Princípios de Vida Segunda Edição PDF Download

Livro Prefácio

Desde a Primeira Edição dos Princípios da Vida foi publicado, o aumento de biologia de ensino pesquisa e a disponibilidade de recursos para professores continua a criar entusiasmo entre a comunidade de ensino. Assim como a primeira edição apareceu, a Associação Americana para o avanço da ciência (apoiada pela National Science Foundation) publicou visão e mudança na educação de biologia de Graduação: um apelo à ação. Este relatório endossou o ensino de conceitos básicos e competências essenciais e promoveu o envolvimento ativo dos alunos em atividades de resolução de problemas. Quando a primeira edição de Principles of Life foi publicada, ofereceu uma abordagem radicalmente nova para ensinar Biologia introdutória que se alinha com os objetivos apresentados no relatório visão e mudança (veja abaixo). Princípios da Vida enfatiza dominar os principais conceitos em biologia através da aprendizagem ativa, resolução de problemas em cenários realistas e compreensão em vez de memorização. Agora, Outros autores de livros didáticos estão começando a seguir nossa liderança. Estamos orgulhosos de que os princípios da vida ajudaram a inaugurar essa mudança na forma como os cursos de biologia são ministrados, e pretendemos continuar a desenvolver nosso livro como o principal veículo para essa nova abordagem da Educação em biologia. Liderando a mudança na educação de graduação em Biologia, estamos em uma importante encruzilhada na educação em biologia, e muitos esforços recentes convergiram para produzir uma oportunidade de mudança duradoura na maneira como os instrutores ensinam Biologia introdutória. A validade de nossa abordagem em princípios de vida é apoiada por numerosos relatórios e estudos publicados por agências de educação e grupos de estudo nacionais desde a virada do Milênio. Em particular, dois relatórios importantes encorajaram essa mudança: o relatório visão e Mudança mencionado acima e BIO2010: transformando o ensino de graduação para futuros biólogos de pesquisa, patrocinado pelos Institutos Nacionais de Saúde e pelo Howard Hughes Medical Institute. Esses relatórios recomendavam focar em conceitos e competências essenciais, ensinar os alunos por meio de aprendizado ativo, em vez de memorização, e melhorar a integração de abordagens estatísticas e computacionais. Mais ou menos na mesma época, o College Board estava redesenhando o curso de biologia de Colocação Avançada com os mesmos objetivos. Em princípios da vida, usamos nossa experiência como autores e educadores para implementar essas recomendações em uma nova abordagem para ensinar Biologia introdutória. O Relatório visão e Mudança (2011) identificou cinco “conceitos fundamentais para a alfabetização biológica” que devem ser integrados ao longo do currículo. Estes conceitos de centro em torno dos seguintes temas: • evolução • a relação entre estrutura e função
• fluxo de informações, troca e armazenamento • caminhos e transformações de energia e matéria • sistemas biológicos Na Segunda Edição de Princípios de Vida, temos trabalhado para garantir que estes cinco conceitos fundamentais são ressaltados e reforçados ao longo do texto, problemas, links de mídia, e outras atividades. Para ajudar os alunos a construir pontes entre diferentes partes do curso e áreas de conhecimento, fornecemos Links ao longo do livro. Usando esses Links, os alunos podem ver, por exemplo, que as informações que aprendem sobre Biologia molecular ou celular estão conectadas a tópicos de evolução, diversidade, fisiologia e ecologia. Além de insistir em um foco em conceitos básicos, O Relatório visão e Mudança argumentou que os alunos precisam cultivar certas competências essenciais para se tornarem cientistas de sucesso. Os alunos devem ser capazes de: * aplicar o processo da ciência * use raciocínio quantitativo * use modelagem e simulação • toque na natureza interdisciplinar da ciência • comunique-se e colabore com outras disciplinas • entenda a relação entre Ciência e sociedade os alunos são incentivados a praticar essas competências essenciais ao longo da Segunda Edição de princípios da vida. Cada capítulo contém aplicar os exercícios conceituais, que dão aos alunos oportunidades de praticar o trabalho com dados. Esses problemas estão ligados ao nosso senso de dados: Uma cartilha estatística( Apêndice B), que ajuda os alunos a entender por que e como os biólogos tiram conclusões de dados biológicos e, assim, os ajuda a