A legfontosabb és alapvető tudományos fogalmak segítenek a tudás megszerzésében. A Nemzeti Tudományos Alapítvány osztja, hogy ha megérted ezeket a fogalmakat, az jobb lehet a hallott, olvasott vagy megvitatott, a tudományhoz kapcsolódó anyagok, valamint a tudományos elemek megértése vizsgálat. Az alapvető tudományos fogalmak ismeretében jobb és pontosabb képet kaphat a világ működéséről.
Tudományos folyamat
A tudósok megfigyelésekkel és kísérletekkel tanulnak és szereznek ismereteket. A tudományos folyamat egy kérdés feltevésével, egy hipotézis kidolgozásával és művelt jóslatokkal kezdődik. Kísérletek, adatok kiértékelése, kiigazítások és az eredmények megerősítése következik. A tudományos eredményeknek megfigyelhetőnek, mérhetőnek és megismételhetőnek kell lenniük. A tudományos folyamat közös elemei közé tartozik az ok és okozat azonosítása, mérése és jelentése. A tudományos folyamat azért fontos, mert kiküszöböli a személyes elfogultságokat, és megváltoztathatja azt, amiben mások döntenek - áll a Science Integration Institute honlapján.
Szervezet és rendszerek
A tárgyak és jelenségek logikai sorrendbe rendezése segít az egyéneknek megérteni a szubjektum összetettségét vagy a hierarchiák listáján elfoglalt helyét. Például a növényeket és az állatokat királyság, család, osztály, rend, család, nemzetség és faj szerint rendezik. A tudósok különféle komponenseket is rendszerekké szerveznek. A Naprendszer például tartalmaz egy napot, bolygókat, holdakat, törpebolygókat és üstökösöket.
Változás, változás és sokszínűség
Az elemekben megfigyelt variáció segít az egyéneknek megérteni a tárgyakban található megkülönböztető tulajdonságokat. Ezen különbségek megértésével vagy az elemek változásával az egyének jobban meg tudják jósolni a módosítások eredményét. Az Oktatási Minisztérium példát mutat be a víz hő- vagy fagyhőmérsékletnek való kitettségére, amely megfagyhat, tágulhat, elpárologhat vagy felforralhatja. A természeti világ sokszínűségének megértése jobb betekintést nyújt az ökoszisztémák működésébe, és különböző elemektől függ a tervezett funkcióik ellátása során. Például az ökoszisztémában lévő víz természetes élőhelyet biztosít a vízi állatok számára, mások számára hidratációs forrásként szolgál, és tápanyagot biztosít a növényeknek. A forrásokban lévő meleg víz meleg menedékként szolgálhat a hideg helyeken élő állatoknak, például a japán makákóknak. Fagyott formájában a víz olyan állatok élőhelye, mint a jegesmedvék, vagy azok, akik a havat ragadozók álcájaként használják, mint a fűzfű.
Skála
A skála használata számszerűsíti a mérhető elemeket. Minden mérlegtípusnak megvan a maga megfelelő mértékegysége. A hőmérők például a hőmérsékletet a Fahrenheit, Celsius vagy Kelvin skála segítségével mérik. A vonalzók a használatával jelzik az objektum méretét a metrikus skála vagy az Egyesült Államokban szokásos egységek, például hüvelyk. A tudósok a relatív skála segítségével segítenek másoknak megérteni a mérethez kapcsolódó fogalmat és fenntartani a kérdéses arányokat. A relatív léptékű példa egy csillagász, aki egy nagy strandlabdát használ a nap megjelenítésére, és több különböző méretű golyót a bolygók számára. Azáltal, hogy a kisebb golyókat a tengerparti labda köré helyezi, a tudós bemutatja a bolygók méretét a naphoz viszonyítva, és jelzi pozícióikat a naprendszerben.