生物學 (Biology)細胞生物學學生將1 了解植物和動物的基礎生命過程依靠各種發生在該生物細胞里特別區的化學反應。 描述半滲透性薄膜里的細胞主管與它們環境的互動。 調查酵素蛋白質如何促成生物化學反應而無須改變反應的平衡。 了解酵素的活動依靠環境的溫度, 離子情況, 和酸鹼度。 認識原核生物細胞, 真核生物細胞(包括植物和動物的那些細胞), 和病毒在複雜性和一般結構的不同處。 檢驗分子生物學的中心信仰和追蹤從細胞核核糖體(RNA)抄錄的資料到翻譯細胞質核糖體的蛋白質。 區分內質網狀體和高爾基器在分泌蛋白質上的角色。 解釋葉綠體從陽光捕捉有用的能量經由從二氧化碳合成糖份儲存起來。 示範粒線體以完成葡萄糖分解成二氧化碳在供應所儲存化學結合能量給細胞上所扮演的角色。 了解大多數細胞和生物體的巨分子(多醣類, 核酸, 蛋白質, 油脂)是從一小群簡單的前身合成而來。遺傳學學生將2探討並了解突變和有性繁殖導致在一個人口的遺傳多樣化。 辨認有絲分裂是有性繁殖的早期步驟, 在該過程中成對的染色體(DNA)在細胞分裂中分開並隨意分離以制造含一個每種染色體的配子。 了解在多細胞生物體里只有某類細胞能做有絲分裂。 分析染色體的隨意分離如何解釋一個特定對偶基因會在一個配子里。 示範對偶基因在受精卵(合子)里經由雄配子和雌配子的熔合如何制造新的組合。 展現一個人大約一半的染色體排列各來自其父或母。 闡述染色體在決定個人的顯型所扮演的角色。 示範從父母的遺傳基因如何預測受精卵里可能的配子組合。3 了解多細胞生物體是從一個受精卵發展而來, 和它的顯型依靠它在受精時建立的基因種類。 探討如何預測在父母的基因互相對換的顯型和遺傳的模式(常染色體或聯接X染色體, 顯性或隱性的)的可能結果。 闡述Mendel分離和獨立排列定律的基因基礎。4 知道並了解基因是一組指示存在每個生物體染色體的密碼里,指定該生物體蛋白質特徵的氨基酸排列順序。 應用基因密碼規則預測從核糖體里密碼子的氨基酸排列順序。 分析突變對染色體里一個基因順序的沖擊, 和它可能會(或很多並)不會影響基因的表現或在蛋白質里氨基酸的順序密碼。 討論多細胞生物里的細胞特殊化通常是因為不同基因表現的模式而不是因基因不同。 區分蛋白質及它們如何在氨基酸的數目和順序上不同。5 學生了解細胞的基因成分能以加外基因的染色體進入細胞而 改變。 制作染色體, 核糖酸, 和蛋白質的一般結構和功能的模型。 應用基本-配對原則解釋在半保存性復制和從染色體抄錄資料進入核糖酸的精確復制。 研究基因工程(生物科技)如何用來制造新的生物醫藥和農業產品。生態學生將知道並了解6 一個生態系統的穩定是競爭效果之間的平衡。 描述生物多樣化是不同種類生物總和及它受產地改變的影響。 了解氣候改變,人類活動影響生態系統。 評估出生率, 遷入, 移出, 和死亡的相關比例決定生態系統的生物數量上下變動。 追蹤水, 碳, 和氫在生態系統里的無機資源和有機物質之間循環和氧如何經光合作用和呼吸循環。 知道生態系統不可或缺的是它的生產體和分解體之間的穩定。 分析食物網里每個聯接鍵並了解某些能量儲藏在新制造的結構里, 但許多能量以熱能散發在環境里。這散發可以能量金字塔代表。進化論學生將7 了解人口中一個對偶基因在基因群里的頻率依許多因素決定而且經過一段時期可能變成穩定或不穩定。 調查為什麼自然選擇而非生物的基因體影響其顯型。 評估對同性受精卵個體致命的對偶基因可以存在在異性受精卵里而在基因群里保存下來。 閱讀並了解在一個基因群里經常有新的突變產生。 認識一個物種的變化增加該物種里至少某些成員在環境改變下生存的機會。8了解進化是在不斷變化的環境里基因改變的結果。 了解自然選擇的意見在發現它對生物群的影響。 闡述基因趨向對一個人口里生物多樣化的影響。 了解繁殖或地理孤立對特殊化的影響。 示範就生物多樣化, 間歇式特殊化, 和大規模絕種的關係如何分析化石證據。生理學學生將9 了解生物系統構造和功能協調的結果, 雖然外界環境改變, 人類身體的內部環境保持相對穩定(狀況相同)。 解釋身體主要系統互補的活動提供細胞氧氣和養分並運走有影響毒的廢棄物, 如二氧化碳。 調查神經系統如何調解身體不同部位的溝通和身體與環境的互動。 研究神經系統的回饋圈和內分泌腺系統主管身體的情況。 圖解神經系統的功能和神經原在傳遞電子刺激的角色。 聯接感官神經原, 神經末梢, 和動作神經在感覺, 思想, 和反應。 10 了解如何生物有各種與疾病戰斗的機制。 認識皮膚在提供感染的非特定防御上的角色。 追蹤抗體在身體對感染反應的角色。 描述疫苗如何保護個人得到感染性疾病。 比較細菌和病毒在它們成長和復制上的重要不同處, 身體對細菌和病毒感染的主要防御, 和這些感染的有效治療。 了解為什麼個人免疫力受損時(如: 得AIDS的人)可能無法戰勝通常無害的微生物感染並存活。調查並實驗11 調查和實驗形成科學知識的基礎, 而且是科學調察所需的核心技巧。我們必須教學生們做科學調察所需的技巧和知識。精通科學文章從學生們參與適度科學調查和詮釋新數據以形成決定而來。科學過程是由問有意義的問題並進行有結論的調查而來。為了解該過程, 學生將建立他們自己的問題並進行所需和被推薦的實驗室調查。 選擇並使用適當的工具和科技(如:電腦聯線的探針, 數據計算表,制圖的計算機, 規尺, 圓規, 和天平)以進行試驗, 收集數據, 分析關係, 和展示數據。 鑒別並溝通不能避免的實驗錯誤。 鑒別不穩定結果的可能原因, 如: 錯誤的來源或不能控制的情況。 以使用邏輯和證據形成解釋。 區別科學名詞的假設和原理的不同處。 認識模型和原理作為科學代表真實的用途和限制。 分析自然現象(如: 石頭的相對年齡, 行星經過長期的地點,和在生態環境里的物種承續)特徵的地點, 順序, 或時間間隔。 認識統計學多變性的問題和控制試驗的需要。 認識科學證據的累積性質。 分析情況並解答需要綜合和應用從不只一種科學的概念問題。 以研究文學, 分析數據, 和溝通結果的調查科學基礎的社會問題。問題的例子包括食物的紫外線消毒, 以移植身體細胞核復制動物(克隆), 能量來源的選擇, 和在加州有關土地及水的決定。 知道當觀察與公認當科學原理不相符時, 觀察有時是錯誤或欺騙的(如: Piltdown 人類化石, 或不明飛行物體), 而且該原理有時是錯的(如: Ptolomaic 太陽, 月亮, 和行星的運行模型)。