desenvolver habilidades de raciocínio quantitativo. Também adicionamos mais tutoriais e atividades animadas on-line, que incluem oportunidades para os alunos usarem módulos de modelagem e simulação para reforçar ainda mais sua compreensão dos conceitos. Ao se envolver nessas atividades, os alunos também aprendem sobre a importância de conceitos biológicos e análises para abordar questões e desafios sociais. Os princípios da história da vida antes do nosso lançamento da Primeira Edição de princípios da vida, livros introdutórios de biologia para cursos de Ciências apresentaram resumos enciclopédicos de conhecimento biológico. Acreditamos que os alunos que passam seu tempo memorizando diligentemente uma miríade de detalhes e uma vasta terminologia realmente retêm menos dos conceitos que são a base para um estudo mais aprofundado em cursos avançados. Nos princípios da vida, adotamos a abordagem oposta: promovemos a compreensão sobre a memorização. Os detalhes são importantes, mas nenhum livro de biologia moderna pode começar a cobrir todas as informações que os biólogos aprenderam até o momento, e os alunos de hoje têm muitas outras maneiras de acessar os detalhes conforme precisam deles. Para nos ajudar a criar este novo livro de biologia, em 2009 Nossos editores Sinauer Associates e W. H. Freeman reuniram um Conselho Consultivo de 20 educadores e instrutores de biologia líderes em biologia introdutória de toda a América do Norte. Durante uma reunião intensiva dos autores e do Conselho, discussões dinâmicas levaram à solidificação dos conceitos centrais que acreditamos serem essenciais para o ensino da biologia introdutória. O livro tomou forma e os membros do Conselho Consultivo revisaram os capítulos emergentes e forneceram feedback considerável em todas as etapas do desenvolvimento do livro. O resultado foi um livro que mostrou a estrutura lógica da investigação científica, incluindo abordagens de modelagem de laboratório, campo e computador. Os princípios da vida ajudaram os alunos a aplicar os conceitos que aprendem, oferecendo oportunidades para eles analisarem dados originais em todos os capítulos. Nesta e em muitas outras formas, os princípios da vida incorporaram abordagens baseadas na investigação que incentivam a aprendizagem ativa. A primeira edição de Principles of Life foi amplamente adotada e bem recebida. Adotantes e revisores elogiaram a abordagem e nos encorajaram a expandir o esforço para incluir ainda mais oportunidades de resolução de problemas para os alunos e mais exemplos dos experimentos que formaram a base de nosso entendimento. Para a segunda edição, todos os capítulos foram submetidos a extensa revisão entre edições por especialistas em cada subdisciplina respectiva, e os capítulos foram revisados em conformidade. Agora, fornecemos mais referências a dados e análises originais para que alunos e instrutores possam explorar facilmente os experimentos originais em maior profundidade. Além disso, expandimos as oportunidades para os alunos aplicarem o que aprenderam usando dados e exemplos reais e integramos e explicamos melhor os conceitos de análise estatística de dados. Incluímos links para vídeos on-line (os novos clipes de mídia) que ajudam os alunos a apreciar a relevância do que aprenderam e a aproveitar a emoção da biologia. Como os princípios da vida são diferentes? Cada capítulo dos princípios da vida é organizado em uma série de conceitos importantes para dominar a biologia introdutória. Escolhemos cuidadosamente esses conceitos à luz do feedback de nossos colegas, do Conselho Consultivo e dos numerosos relatórios que examinam a biologia introdutória. Os conceitos são elaborados, mas não com o extenso detalhe encontrado na maioria dos textos introdutórios. Os princípios da vida são focados; não se destina a ser enciclopédico. Os alunos aprendem melhor os conceitos quando os aplicam a problemas práticos. Cada capítulo dos princípios da Vida contém exercícios, chamados aplicar o conceito, que apresentam dados para os alunos analisarem. Cada um desses exercícios reforça um conceito que é central para esse capítulo. Os alunos de Ciências precisam entender os métodos básicos de apresentação e análise de dados, muitos desses problemas perguntam aos alunos sobre a significância estatística dos resultados. Para ajudar os alunos a entender os problemas na apresentação dos dados e interpretação, nós fornecemos uma breve introdução ao raciocínio por trás biológica estatísticas no Apêndice B.

