Sådan forklares forskellen mellem teori, lov og faktum

Definer hvilken videnskabelig teori der er for studerende. En god definition kan være noget som "en videnskabsteori er en" generel "erklæring, der forsøger at forklare naturen, bekræftet af alle foreliggende beviser, og som kan bruges til at forudsige nye fænomener, der endnu ikke er observeret." lille, hvis det ikke korrekt forudsiger alle kendte beviser. Vigtigst er teorierne underlagt ændringer, da der fremkommer nye beviser. De fleste af de teorier, der diskuteres i en videnskabsklasse i gymnasiet, er godt bekræftet og vil sandsynligvis ikke blive gennemgået væsentligt. Mindre infallible teorier er rigelige på områder som teoretisk fysik og kosmologi, såsom strengteori.

Spørg eleverne, om de kan tænke på nogle få flere teorier i forbindelse med denne definition. Du skal nok hjælpe. Overvej at foreslå:

• Teorien om kim sygdomme: at nogle sygdomme er forårsaget af mikroskopiske organismer.
• Det heliocentriske solsystem: at planeterne i vores solsystem kredser rundt om solen.
• Den runde jordteori: at planeten er rund, ikke flad eller har nogen anden form.
• Atomteorien om materie: At alt materie er sammensat af atomer.

Spørg eleverne, hvorfor de ikke tænker på dem som teorier. Studerende har en tendens til ikke at tænke på disse udsagn som teorier ved at betragte dem som fakta. Faktisk er de, men passer stadig til definitionen af ​​teori, fordi deres hensigt er at forklare.

Definer hvad der er et videnskabeligt faktum. Et faktum er en objektiv og verificerbar observation. Det er identisk overalt. Det kan være og har været bevist flere gange. For eksempel ved vi, at kimsygdomsteorien er en kendsgerning, fordi vi kan tage bakterier fra en person, der lider af en sygdom, observere den under et mikroskop, og derefter injicere det i et andet individ, hvem vil derefter indgå den samme sygdom. Vi ved, at jorden er rund, fordi vi kan rejse mod vest og ende op på det samme tidspunkt, vi startede.

Spørg, hvordan en teori kan gøres til en kendsgerning. De fleste teorier kan aldrig omdannes til faktum, og ikke alle verdens fakta, der støtter sådanne teorier, gør dem til virkelighed. Husk at en teori er en generel erklæring, der forsøger at forklare fakta. For eksempel bemærkede gamle folk de ejendommelige lyspunkter, der rejser gennem himlen. I dag ved vi, at de er planeter. De rejste fordi de ligesom jord rundt omkranser solen, med forskellige hastigheder og afstande fra solen. Nicolaus Copernicus er generelt betragtes som den første til at foreslå dette, og støtte deres teori med beviser, men gamle kulturer også nået at gennemtænkt spekulation. I dag betragter vi dette som en kendsgerning, da vi sender mange enheder til disse planeter og kan forudsige deres bevægelser med meget høj nøjagtighed. Naturligvis kommer vores forudsigelser fra teori (og de love, der støtter det).

Tal om evolution. Det er klart, at en af ​​nutidens mest kontroversielle teorier er evolutionsteorien, men at sige kun "evolutionsteorien" er ukorrekt. Den teoretiske del af erklæringen er "ved naturlig udvælgelse." Det vil sige, sker udviklingen på grund af naturlig udvælgelse eller anden metode? Evolution er faktisk en kendsgerning. Det observeres konstant i naturen og i laboratoriet. Faktisk betragte forskere evolution en kendsgerning, før Darwin foreslog sin teori. Overvej udviklingen af ​​Lamarck, som går forud for Darwins teori. Hun foreslog også, at alle varmblodede dyr (en mere specifik erklæring end Darwins) kom fra en fælles forfader, men foreslog ikke den korrekte metode. I udviklingen af ​​Lamarck kan et dyr overgå til karakteristiske efterkommere erhvervet i løbet af sit liv (også kendt som "brug og misbrug"). Så hun forudsagde at giraffer ville få deres lange halser ved at strække dem for at nå højere blade. Man kan let foreslå et forsøg for at teste denne hypotese. Hvis vi skærer rottens haler ved fødslen og får dem til at opdrætte, vil de til sidst blive født uden deres haler. Det er ikke tilfældet, og derfor er Lamarcks teori i dag forældet, da den ikke forklarer alle de kendte fakta. I dag har vi som en anden kendsgerning, at kun DNA (og sæd- og ægkomponenter) kan overføres til afkom. Derfor kan ændringer i somatiske celler ikke påvirke fremtidige generationer.

Definer hvad der er en videnskabelig lov. Dette er et kompliceret koncept, der kan forvirre eleverne. En lov kan også bruges til at gøre forudsigelser, men en lov er mindre generel i den virkelige betydning. De har tendens til at være mere matematisk natur, og er generelt stammer fra første principper, dvs. simple udsagn om matematiske systemer (ideal / ikke ægte) og deres adfærd. Nogle videnskabelige love omfatter:

• Newtons lov om opvarmning og afkøling: Temperaturændringen af ​​to organer i termisk kontakt er proportional med temperaturforskellen.
• Newtons bevægelseslove: Påstande om, hvor store objekter der er dannet af atomer opfører sig ved at bevæge sig ved lave hastigheder i forhold til hinanden.
• Termodynamikloven: udsagn om entropi, temperatur og termisk ligevægt.
• Ohms lov: Spændingen i et rent resistivt element er lig med strømmen, der går igennem det gange dets modstand.

At indse, at en lov ikke er reel. I samme forstand, at naturen ikke er forpligtet til at acceptere vores teorier, er den heller ikke forpligtet til at overholde vores love. Men selvom vi ikke rabat sine forsyningsselskaber. Forklar at teorier er større end love, og at "fremme" en teori til en lov faktisk ville være en nedbrydning. Relativitetsteorien vil aldrig være loven om relativitet, og evolutionsteorien ved naturlig udvælgelse vil aldrig være evolutionens lov ved naturlig udvælgelse. Vi ved, at Newtons bevægelseslove ikke er korrekte. De modvirkes, når objekter er for små eller bevæger sig for hurtigt (i forhold til andre objekter). Hvis dine elever fortsætter med at tage moderne gymnasiekurser, vil de vise uoverensstemmelser (og derfor usandhed) i Newtons love. Hvorfor lærer vi det stadig? Fordi de er yderst gode til forudsigelser. De er så gode, at ingeniører, der bygger skyskrabere, kun har brug for at overveje dem. Det er endda muligt at rejse gennem solsystemet med kun dem, men de er ikke korrekte. Bemærk, at mange love har endnu ikke vist sig at være falsk, som Schrödingerligningen, som forudsiger kvanteadfærd af partikler, og Newtons opvarmning og køling, som er en mindre specifik opgørelse over termodynamikkens love, som i sig selv, er aldrig blevet kontrolleret mod.

Diskuter hvad der er en teori. En teori er bygget primært med fakta. De indeholder også love, men de betyder meget lidt uden fakta. Teorier indeholder også logiske påvirkninger. For eksempel er det udledt, at afledte love forudsiger fakta sammen med mange mere grundlæggende epistemologiske påvirkninger (som repræsenterer filosofiske snarere end videnskabelige problemer). De taler om, hvordan vi ved hvad vi ved. Efter alle de foregående trin skaber forskeren en generel erklæring for at forklare alt dette bevis. Andre forskere bekræfter fakta og bruger teorien til at forudsige og opnå nye fakta.