Principles of Life tweede editie PDF Download

voorwoord van het boek

sinds de eerste editie van Principles of Life werd gepubliceerd, blijven de toename van het biologischeducatieonderzoek en de beschikbaarheid van middelen voor leraren opwinding creëren onder de onderwijsgemeenschap. Net zoals de eerste editie verscheen, publiceerde de American Association for the Advancement of Science (ondersteund door de National Science Foundation) Vision and Change in Undergraduate Biology Education: A Call to Action. In dit rapport worden kernconcepten en kerncompetenties onderschreven en wordt de actieve betrokkenheid van studenten bij probleemoplossende activiteiten bevorderd. Toen de eerste editie van Principles of Life werd gepubliceerd, bood het een radicaal nieuwe aanpak voor het onderwijzen van inleidende biologie die in overeenstemming is met de doelstellingen die naar voren worden gebracht in het Vision and Change report (zie hieronder). Principes van het leven benadrukt het beheersen van belangrijke concepten in de biologie door middel van actief leren, probleemoplossend in realistische scenario ‘ s, en begrip in plaats van onthouden. Nu beginnen andere boekschrijvers ons voorbeeld te volgen. We zijn er trots op dat Principles of Life heeft bijgedragen aan deze verandering in de manier waarop biologiecursussen worden gegeven, en we zijn van plan om ons boek verder te ontwikkelen als het toonaangevende voertuig voor deze nieuwe benadering van biologieonderwijs. Het leiden van de verandering in Undergraduate biologie onderwijs We staan op een belangrijk kruispunt in de biologie onderwijs, en veel recente inspanningen zijn samengekomen om een kans voor blijvende verandering in de manier waarop instructeurs onderwijzen inleidende biologie te produceren. De validiteit van onze benadering in principes van het leven wordt ondersteund door talrijke rapporten en studies gepubliceerd door onderwijsinstellingen en nationale studiegroepen sinds het begin van het millennium. In het bijzonder, twee belangrijke rapporten hebben aangemoedigd deze verandering: de visie en verandering rapport hierboven vermeld en BIO2010: Transforming Undergraduate Education for Future Research Biologists, gesponsord door de National Institutes of Health en het Howard Hughes Medical Institute. Deze rapporten aanbevolen zich te concentreren op kernbegrippen en competenties, het onderwijzen van studenten door middel van actief leren in plaats van memorisatie, en het verbeteren van de integratie van statistische en computationele benaderingen. Op ongeveer hetzelfde moment, het College van bestuur was het herontwerpen van de Advanced Placement Biology cursus met dezelfde doelstellingen. In Principles of Life hebben we onze ervaring als auteurs en opvoeders gebruikt om deze aanbevelingen te implementeren in een nieuwe benadering van het onderwijzen van inleidende biologie. In het Vision and Change report (2011) worden vijf “kernconcepten voor biologische geletterdheid” genoemd die in het curriculum moeten worden geïntegreerd. Deze kernconcepten draaien rond de thema ‘ s: • evolutie• de relatie tussen structuur en functie
