Sleutelbegrippen in de basiswetenschap

De belangrijkste en meest fundamentele wetenschappelijke concepten helpen je bij je zoektocht naar kennis. De National Science Foundation deelt dat een goed begrip van deze concepten u helpt een betere begrip van wetenschapsgerelateerd materiaal dat u hoort, leest of bespreekt, evenals de elementen van wetenschappelijk onderzoek. Door de belangrijkste wetenschappelijke concepten te kennen, kunt u een beter en nauwkeuriger beeld krijgen van hoe de wereld werkt.

Wetenschappers leren en verwerven kennis door observaties en experimenten. Het wetenschappelijke proces begint met het stellen van een vraag, het ontwikkelen van een hypothese en het doen van onderbouwde voorspellingen. Experimenten, data-evaluatie, aanpassingen en bevestiging van resultaten volgen. Wetenschappelijke resultaten moeten waarneembaar, meetbaar en herhaalbaar zijn. Gemeenschappelijke elementen van het wetenschappelijke proces zijn het identificeren, meten en rapporteren van oorzaak en gevolg. Het wetenschappelijke proces is belangrijk omdat het persoonlijke vooroordelen elimineert en kan veranderen wat anderen besluiten te geloven, volgens de website van het Science Integration Institute.

Door objecten en fenomenen in een logische volgorde te ordenen, kunnen individuen de complexiteit van een onderwerp of de plaats in een lijst met hiërarchieën begrijpen. Planten en dieren zijn bijvoorbeeld georganiseerd op koninkrijk, stam, klasse, volgorde, familie, geslacht en soort. Ook ordenen wetenschappers verschillende componenten in systemen. Een zonnestelsel bevat bijvoorbeeld een zon, planeten, manen, dwergplaneten en kometen.

Variatie die in elementen wordt waargenomen, helpt individuen de onderscheidende eigenschappen van objecten te begrijpen. Door deze verschillen te begrijpen of hoe elementen veranderen, kunnen individuen de uitkomst van wijzigingen beter voorspellen. Het ministerie van Onderwijs geeft het voorbeeld van het blootstellen van water aan hitte of temperaturen onder het vriespunt, waardoor het kan bevriezen en uitzetten, verdampen of koken. Inzicht in diversiteit in de natuurlijke wereld geeft een beter inzicht in hoe ecosystemen werken en afhankelijk zijn van verschillende elementen om hun beoogde functies uit te voeren. Water in een ecosysteem biedt bijvoorbeeld een natuurlijke habitat voor waterdieren, fungeert als een bron van hydratatie voor anderen en levert voedingsstoffen aan planten. Warm water in bronnen kan dienen als een warm toevluchtsoord voor dieren die op koude plaatsen leven, zoals de Japanse makaken. In zijn bevroren vorm is water een leefgebied voor dieren zoals ijsberen of dieren die de sneeuw gebruiken als camouflage tegen roofdieren, zoals wilgensneeuwhoenders.

Het gebruik van schaal kwantificeert meetbare items. Elk type schaal heeft zijn eigen respectieve meeteenheden. Thermometers meten bijvoorbeeld temperaturen met behulp van de Fahrenheit-, Celsius- of Kelvin-schalen. Linialen geven de grootte van een object aan met de metrische schaal of Amerikaanse gebruikelijke eenheden, zoals inches. Wetenschappers gebruiken relatieve schaal om anderen te helpen een concept met betrekking tot grootte te begrijpen en de betreffende verhoudingen te behouden. Een voorbeeld van relatieve schaal is een astronoom die een grote strandbal gebruikt om de zon weer te geven en verschillende ballen van verschillende afmetingen voor planeten. Door de kleinere balletjes rond de strandbal te plaatsen, laat de wetenschapper de grootte van de planeten zien ten opzichte van de zon en geeft hij hun posities in het zonnestelsel aan.