Βασικές έννοιες στη Βασική Επιστήμη

Οι πιο σημαντικές και βασικές επιστημονικές έννοιες σας βοηθούν στην αναζήτηση της γνώσης σας. Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών μοιράζεται ότι η κατανόηση αυτών των εννοιών σας βοηθά να έχετε ένα καλύτερο κατανόηση του επιστημονικού υλικού που ακούτε, διαβάζετε ή συζητάτε, καθώς και τα στοιχεία της επιστημονικής έρευνα. Γνωρίζοντας βασικές επιστημονικές έννοιες, μπορείτε να αναπτύξετε μια καλύτερη και πιο ακριβή αντίληψη για το πώς λειτουργεί ο κόσμος.

Οι επιστήμονες μαθαίνουν και αποκτούν γνώσεις με παρατηρήσεις και πειράματα. Η επιστημονική διαδικασία ξεκινά με την υποβολή μιας ερώτησης, την ανάπτυξη μιας υπόθεσης και την πραγματοποίηση εκπαιδευτικών προβλέψεων. Ακολουθούν πειράματα, αξιολόγηση δεδομένων, προσαρμογές και επιβεβαίωση αποτελεσμάτων. Τα επιστημονικά αποτελέσματα πρέπει να είναι παρατηρήσιμα, μετρήσιμα και επαναλαμβανόμενα. Τα κοινά στοιχεία της επιστημονικής διαδικασίας περιλαμβάνουν τον προσδιορισμό, τη μέτρηση και την αναφορά αιτίας και αποτελέσματος. Η επιστημονική διαδικασία είναι σημαντική επειδή εξαλείφει τις προσωπικές προκαταλήψεις και μπορεί να αλλάξει αυτό που άλλοι αποφασίζουν να πιστέψουν, σύμφωνα με τον ιστότοπο του Science Integration Institute.

Η οργάνωση αντικειμένων και φαινομένων σε λογική σειρά βοηθά τα άτομα να κατανοήσουν την πολυπλοκότητα ενός θέματος ή να τοποθετηθούν σε μια λίστα ιεραρχιών. Για παράδειγμα, τα φυτά και τα ζώα οργανώνονται ανά βασίλειο, φυλό, τάξη, τάξη, οικογένεια, γένος και είδη. Οι επιστήμονες οργανώνουν επίσης διάφορα συστατικά σε συστήματα. Ένα ηλιακό σύστημα, για παράδειγμα, περιέχει έναν ήλιο, πλανήτες, φεγγάρια, νάνους πλανήτες και κομήτες.

Η παραλλαγή που παρατηρείται στα στοιχεία βοηθά τα άτομα να κατανοήσουν τις διακριτικές ιδιότητες που βρίσκονται στα αντικείμενα. Κατανοώντας αυτές τις διαφορές ή πώς αλλάζουν τα στοιχεία, τα άτομα μπορούν να προβλέψουν καλύτερα το αποτέλεσμα των τροποποιήσεων. Το Τμήμα Παιδείας προσφέρει το παράδειγμα έκθεσης του νερού σε θερμοκρασίες θέρμανσης ή κατάψυξης, κάτι που μπορεί να το κάνει να παγώσει και να επεκταθεί, να εξατμιστεί ή να βράσει. Η κατανόηση της ποικιλομορφίας στον φυσικό κόσμο δίνει καλύτερη εικόνα για το πώς λειτουργούν τα οικοσυστήματα και εξαρτάται από διαφορετικά στοιχεία για την εκτέλεση των επιδιωκόμενων λειτουργιών τους. Για παράδειγμα, το νερό σε ένα οικοσύστημα παρέχει έναν φυσικό βιότοπο για υδρόβια ζώα, δρα ως πηγή ενυδάτωσης για άλλους και παρέχει θρεπτικά συστατικά στα φυτά. Το ζεστό νερό στις πηγές μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα ζεστό καταφύγιο για ζώα που ζουν σε κρύα μέρη, όπως τα ιαπωνικά μακάκια. Στην παγωμένη μορφή του, το νερό είναι οικότοπος για ζώα όπως οι πολικές αρκούδες ή εκείνα που χρησιμοποιούν το χιόνι ως καμουφλάζ από αρπακτικά ζώα, όπως οι ιτιές ptarmigans.

Η χρήση της κλίμακας ποσοτικοποιεί μετρήσιμα στοιχεία. Κάθε τύπος κλίμακας έχει τις δικές του αντίστοιχες μονάδες μέτρησης. Τα θερμόμετρα, για παράδειγμα, μετρούν τις θερμοκρασίες χρησιμοποιώντας τις κλίμακες Fahrenheit, Celsius ή Kelvin. Οι κανόνες δηλώνουν το μέγεθος ενός αντικειμένου που χρησιμοποιεί η μετρική κλίμακα ή τις συνήθεις μονάδες των ΗΠΑ, όπως ίντσες. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν σχετική κλίμακα για να βοηθήσουν τους άλλους να κατανοήσουν μια έννοια που σχετίζεται με το μέγεθος και να διατηρήσουν τις εν λόγω αναλογίες. Ένα παράδειγμα σχετικής κλίμακας είναι ένας αστρονόμος που χρησιμοποιεί μια μεγάλη μπάλα στην παραλία για να αντιπροσωπεύσει τον ήλιο και πολλές μπάλες διαφόρων μεγεθών για πλανήτες. Τοποθετώντας τις μικρότερες μπάλες γύρω από την μπάλα της παραλίας, ο επιστήμονας καταδεικνύει το μέγεθος των πλανητών σε σχέση με τον ήλιο και δείχνει τις θέσεις τους στο ηλιακό σύστημα.