• informatiestroom, uitwisseling en opslag • trajecten en transformaties van energie en materie * biologische systemen In de tweede editie van Principles of Life hebben we gewerkt om ervoor te zorgen dat deze vijf kernconcepten worden benadrukt en versterkt in de tekst, problemen, medialinks en andere activiteiten. Om studenten te helpen bruggen te bouwen tussen verschillende delen van de cursus en kennisgebieden, hebben we Links in het hele boek verstrekt. Met behulp van deze Links kunnen studenten bijvoorbeeld zien dat informatie die ze leren over moleculaire of celbiologie verbonden is met onderwerpen in evolutie, diversiteit, fysiologie en ecologie. Naast het aandringen op een focus op de kern Concepten, de visie en verandering rapport betoogd dat studenten nodig hebben om bepaalde kerncompetenties te cultiveren om succesvolle wetenschappers te worden. Studenten moeten in staat zijn om: • het proces van wetenschap toepassen • kwantitatief redeneren gebruiken * modelleren en simuleren gebruiken * gebruik maken van het interdisciplinaire karakter van wetenschap • communiceren en samenwerken met andere disciplines • de relatie tussen wetenschap en samenleving begrijpen studenten worden aangemoedigd om deze kerncompetenties gedurende de tweede editie van Principles of Life te oefenen. Elk hoofdstuk bevat Apply the Concept oefeningen, die studenten de mogelijkheid geven om te oefenen met het werken met data. Deze problemen houden verband met het begrijpen van Data: Een Statistics Primer (Appendix B), die studenten helpt begrijpen waarom en hoe biologen conclusies trekken uit biologische gegevens, en zo helpt hen kwantitatieve redeneervaardigheden te ontwikkelen. We hebben ook meer online geanimeerde Tutorials en activiteiten toegevoegd, waaronder mogelijkheden voor studenten om modellering en simulatiemodules te gebruiken om hun begrip van concepten verder te versterken. Door deel te nemen aan deze activiteiten leren studenten ook over het belang van biologische concepten en analyses voor het aanpakken van maatschappelijke vraagstukken en uitdagingen. The Principles of Life Story voorafgaand aan onze lancering van de eerste editie van Principles of Life, introduction biology textbooks for science majors presenteerde encyclopedische samenvattingen van biologische kennis. Wij geloven dat studenten die hun tijd ijverig besteden aan het onthouden van talloze details en enorme terminologie eigenlijk minder van de concepten die de basis vormen voor verdere studie in geavanceerde cursussen behouden. In principes van het leven nemen we de tegenovergestelde benadering: we bevorderen begrip boven onthouden. Details zijn belangrijk, maar geen modern biologieboek kan beginnen om alle informatie die biologen hebben geleerd tot op heden te dekken, en studenten vandaag hebben vele andere manieren om toegang te krijgen tot de details als ze ze nodig hebben. Om ons te helpen dit nieuwe soort biologieboek te creëren, brachten onze uitgevers Sinauer Associates en W. H. Freeman in 2009 een adviesraad samen van 20 toonaangevende biologieleiders en instructeurs in introductiebiologie uit Heel Noord-Amerika. Tijdens een intensieve bijeenkomst van de auteurs en het bestuur hebben dynamische discussies geleid tot de versteviging van de kernbegrippen die volgens ons essentieel zijn voor het onderwijzen van introductiebiologie. Het boek kreeg vorm, en de leden van de Adviesraad bespraken vervolgens de opkomende hoofdstukken en verstrekten aanzienlijke feedback in elke fase van de ontwikkeling van het boek. Het resultaat was een boek dat de logische structuur van wetenschappelijk onderzoek, met inbegrip van lab, veld, en computer modellering benaderingen tentoongesteld. Principles of Life hielp studenten de concepten die ze leren toe te passen door hen mogelijkheden te bieden om originele gegevens in elk hoofdstuk te analyseren. In deze en vele andere manieren Principles of Life opgenomen onderzoek gebaseerde benaderingen die actief leren aan te moedigen. De eerste editie van