O que são conceitos científicos?
Quando você começa a fazer cursos de ciências, a imensa quantidade de material pode parecer assustadora. Como um aluno deve aprender todas essas informações? Bem, felizmente, o que é surpreendente sobre a ciência é que não importa o assunto que você está estudando, de anatomia e fisiologia à física de partículas, existem alguns conceitos importantes que sempre permanecem os mesmos.
A ciência se baseia na observação de padrões e na compreensão da estrutura e função do mundo natural. Compreender esses três conceitos é essencial para ter sucesso em qualquer disciplina científica. Hoje, vamos ver o que cada um desses três conceitos significa e como aplicá-los à vida, física e ciências da Terra.
Padrões
O que você pensa quando pensa em padrões? Podemos estar pensando na camisa xadrez no armário, ou no papel de parede estampado de nossa avó na cozinha. O que une essas imagens? Os padrões são motivos repetidos e, embora possamos imaginar um padrão visual em um tecido, os padrões também são comuns em conjuntos de dados. Os cientistas geralmente iniciam uma investigação fazendo observações, que podem levar à observação de padrões que lançam luz sobre o problema. Para entender mais, vamos ver alguns exemplos em cada disciplina.
Ciência da vida
Sem varreduras e imagens modernas, a função de diferentes áreas do cérebro era um mistério. Paul Broca foi um cirurgião que estudou os cérebros de pacientes que tinham a perda única da fala. Eles podiam entender o que estava sendo dito, mas não conseguiam formar palavras. Broca percebeu o padrão de que todos os pacientes com danos em uma área particular do cérebro tinham essa dificuldade explícita em formar a linguagem falada. Essa área foi chamada de área de Broca por seu trabalho e agora é conhecida por ser a principal área do cérebro envolvida na criação da linguagem falada.
Ciência física
Um dos usos mais surpreendentes dos padrões na ciência é a tabela periódica. Esta tabela organizou todos os elementos conhecidos em colunas que previram suas propriedades físicas. O pai da tabela periódica moderna, Dmitri Mendeleev, percebeu que, ao organizar os elementos com base em sua massa atômica, certas propriedades relacionadas se tornavam aparentes, como ponto de fusão, ponto de ebulição e reatividade.
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Ciência da Terra
Os padrões não apenas nos ajudam a prever o que acontecerá no futuro, mas também nos permitem vislumbrar o passado. Milhões de anos atrás, os continentes da Terra foram organizados em um supercontinente chamado Pangea, uma teoria iniciada por Alfred Wegener. Wegener notou que os continentes da Terra se encaixavam como peças de um quebra-cabeça. Não apenas isso, mas também existem fósseis e padrões semelhantes de estratos rochosos em continentes que estão muito distantes agora, como a África e a América do Sul. Esses motivos repetidos indicam que os continentes da Terra já foram conectados.
Estrutura
Olhe ao redor e você verá a estrutura ao seu redor. Estrutura se refere às partes físicas que compõem algo. Os cientistas estudam a estrutura das proteínas submicroscópicas, até a estrutura da nossa atmosfera, planetas e sistema solar. Vejamos alguns exemplos.
Ciência da vida
A anatomia é uma das disciplinas mais antigas da medicina. Desde o antigo Egito, os médicos faziam autópsias em corpos, estudando as estruturas internas do corpo. Hoje os cientistas se concentram em estruturas menores dentro das células, estudando proteínas, carboidratos e lipídios e como eles se organizam para formar nossas células e tecidos.
Ciência física
Como Mendeleev percebeu, as propriedades de certos elementos estão diretamente relacionadas à sua estrutura e tamanho. Mas como os cientistas podem entender a estrutura de algo como um átomo, que é pequeno demais para ser visto? Por milhares de anos, os cientistas conduziram experimentos para testar como os átomos se comportam em diferentes condições. A partir daí, eles desenvolveram diferentes modelos de como os átomos podem parecer que ajudariam a prever suas propriedades.
Ciência da Terra
Compreender a estrutura de algo pequeno é desafiador, mas da mesma forma pode ser difícil entender a estrutura de coisas grandes. Os cientistas da Terra sabem que a Terra é feita de quatro camadas, cada uma com uma composição e viscosidade diferentes. Os cientistas usam dados da atividade sísmica nas profundezas da Terra para elucidar a estrutura de cada camada, embora não possamos vê-las.
Função
Se estrutura se refere às partes físicas de algo, função é o que essas partes fazem. A função de uma coisa é o seu trabalho, ou como funciona. Na ciência, muitas vezes a estrutura de algo revela sua função, e por isso os cientistas estudam esses tópicos juntos.
Ciência da vida
Nas ciências da vida, fisiologia, ou a função do nosso corpo, é estudada juntamente com a anatomia. Todas as estruturas do nosso corpo têm tarefas muito específicas e revelam sua função. Por exemplo, nossos pulmões estão cheios de pequenos sacos de ar chamados alvéolos. As pequenas paredes unicelulares dos alvéolos são perfeitamente projetadas para trocar gases com o meio ambiente.
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Ciência física
As ciências físicas, como a física, podem ser aplicadas na prática para uso humano por meio da engenharia e do design. Os engenheiros examinam um problema, como uma área sujeita a terremotos, e começam a projetar estruturas que resolverão esse problema. Por exemplo, muitos edifícios na Califórnia são construídos com o tremor do solo em mente que vem com a atividade tectônica na área.
Ciência da Terra
Um dos tópicos mais importantes nas ciências da Terra hoje é o ciclo do carbono. A função deste ciclo é mover o carbono entre os sistemas terrestre, atmosférico e aquático. Os cientistas estudam como as atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis, estão afetando a função do ciclo do carbono e mudando o local onde o carbono é armazenado.
Resumo da lição
Conceitos científicos são ideias que perpassam diferentes disciplinas. Os padrões são motivos repetidos, como padrões nos dados do paciente, propriedades de certos átomos ou padrões geológicos que contêm pistas sobre o passado. Estrutura é a composição física de algo, ou de suas partes. A anatomia é o estudo da estrutura do corpo, enquanto as ciências físicas podem incluir o estudo da estrutura dos átomos; As ciências da terra incluem o exame de estruturas dentro da Terra. Funçãoé o que algo faz, ou sua função. Todas as estruturas vivas têm funções que lhes permitem manter os organismos vivos. Nas ciências físicas, os engenheiros projetam estruturas para ter funções específicas que resolvem um problema, e os cientistas da Terra podem estudar como as funções dos sistemas da Terra mudam com o tempo.