¿Qué son los conceptos científicos?
Cuando comienza a tomar cursos de ciencias, la inmensa cantidad de material puede resultar abrumadora. ¿Cómo se espera que un estudiante aprenda toda esta información? Bueno, afortunadamente lo sorprendente de la ciencia es que no importa qué tema estés estudiando, desde anatomía y fisiología hasta física de partículas, hay algunos conceptos importantes que siempre permanecen igual.
La ciencia se basa en la observación de patrones y la comprensión de la estructura y función del mundo natural. Comprender estos tres conceptos es fundamental para tener éxito en cualquier disciplina científica. Hoy veremos qué significa cada uno de estos tres conceptos y cómo aplicarlos a las ciencias de la vida, la física y la Tierra.
Patrones
¿En qué piensas cuando piensas en patrones? Podríamos estar pensando en la camisa a cuadros en el armario o en el papel pintado de cachemira de nuestra abuela en la cocina. ¿Qué une estas imágenes? Los patrones son motivos que se repiten y, aunque podríamos imaginar un patrón visual en una tela, los patrones también son comunes en conjuntos de datos. Los científicos a menudo comienzan una investigación haciendo observaciones, que pueden conducir a la observación de patrones que arrojan luz sobre el problema. Para entender más, veamos algunos ejemplos en cada disciplina.
Ciencias de la vida
Sin exploraciones e imágenes modernas, la función de diferentes áreas del cerebro era un misterio. Paul Broca fue un cirujano que estudió los cerebros de pacientes que tenían la singular pérdida del habla. Podían entender lo que se decía, pero no podían formar palabras. Broca notó el patrón de que todos los pacientes con daño en un área particular del cerebro tenían esta dificultad explícita para formar el lenguaje hablado. Esta área fue nombrada área de Broca por su trabajo y ahora se sabe que es el área principal del cerebro involucrada en la creación del lenguaje hablado.
Ciencia física
Uno de los usos más sorprendentes de los patrones en la ciencia es la tabla periódica. Esta tabla organizó todos los elementos conocidos en columnas que predijeron sus propiedades físicas. El padre de la tabla periódica moderna, Dmitri Mendeleev, se dio cuenta de que al ordenar los elementos en función de su masa atómica, se hacían evidentes ciertas propiedades relacionadas, como el punto de fusión, el punto de ebullición y la reactividad.
¿Qué avances científicos podemos esperar en el futuro?
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ciencia de la Tierra
Los patrones no solo nos ayudan a predecir lo que sucederá en el futuro, sino que también nos permiten vislumbrar el pasado. Hace millones de años, los continentes de la Tierra se organizaron en un supercontinente llamado Pangea, una teoría impulsada por Alfred Wegener. Wegener notó que los continentes de la Tierra encajaban como piezas de rompecabezas. No solo esto, sino que también hay fósiles similares y patrones de estratos rocosos en continentes que ahora están muy separados, como África y América del Sur. Estos motivos repetidos indican que los continentes de la Tierra alguna vez estuvieron conectados.
Estructura
Mire a su alrededor y verá la estructura a su alrededor. La estructura se refiere a las partes físicas que componen algo. Los científicos estudian la estructura de las proteínas submicroscópicas, hasta la estructura de nuestra atmósfera, planetas y sistema solar. Veamos algunos ejemplos.
Ciencias de la vida
La anatomía es una de las disciplinas más antiguas de la medicina. Desde el antiguo Egipto, los médicos realizaban autopsias de cuerpos, estudiando las estructuras internas del cuerpo. Hoy en día, los científicos se centran en estructuras más pequeñas dentro de las células, estudiando proteínas, carbohidratos y lípidos y cómo se organizan para formar nuestras células y tejidos.
Ciencia física
Como se dio cuenta Mendeleev, las propiedades de ciertos elementos están directamente relacionadas con su estructura y tamaño. Pero, ¿cómo pueden los científicos comprender la estructura de algo como un átomo, que es demasiado pequeño para verlo? Durante miles de años, los científicos han realizado experimentos para probar cómo se comportan los átomos en diferentes condiciones. A partir de ahí, desarrollaron diferentes modelos sobre cómo se verían los átomos que ayudarían a predecir sus propiedades.
ciencia de la Tierra
Comprender la estructura de algo pequeño es un desafío, pero de manera similar, también puede ser difícil comprender la estructura de cosas grandes. Los científicos de la Tierra saben que la Tierra está formada por cuatro capas, cada una con una composición y viscosidad diferentes. Los científicos utilizan datos de la actividad sísmica en las profundidades de la Tierra para dilucidar la estructura de cada capa, aunque no podamos verlas.
Redes Cristalinas y Estructura de Sólidos: Fundamentos y Aplicaciones
Función
Si la estructura se refiere a las partes físicas de algo, la función es lo que hacen esas partes. La función de una cosa es su trabajo o cómo funciona. En ciencia, muchas veces la estructura de algo revela su función, por lo que los científicos estudian estos temas juntos.
Ciencias de la vida
En las ciencias de la vida, la fisiología o la función de nuestro cuerpo se estudia junto con la anatomía. Todas las estructuras de nuestro cuerpo tienen trabajos muy específicos y revelan su función. Por ejemplo, nuestros pulmones están llenos de pequeños sacos de aire llamados alvéolos. Las pequeñas paredes unicelulares de los alvéolos están perfectamente diseñadas para intercambiar gases con el medio ambiente.
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Ciencia física
Las ciencias físicas como la física se pueden aplicar prácticamente para uso humano a través de la ingeniería y el diseño. Los ingenieros analizan un problema, como un área propensa a terremotos, y comienzan a diseñar estructuras que resolverán ese problema. Por ejemplo, muchos edificios en California se construyen teniendo en cuenta el temblor del suelo que viene con la actividad tectónica en el área.
ciencia de la Tierra
Uno de los temas más importantes de las ciencias de la Tierra en la actualidad es el ciclo del carbono. La función de este ciclo es mover carbono entre la Tierra, la atmósfera y los sistemas de agua. Los científicos estudian cómo las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles, están afectando la función del ciclo del carbono y cambiando dónde se almacena el carbono.
Resumen de la lección
Los conceptos científicos son ideas que atraviesan diferentes disciplinas. Los patrones son motivos que se repiten, como patrones en los datos de los pacientes, propiedades de ciertos átomos o patrones geológicos que contienen pistas sobre el pasado. La estructura es la composición física de algo o sus partes. La anatomía es el estudio de la estructura del cuerpo, mientras que las ciencias físicas pueden incluir el estudio de la estructura de los átomos; Las ciencias de la tierra incluyen el examen de estructuras dentro de la Tierra. Funciónes lo que hace algo, o su trabajo. Todas las estructuras vivas tienen funciones que les permiten mantener vivos a los organismos. En las ciencias físicas, los ingenieros diseñan estructuras para que tengan funciones específicas que resuelvan un problema, y los científicos de la Tierra podrían estudiar cómo las funciones de los sistemas terrestres cambian con el tiempo.
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