Principles of Life werd op grote schaal aangenomen en goed ontvangen. Adopters en recensenten prezen de aanpak en moedigden ons aan om de inspanning uit te breiden om nog meer probleemoplossende mogelijkheden voor studenten en meer voorbeelden van de experimenten die de basis van ons begrip hebben gevormd op te nemen. Voor de tweede editie werden alle hoofdstukken tussen de twee uitgaven uitvoerig door deskundigen in elk subdisciplinair behandeld en werden de hoofdstukken dienovereenkomstig herzien. We bieden nu meer verwijzingen naar originele gegevens en analyses, zodat studenten en instructeurs de originele experimenten eenvoudig dieper kunnen verkennen. Bovendien hebben we de mogelijkheden voor studenten uitgebreid om toe te passen wat ze hebben geleerd met behulp van echte gegevens en voorbeelden, en hebben we de concepten van statistische analyse van gegevens beter geïntegreerd en uitgelegd. We hebben links opgenomen naar online video ‘ s (de nieuwe media Clips) die studenten helpen om de relevantie van wat ze hebben geleerd te waarderen en om te genieten van de opwinding van de biologie. Hoe zijn de principes van het leven anders? Elk hoofdstuk van principes van het leven is georganiseerd in een reeks concepten die belangrijk zijn voor het beheersen van inleidende biologie. We hebben deze concepten zorgvuldig gekozen in het licht van de feedback van onze collega ‘ s, van de adviesraad en van de talrijke rapporten over introductiebiologie. Concepten worden uitgewerkt,maar niet met de uitgebreide details in de meeste inleidende teksten. Principes van het leven is gericht; het is niet bedoeld om encyclopedisch te zijn. Studenten leren Concepten het beste als ze ze toepassen op praktische problemen. Elk hoofdstuk van principes van het leven bevat oefeningen, genaamd toepassen van het Concept, dat de huidige gegevens voor studenten te analyseren. Elk van deze oefeningen versterkt een concept dat centraal staat in dat hoofdstuk. Wetenschapsstudenten moeten basismethoden voor Gegevenspresentatie en-analyse begrijpen, dus veel van deze problemen vragen studenten naar de statistische significantie van de resultaten. Om studenten te helpen problemen in de presentatie en interpretatie van gegevens te begrijpen, hebben we een korte inleiding gegeven tot de redenering achter biologische statistieken in Bijlage B.

hoewel deze bijlage niet bedoeld is om een meer formele inleiding tot de statistiek te vervangen, zijn we van mening dat statistisch denken een belangrijke vaardigheid is die moet worden ontwikkeld in alle inleidende wetenschapscursussen. We hebben de problemen en voorbeelden eenvoudig gehouden om de begrippen statistische analyse te benadrukken in plaats van de details van een bepaalde statistische test. Sommige van de Apply the Concept oefeningen zijn eenvoudig genoeg dat ze kunnen worden gepresenteerd, geanalyseerd en besproken in de klas; anderen zijn beter geschikt voor huiswerkopdrachten. Onze Onderzoekscijfers laten studenten zien hoe we weten wat we weten. Deze cijfers presenteren een hypothese, methode, resultaten en conclusie. De meeste van deze Onderzoekscijfers bevatten nu een sectie met de titel analyseer de gegevens, waarin we een subset van gegevens uit het gepubliceerde experiment hebben gehaald. Studenten worden gevraagd om deze gegevens te analyseren en verbanden te leggen tussen observaties, analyses, hypothesen en conclusies. Net als bij Apply the Concept problems, worden studenten gevraagd om basis statistische benaderingen toe te passen om de resultaten te begrijpen en conclusies te trekken.

