیت گرده‌افشانی با حشرات در تولیدمثل گیاه در امنیت غذایی انسان.
• چگونگی تأثیرپذیری جانداران و اینکه چگونه از عوامل محیطی مانند تجمع مواد سمی تأثیر می‌پذیرند.
• نقش گوناگونی در توانمند کردن جانداران برای زیستن در بوم‌سازگان معین.
ژنتیک و تکامل
وراثت، کروموزوم، DNA و ژن
• وراثت فرایندی است که در آن اطلاعات ژنتیک از نسلی به نسل دیگر منتقل می‌شود.
• مدل ساده‌ای از کروموزوم، ژن و DNA در وراثت شامل آنچه واتسون و کریک؛ ویلسون و فرانکلین در مدل‌سازی DNA انجام دادند.
• تنوع افراد گونه‌های متفاوت.
• تنوع افراد در یک گونه ممکن است پیوسته یا ناپیوسته باشد، شامل نمایش گرافیک و عددی گوناگونی.
• تغییرات محیط ممکن است سبب حفظ افراد شوند و گونه‌هایی که نتوانند در رقابت و تولیدمثل موفق باشند ممکن است برای همیشه از بین بروند.
• اهمیت تنوع زیستی.
• استفاده از بانک ژن برای نگهداری مواد وراثتی قبل از انقراض گونه.
1- منبع این نوشتار برنامه درسی ملی انگلستان است
The national curriculum in England,Framework document,July 2013