Apesar de este Apêndice não serve para substituir um mais formal, introdução à estatística, acreditamos que o pensamento estatístico é uma importante habilidade que deve ser desenvolvida em todos os introdutório cursos de ciências. Mantivemos os problemas e exemplos simples para enfatizar os conceitos de análise estatística, em vez dos detalhes de qualquer teste estatístico específico. Alguns dos exercícios de aplicar o conceito são simples o suficiente para que possam ser apresentados, analisados e discutidos em sala de aula; outros são mais adequados para tarefas de casa. Nossos números de investigação permitem que os alunos vejam como sabemos o que sabemos. Esses números apresentam uma hipótese, método, resultados e conclusão. A maioria desses números de investigação agora inclui uma seção intitulada analisar os dados, na qual extraímos um subconjunto de dados do experimento publicado. Os alunos são convidados a analisar esses dados e fazer conexões entre observações, análises, hipóteses e conclusões. Tal como acontece com Aplicar os problemas de conceito, os alunos são convidados a aplicar abordagens estatísticas básicas para entender os resultados e tirar conclusões.

também fornecemos referências originais e extensos recursos on-line para cada figura de investigação. Os recursos online estão disponíveis no LaunchPad, princípios da nova plataforma online da vida. Esses recursos incluem discussões expandidas da pesquisa original, links para as publicações originais e discussão e links para quaisquer investigações de acompanhamento que tenham sido publicadas. Cada capítulo começa com uma aplicação de um conceito principal-uma história que ilustra e fornece uma motivação para entender o conteúdo do capítulo e fornece um contexto social, médico, científico ou histórico para o material. Cada uma dessas vinhetas termina com uma pergunta aberta que os alunos podem ter em mente ao ler e estudar o resto do capítulo. Voltamos a esta pergunta de abertura no final do capítulo para mostrar como as informações apresentadas ao longo do capítulo iluminam a pergunta e ajudam a fornecer uma resposta. Ao ponderar essas questões enquanto lêem e estudam, os alunos podem começar a pensar como cientistas. No final de cada discussão conceitual, fornecemos pontos de verificação projetados para ajudar os alunos a auto-avaliar sua compreensão do material. Esses pontos de verificação abrangem os níveis incrementais da taxonomia de Bloom dos domínios cognitivos: conhecimento factual, compreensão, aplicação, análise, síntese e avaliação. Outro elemento importante para o sucesso do aluno é o reforço e a aplicação de conceitos por meio de tutoriais animados on-line, atividades e clipes de mídia. Cada capítulo contém códigos de acesso instantâneo (na forma de um URL direto e uma resposta rápida, ou QR, código, um código de barras que os alunos podem escanear com um smartphone ou tablet) que permitem que os alunos acessem rapidamente esses recursos online durante a leitura. Para muitos conceitos, os alunos podem realizar suas próprias simulações, explorar um conceito em maior profundidade e entender conceitos por meio da descoberta ativa. Usando os clipes de mídia, eles também podem assistir a vídeos que ajudam a explicar conceitos ou apresentar aos alunos as maravilhas da diversidade biológica. Os alunos precisam aprender sobre algumas das principais ferramentas de pesquisa usadas na biologia, incluindo os principais métodos laboratoriais, computacionais e de campo. Nossos números de ferramentas de pesquisa explicam essas ferramentas e fornecem um contexto de como elas são usadas pelos biólogos. Nosso Programa de arte para os princípios da vida continua a construir sobre o nosso sucesso da vida: a Ciência da Biologia. Fomos pioneiros no uso de Legendas de balões para ajudar os alunos a entender e interpretar os processos biológicos ilustrados em figuras sem repetidamente ir e voltar entre uma figura, sua lenda e o texto. Esses guias ajudam os alunos a conectar pontos críticos de figuras aos conceitos desenvolvidos no texto. Mídia e suplementos a segunda edição do Principles of Life apresenta uma coleção ampliada de recursos on-line para apoiar e reforçar o material abordado no livro didático. Em um esforço para vincular mais de perto o livro impresso aos recursos on-line, você encontrará referências com códigos de acesso instantâneo (QR) e endereços da Web diretos para todos os novos clipes de mídia, tutoriais animados, atividades e resumos interativos ao longo do livro. Isso permite que os alunos se conectem instantaneamente a esses recursos de qualquer dispositivo— computador, smartphone ou tablet—enquanto lêem o livro. A nova plataforma online LaunchPad integra todos os recursos do aluno, recursos do instrutor, o