we hebben ook originele referenties en uitgebreide online bronnen voor elk onderzoekscijfer verstrekt. De online bronnen zijn beschikbaar in LaunchPad, principes van het nieuwe online platform van het leven. Deze bronnen omvatten uitgebreide discussies over het oorspronkelijke onderzoek, links naar de oorspronkelijke publicaties, en discussie en links voor eventuele vervolgonderzoeken die zijn gepubliceerd. Elk hoofdstuk begint met een toepassing van een belangrijk concept—een verhaal dat illustreert en biedt een motivatie voor het begrijpen van de inhoud van het hoofdstuk, en biedt een sociale, medische, wetenschappelijke of historische context voor het materiaal. Elk van deze vignetten eindigt met een open vraag die studenten in gedachten kunnen houden als ze de rest van het hoofdstuk lezen en bestuderen. We keren terug naar deze openingsvraag aan het einde van het hoofdstuk om te laten zien hoe informatie die in het hele hoofdstuk wordt gepresenteerd de vraag verlicht en helpt om een antwoord te geven. Door na te denken over deze vragen als ze lezen en studeren, kunnen studenten beginnen te denken als wetenschappers. Aan het einde van elke conceptuele discussie bieden we Checkpoints ontworpen om studenten te helpen zelf-evalueren hun begrip van het materiaal. Deze Checkpoints omvatten de incrementele niveaus van Bloom ‘ s taxonomie van cognitieve domeinen: feitelijke kennis, begrip, toepassing, analyse, synthese en evaluatie. Een ander belangrijk element voor student succes is versterking en toepassing van concepten door middel van online geanimeerde Tutorials, activiteiten, en Media Clips. Elk hoofdstuk bevat instant access codes (in de vorm van zowel een directe URL en een snelle reactie, of QR, code, een barcode studenten kunnen scannen met een smartphone of tablet) waarmee studenten snel toegang tot deze online bronnen tijdens het lezen. Voor veel concepten kunnen studenten hun eigen simulaties uitvoeren, een concept dieper verkennen en concepten begrijpen door middel van actieve ontdekking. Met behulp van de mediaclips kunnen ze ook video ‘ s bekijken die helpen concepten uit te leggen of studenten kennis laten maken met de wonderen van biologische diversiteit. Studenten moeten leren over enkele van de belangrijkste onderzoeksinstrumenten die worden gebruikt in de biologie, met inbegrip van grote laboratorium, computationele, en veldmethoden. Onze Research Tools cijfers leggen deze tools uit en bieden een context voor hoe ze door biologen worden gebruikt. Ons kunstprogramma Voor principes van het leven blijft voortbouwen op ons succes van het leven: de wetenschap van de biologie. We pionierden het gebruik van ballonbijschriften om studenten te helpen de biologische processen te begrijpen en te interpreteren die in cijfers worden geïllustreerd zonder herhaaldelijk heen en weer te gaan tussen een figuur, zijn legende en de tekst. Deze gidsen helpen studenten om kritische punten van cijfers te verbinden met de concepten die in de tekst worden ontwikkeld. Media en supplementen de tweede editie van Principles of Life bevat een uitgebreide verzameling online bronnen om het materiaal in het leerboek te ondersteunen en te versterken. In een poging om het gedrukte boek nauwer te koppelen aan de online bronnen, vindt u referenties met instant access (QR) codes en directe webadressen voor alle nieuwe media Clips, geanimeerde Tutorials, activiteiten en interactieve samenvattingen in het boek. Hiermee kunnen leerlingen direct verbinding maken met deze middelen vanaf elk apparaat— computer, smartphone of tablet—tijdens het lezen van het boek. Het nieuwe LaunchPad online platform integreert alle student resources, instructeur resources, het volledige eBook, en alle assessment tools binnen een gestroomlijnde interface die essentiële inhoud groepeert in gemakkelijk toewijsbare leereenheden. LaunchPad beschikt over een scala aan assessment tools, waaronder de nieuwe LearningCurve adaptive quizzing engine, en vooraf gebouwde summatieve quizzen voor elk hoofdstuk. Ter ondersteuning van cursus voorbereiding, klaslokaal sessies, en assessment programma ‘s, is er een breed scala aan instructeur middelen beschikbaar, waaronder meerdere versies van alle tekstboek cijfers, een schat aan