Cum să explici diferența dintre teorie, lege și fapt

Definiți teoria științifică pentru studenți. O definiție bună ar putea fi: "O teorie științifică este o afirmație general pentru a explica ceea ce este confirmat de toate dovezile disponibile, astfel încât să poată fi folosit pentru a prezice noile fenomene care nu au fost observate niciodată ". O teorie merită foarte puțin dacă nu oferă corect toate testele cunoscute. Este important ca teoriile să fie supuse schimbărilor pe măsură ce devin disponibile noi dovezi. Cele mai multe dintre teoriile pe care le puteți discuta într-o clasă de liceu sunt confirmate și cu greu vor fi revizuite în mod semnificativ. Teoriile mai puțin confirmate sunt multe în domenii precum fizica teoretică și cosmologia, cum ar fi teoria șirului.

Întrebați elevii dacă știu alte teorii care se încadrează în această definiție. Probabil că va trebui să faceți sugestii. De exemplu:

Întrebați elevii de ce nu se gândesc la aceste teorii. Elevii tind să nu le vadă ca teorii, deoarece le consideră fapte. Desigur, acestea sunt fapte, dar ele se încadrează în definiția teoriei, deoarece intenționează să le explice.

Definiți un fapt științific. Un fapt este o observație obiectivă și verificabilă. Este întotdeauna la fel peste tot și poate fi verificată de mai multe ori. De exemplu, știm că teoria germenilor bolii este un fapt pe care o putem lua bacteriile de la cineva care are o boală, le observă la microscop și apoi să le injectați într-o altă persoană, care apoi au aceeași boală. Știm că Pământul este rotund, pentru că putem călători în vest și, în cele din urmă, ne întoarcem la punctul din care am plecat.

Întrebați cum poate fi transformată o teorie într-un fapt. Cele mai multe teorii nu pot fi transformate într-un fapt. Nici un fapt care să susțină o teorie nu poate fi o realitate. Amintiți-vă că o teorie este o declarație generală care are scopul de a explica faptele. De exemplu, popoarele din trecut au observat anumite puncte de lumină care s-au mișcat pe fundalul cerului. Acum știm că acestea sunt planete. S-au mutat deoarece, ca și Pământul, au orbit în jurul Soarelui, fiecare la o viteză diferită de distanța de la stea. Nicolò Copernico este în general considerat primul care a propus această teorie și a susținut-o cu dovezi, însă culturile din trecut au făcut pași falsi cu ipoteze. Considerăm că este un fapt pentru că am trimis nave spațiale diferite planetelor și putem anticipa mișcările cu o foarte mare precizie. Evident, predicțiile noastre provin din teoria (și din legile care stau la baza acesteia).

Vorbește despre evoluție. Una dintre cele mai controversate teorii este aceea a evoluției, ci pur și simplu numirea ei "teoria evoluției" este înșelătoare. Partea importantă a afirmației este "prin selecție naturală". Adică, evoluția are loc datorită selecției naturale sau a altor metode? Evoluția, de fapt, este un fapt. Este observată în mod constant în natură - este observată în mod constant în laborator. Într-adevăr, oamenii de știință au considerat evoluția un fapt înainte ca Darwin să-și propună teoria. Luați în considerare evoluția Lamarckiană, care anticipează teoria lui Darwin. Această teorie a explicat de asemenea că toate animalele cu sânge cald (o afirmație mai specifică decât cea a lui Darwin) provin de la un strămoș comun, dar nu au propus metoda corectă. Conform evoluției Lamarckiene, un animal poate transfera caracteristicile dobândite în timpul vieții (cunoscută și sub numele de "utilizare și utilizare"). Așa că a prezis că girafele au un gât lung, întinzându-se pentru a ajunge la frunzele înalte. Puteți să vă propuneți cu ușurință un experiment care să-l încercați: dacă tăiați coada șobolanilor și vă împerecheați unul cu celălalt, eventual șoarecii se vor naște fără coadă. Nu este cazul, așa că teoria Lamarck este astăzi depășită deoarece nu explică toate faptele cunoscute. Acum știm că numai ADN (și componentele celulelor spermei și ovulelor) pot fi transmise descendenților. Prin urmare, schimbările în celule nu pot afecta generațiile viitoare.

Definiți o lege științifică. Acesta este un concept mai complicat și poate face pe studenți confuzi. O lege poate fi folosită pentru a face previziuni, însă o lege este mai puțin generală. Ea tinde să fie mai matematică și, de obicei, derivă din principiile fundamentale, adică simple afirmații asupra sistemelor matematice (idealurile reale / ron) și comportamentele lor. Unele legi științifice sunt:

Subliniază faptul că o lege nu este reală. În același sens, natura nu este obligată să fie de acord cu teoriile noastre, nu este obligată să le respecte. Dar nu trebuie să ne considerăm folositori. Ea subliniază că teoriile sunt mai mari decât legile și că "actualizarea" unei teorii a dreptului ar fi de fapt o retrogradare. Teoria relativității nu va fi niciodată legea relativității, teoria evoluției prin selecția naturală nu va fi niciodată legea evoluției prin selecție naturală. Știm că legile lui Newton despre mișcare nu sunt corecte, de fapt: ele nu reușesc atunci când obiectele sunt foarte mici sau se mișcă foarte repede (în comparație cu alte obiecte). Dacă elevii dvs. vor merge să audă o clasă de fizică la universitate, ei vor găsi neconcordanțele (și deci falsele) legilor lui Newton. De ce atunci le luăm în considerare? Pentru că sunt extrem de bune pentru prezicere. Sunt atât de buni încât inginerii care construiesc zgârie-nori trebuie doar să le ia în considerare. Puteți călători în sistemul solar luând în considerare numai aceste legi, chiar dacă acestea nu sunt corecte. Rețineți că multe legi au fost dovedit a fi false, ca ecuația Schrödinger, care include comportamentul cuantic al particulelor, și legea lui Newton la căldură și răcire, care este mai puțin specifică decât legile termodinamicii, niciodată dovedit a fi false.

Discutați despre ce constituie o teorie. O teorie este construită mai presus de toate prin fapte. Apoi, o teorie conține legi, însă legile au un sens redus fără fapte. Astfel, teoriile conțin concluzii logice. De exemplu, se poate deduce că legile derivate oferă fapte, împreună cu numeroase inferențe epistemologice (mai degrabă filosofice decât științifice). Acestea explică modul în care știm ce știm. Acumulând toate acestea, omul de știință face o declarație generală pentru a explica toate dovezile - alți oameni de știință confirmă faptele și folosesc teoria pentru a face predicții și a obține fapte noi.