eBook completo e todas as ferramentas de avaliação em uma interface simplificada que agrupa conteúdo essencial em unidades de aprendizado facilmente atribuíveis. O LaunchPad apresenta uma variedade de ferramentas de avaliação, incluindo o novo mecanismo de teste adaptativo LearningCurve e questionários resumidos pré-construídos para cada capítulo. Para apoiar a preparação do curso, sessões em sala de aula e programas de avaliação, Há uma ampla gama de recursos de instrutor disponíveis, incluindo várias versões de todos os números de livros didáticos, uma riqueza de recursos do PowerPoint, vários bancos de perguntas de avaliação, Uma grande coleção de vídeos e exercícios de aprendizagem ativa em sala de aula. Para obter uma lista completa de todos os meios de comunicação e suplementos disponíveis para Princípios de vida, consulte “mídia e suplementos para acompanhar princípios de vida” após este prefácio. Além disso, consulte a capa interna para obter uma lista completa dos recursos de mídia do aluno mencionados no texto. Contribuições especiais muitas pessoas contribuíram para a criação da Segunda Edição de princípios da vida (veja abaixo). No entanto, dois indivíduos merecem menção especial por suas contribuições. Susan D. Hill fez um trabalho magistral ao escrever o Capítulo 38 sobre Desenvolvimento Animal. Nickolas Waser trabalhou extensivamente com Mary Price na seção de Ecologia (Parte 7) e, de outra forma, esteve intimamente envolvido nas discussões sobre o planejamento e a execução do livro. Muitas pessoas a agradecer, além dos muitos biólogos listados na próxima página que forneceram revisões formais, cada um de nós se beneficiou enormemente de contatos pessoais com colegas que nos ajudaram a resolver problemas e fizeram sugestões críticas para novos materiais. Eles são: Walter Arnold, Universidade de Medicina Veterinária (Viena);
Harry Greene, Cornell University; Will Petry, Universidade da Califórnia, Irvine; David Sleboda, Brown University; Thomas Ruf, Universidade de Medicina Veterinária( Viena); Andrew Zanella, The Claremont Colleges; Edward McCabe, Universidade do Colorado e Fundação March of Dimes; e Frank Price, Utica College. Nosso editor e editor, Andy Sinauer, abraçou a necessidade de mudança nos livros introdutórios de biologia e ajudou a tornar nossa visão realidade. Bill Purves, Gordon Orians, e Craig Heller, nossos co-autores em edições anteriores da Vida: A Ciência da Biologia e/ou Princípios de Vida, foram fundamentais para a articulação dos conceitos desenvolvidos nesta Segunda Edição de Princípios de Vida, e muitos aspectos deste livro pode ser traçado de volta às suas contribuições críticas.

para esta nova edição, a Sinauer Associates montou uma talentosa dupla, Laura Green e Danna Niedzwiecki, que coordenaram a equipe editorial e fizeram grande parte da edição de desenvolvimento. Annie Reid e Carol Pritchard-Martinez trabalharam para garantir que o nível e a terminologia fossem apropriados para alunos iniciantes de graduação. Jane Murfett também contribuiu para a edição de desenvolvimento. Laura e Danna trabalharam em estreita colaboração com uma editora de primeira linha, Liz Pierson. Carol Wigg foi a principal editora de produção em edições anteriores de Principles of Life and Life: A Ciência da biologia e sua marca perduram. Elizabeth Morales, nossa artista, novamente trabalhou com cada um de nós para criar uma arte de linha eficaz e bonita. Ela também revisou muitos números para torná-los mais eficazes para pessoas com formas comuns de daltonismo. David McIntyre voltou a enfrentar o desafio de encontrar fotografias novas e ainda melhores. A Designer Joan Gemme trouxe um novo visual para o livro e fez um bom trabalho ao reunir todos os elementos do livro em páginas claras e atraentes. Chris Small coordenou a produção e impôs seus padrões exigentes para manter a miríade de componentes consistentes. Johannah Walkowicz organizou e encomendou as muitas revisões acadêmicas de especialistas. Jason Dirks coordenou a equipe que criou a vasta gama de mídia e suplementos online. Dean Scudder, Diretor de vendas e Marketing, e Azelie Fortier, editora de aquisições de Biologia, participaram de todas as etapas do desenvolvimento do livro.

na W. H. Freeman, continuamos a nos beneficiar da contribuição de longo prazo da editora de Biologia Susan Winslow. John Britch, Diretor de Marketing, em colaboração com os especialistas regionais, gerentes de vendas regionais e a equipe de desenvolvimento de mercado, coordenou todas as etapas para informar a força de vendas qualificada de Freeman sobre a história do nosso livro. Também queremos agradecer ao Freeman media group por sua experiência na produção do LaunchPad. David M. Hillis David Sadava Richard W. Hill Mary V. Preço