PowerPoint middelen, meerdere banken van assessment vragen, een grote collectie van video’ s, en in-class actieve leeroefeningen. Voor een volledige lijst van alle beschikbare media en supplementen voor principes van het leven, zie “Media en supplementen om principes van het leven te begeleiden” na dit voorwoord. Raadpleeg ook de binnenkant van de voorkant voor een volledige lijst van de student media resources waarnaar in de tekst wordt verwezen. Speciale bijdragen veel mensen hebben bijgedragen aan de creatie van de tweede editie van Principles of Life (zie hieronder). Twee personen verdienen echter speciale vermelding voor hun bijdragen. Susan D. Hill deed een meesterlijk werk in het schrijven van hoofdstuk 38 over de ontwikkeling van dieren. Nickolas Waser werkte uitgebreid met Mary Price aan de sectie ecologie (Deel 7), en was verder nauw betrokken bij discussies over de planning en uitvoering van het boek. Veel mensen om te bedanken naast de vele biologen die op de volgende pagina staan vermeld en formele beoordelingen hebben verstrekt, heeft ieder van ons enorm geprofiteerd van persoonlijke contacten met collega ‘ s die ons hebben geholpen problemen op te lossen en kritische suggesties hebben gedaan voor nieuw materiaal. Het gaat om: Walter Arnold, Universiteit voor Diergeneeskunde (Wenen);
Harry Greene, Cornell University; Will Petry, Universiteit van Californië, Irvine; David Sleboda, Brown University; Thomas Ruf, Universiteit voor Diergeneeskunde (Wenen); Andrew Zanella, de Claremont Colleges; Edward McCabe, Universiteit van Colorado en de March of Dimes Foundation; en Frank Price, Utica College. Onze redacteur en uitgever, Andy Sinauer, omarmde de behoefte aan verandering in inleidende biologie leerboeken en heeft geholpen om onze visie te realiseren. Bill Purves, Gordon Orians, en Craig Heller, onze coauteurs op eerdere edities van Life: The Science of Biology en/of Principles of Life, waren instrumenteel in het articuleren van de concepten ontwikkeld in deze tweede editie van Principles of Life, en veel aspecten van dit boek kunnen worden teruggevoerd op hun kritische bijdragen.Voor deze nieuwe editie verzamelde Sinauer Associates een talentvol duo, Laura Green en Danna Niedzwiecki, die het redactieteam coördineerden en een groot deel van de ontwikkelingsredactie deden. Annie Reid en Carol Pritchard-Martinez werkten om ervoor te zorgen dat het niveau en de terminologie geschikt zijn voor beginnende studenten. Jane Murfett heeft ook bijgedragen aan de ontwikkeling van editing. Laura en Danna werkten nauw samen met een eersteklas Copy-Editor, Liz Pierson. Carol Wigg was de principle production editor op eerdere edities van Principles of Life and Life: De wetenschap van de biologie en haar teken blijft bestaan. Elizabeth Morales, onze kunstenaar, werkte opnieuw met ieder van ons om effectieve en mooie lijnkunst te creëren. Ze heeft ook veel cijfers herzien om ze effectiever te maken voor mensen met veel voorkomende vormen van kleurenblindheid. David McIntyre ging opnieuw de uitdaging aan om nieuwe, nog betere foto ‘ s te vinden. Designer Joan Gemme bracht een frisse blik op het boek en deed een prima werk van het samenstellen van alle elementen van het boek in heldere en aantrekkelijke pagina ‘ s. Chris Small coördineerde de productie en legde zijn strenge normen op om de talloze componenten consistent te houden. Johannah Walkowicz organiseerde en bestelde de vele deskundige academische beoordelingen. Jason Dirks coördineerde het team dat het uitgebreide aanbod aan online media en supplementen creëerde. Decaan Scudder, Director of Sales and Marketing, en Azelie Fortier, Biology Acquisitions Editor, namen deel aan elke fase van de ontwikkeling van het boek.

bij W. H. Freeman blijven we profiteren van de langetermijninput van de Biologieuitgever Susan Winslow. John Britch, Director of Marketing, coördineerde in samenwerking met de regionale specialisten, regionale Sales Managers en het Market Development team alle stadia van het informeren van Freeman ‘ s Bekwame sales force over het verhaal van ons boek. We willen ook de Freeman media group bedanken voor hun expertise in het produceren van LaunchPad. David M. Hillis David Sadava Richard W. Hill Mary V. Prijs