Najpomembnejši in osnovni znanstveni koncepti vam pomagajo pri iskanju znanja. Nacionalna znanstvena fundacija se strinja, da vam razumevanje teh konceptov pomaga do boljšega razumevanje znanstvenega gradiva, ki ga slišite, berete ali razpravljate, pa tudi elementov znanstvenega povpraševanje. S poznavanjem temeljnih znanstvenih konceptov lahko razvijete boljše in natančnejše dojemanje tega, kako svet deluje.
Znanstveni postopek
Znanstveniki se učijo in pridobivajo znanje z opazovanji in poskusi. Znanstveni postopek se začne z zastavljanjem vprašanja, razvojem hipoteze in oblikovanjem izobraženih napovedi. Sledijo poskusi, vrednotenje podatkov, prilagajanje in potrditev rezultatov. Znanstveni rezultati morajo biti vidni, merljivi in ponovljivi. Skupni elementi znanstvenega procesa vključujejo prepoznavanje, merjenje in poročanje o vzrokih in posledicah. Znanstveni postopek je pomemben, ker odpravlja osebne pristranskosti in lahko spremeni tisto, kar se drugi odločijo verjeti, piše na spletni strani Science Integration Institute.
Organizacija in sistemi
Organiziranje predmetov in pojavov v logični vrstni red pomaga posameznikom razumeti kompleksnost predmeta ali mesto na seznamu hierarhij. Na primer, rastline in živali so razvrščene po kraljestvu, vrsti, razredu, vrstnem redu, družini, rodu in vrsti. Znanstveniki različne sestavne dele organizirajo tudi v sisteme. Sončni sistem na primer vsebuje sonce, planete, lune, pritlikave planete in komete.
Spreminjanje, spremembe in raznolikost
Razlike v elementih posameznikom pomagajo razumeti značilnosti, ki jih najdemo v predmetih. Z razumevanjem teh razlik ali kako se elementi spreminjajo, lahko posamezniki bolje predvidijo izid sprememb. Ministrstvo za šolstvo ponuja primer izpostavljanja vode vročini ali lediščem, zaradi česar lahko zmrzne in se razširi, izhlapi ali zavre. Razumevanje raznolikosti v naravnem svetu daje boljši vpogled v to, kako ekosistemi delujejo in so odvisni od različnih elementov za izvajanje predvidenih funkcij. Voda v ekosistemu na primer zagotavlja naravni življenjski prostor vodnim živalim, deluje kot vir hidracije za druge in daje hranila rastlinam. Topla voda v izvirih je lahko toplo zatočišče za živali, ki živijo v hladnih krajih, kot so japonski makaki. V svoji zamrznjeni obliki je voda življenjski prostor živali, kot so polarni medvedi ali tiste, ki sneg uporabljajo kot prikrivanje plenilcev, kot so vrbe.
Lestvica
Uporaba lestvice kvantificira merljive postavke. Vsaka vrsta tehtnice ima svoje merske enote. Termometri na primer merijo temperature s pomočjo Fahrenheitove, Celzijeve ali Kelvinove lestvice. Ravnila označujejo velikost predmeta, ki ga uporabljamo metrična lestvica ali običajne enote v ZDA, na primer palci. Znanstveniki uporabljajo relativni obseg, da drugim pomagajo razumeti koncept, povezan z velikostjo, in ohraniti zadevne deleže. Primer relativnega obsega je astronom, ki uporablja veliko kroglo na plaži za predstavljanje sonca in več kroglic različnih velikosti za planete. Z namestitvijo manjših kroglic okoli žogice na plaži znanstvenik dokaže velikost planetov glede na sonce in označi njihov položaj v sončnem sistemu.