QUÈ ÉS EL MODEL CIENTÍFIC? (EXEMPLE) - CIÈNCIA - 2025

El model científic és una representació abstracta de fenòmens i processos per explicar-los. Un model científic és una representació visual de sistema solar en el qual s'aprecia la relació entre planetes, el Sol i els moviments.

A través de la introducció de dades en el model permet estudiar el resultat final. Per fer un model és necessari plantejar certes hipòtesis, de manera que la representació de l'resultat que volem obtenir sigui el més exacta possible, a més de senzill perquè sigui fàcilment manipulat.

Exemple de model científic

Hi ha diversos tipus de mètodes, tècniques i teories per a la conformació dels models científics. I en la pràctica, cada branca de la ciència té el seu propi mètode per a realitzar models científics, encara que pot incloure models d'altres branques per verificar la seva explicació.

Els principis de la modelització permeten la creació dels models atenent a la branca de la ciència que intentin explicar. La forma de construir models d'anàlisi s'estudia en la filosofia de la ciència, la teoria general de sistemes i en la visualització científica.

En gairebé totes les explicacions de fenòmens es pot aplicar un model o un altre, però cal ajustar el model a utilitzar, perquè el resultat sigui el més exacte possible. Potser t'interessa els 6 passos de l'mètode científic i en què consisteixen.

Parts generals d'un model científic

Regles de representació

Per a la creació d'un model es necessiten una sèrie de dades i una organització dels mateixos. A partir d'un conjunt de dades input, el model proporcionarà una sèrie de dades output amb el resultat de les hipòtesis plantejades

estructura interna

L'estructura interna de cada model dependrà de tipus de model que estiguem plantejant. Normalment, defineix la correspondència entre l'input i l'output.

Els models poden ser deterministes quan a cada input li correspon el mateix output, o també, no deterministes, quan a un mateix input li corresponen diferents outputs.

Tipus de models

Els models es distingeixen per la forma de representació de la seva estructura interna. I a partir d'aquí podem establir una classificació.

models físics

Dins dels models físics podem distingir entre models teòrics i pràctics. Els tipus de model pràctics més utilitzats són maquetes i prototips.

Són una representació o còpia de l'objecte o fenomen a estudiar, que permet estudiar el comportament dels mateixos en diferents situacions.

No cal que aquesta representació de l'fenomen sigui realitzada a la mateixa escala, sinó que es dissenyen de manera que les dades resultants es puguin extrapolar a l'fenomen originari atenent la mida de la mateixa.

En el cas dels models físics teòrics, se'ls considera models quan la dinàmica interna no és coneguda.

A través d'aquests models es busca reproduir el fenomen estudiat, però a ell no saber com reproduir-lo s'inclouen hipòtesis i variables per intentar aconseguir l'explicació de per què s'obté aquest resultat. És aplicat en totes les variants de la física, excepte en la física teòrica.

models matemàtics

Dins dels models matemàtics es busca representar els fenòmens a través d'una formulació matemàtica. També s'utilitza aquest terme per denominar els models geomètrics en disseny. Es poden dividir en altres models.

El model determinista és aquell en el qual s'assumeix que les dades són coneguts, i que les fórmules matemàtiques emprades són exactes per determinar el resultat en qualsevol moment, dins dels límits observables.

Els models estocàstics o probabilístics són aquells en què el resultat no és exacte, sinó una probabilitat. I en què hi ha una incertesa de si el plantejament de el model és el correcte.

Els models numèrics d'altra banda, són els que a través de conjunts numèrics representen les condicions inicials de el model. Aquests models són els que permeten simulacions de el model canviant les dades inicials per saber com es comportaria el model si tingués altres dades.

En general, els models matemàtics també es poden classificar depenent de el tipus d'inputs amb els quals es treballi. Poden ser models heurístics on es busquen les explicacions de la causa de l'fenomen que s'està observant.

O poden ser models empírics, on comprova els resultats de el model a través dels outputs que s'obtenen de l'observació.

I finalment, també se'ls pot classificar atenent a l'objectiu que vulguin aconseguir. Poden ser models de simulació on s'intenta predir els resultats de l'fenomen que s'està observant.

Poden ser models d'optimització, en aquests es planteja el funcionament de el model i s'intenta buscar el punt que sigui millorable per optimitzar el resultat de l'fenomen.

Per acabar, poden ser models de control, on s'intenten controlar les variables per controlar el resultat obtingut i poder modificar-lo si fos necessari.

models gràfics

A través de recursos gràfics es realitza una representació de dades. Aquests models són normalment línies o vectors. Aquests models faciliten la visió de l'fenomen representat a través de taules i gràfics.

model anàleg

És la representació material d'un objecte o procés. S'utilitza per validar certes hipòtesis que d'altra manera seria impossible contrastar. Aquest model té èxit quan s'aconsegueix provocar el mateix fenomen que estem observant, si anàleg

models conceptuals

Són mapes de conceptes abstractes que representen els fenòmens a estudiar incloent suposicions que permetin albirar el resultat de el model i es pugui ajustar a ell.

Tenen un alt nivell d'abstracció per explicar el model. Són els models científics per se, on la representació conceptual dels processos aconsegueixen explicar el fenomen a observar.

Representació dels models

De tipus conceptual

Els factors de el model es mesuren a través d'una organització de les descripcions qualitatives de les variables a estudiar dins el model.

De tipus matemàtic

A través d'una formulació matemàtica s'estableixen els models de representació. No cal que siguin nombres, sinó que la representació matemàtica pot ser algebraica o gràfiques matemàtiques

De tipus físic

Quan s'estableixen prototips o maquetes que intenten reproduir el fenomen a estudiar. En general s'utilitzen per reduir l'escala necessària per a la reproducció de l'fenomen que s'està intentant estudiar.

referències

1. BOX, George EP. Robustness in the strategy of scientific model building.Robustness estatístiques, 1979, vol. 1, pàg. 201-236.
2. BOX, George EP; HUNTER, William Gordon; HUNTER, J. Stuart.Statistics for experimenters: an introduction to design, data analysis, and model building. New York: Wiley, 1978.
3. VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M.; SIMON, Herbert A. Scientific model-building as search in matrix spaces. EnAAAI. 1993. p. 472-478.
4. Heckman, James J. 1. The Scientific Model of Causality.Sociological methodology, 2005, vol. 35, no 1, pàg. 1-97.
5. KRAJCIK, Joseph; MERRITT, Joi. Engaging Students in Scientific Practices: What does Constructing and Revising models look like in the science classroom?.The Science Teacher, 2012, vol. 79, no 3, pàg. 38.
6. Aduriz-BRAVO, Agustí; IZQUIERDO-AYMERICH, Mercè. Un model de model científic per a l'ensenyament de les ciències naturales.Revista electrònica de recerca en educació en ciències, 2009, no ESP, pàg. 40-49.
7. GALAGOVSKY, Lydia R.; Aduriz-BRAVO, Agustí. Models i analogies en l'ensenyament de les ciències naturals. El concepte de model didàctic analógico.Enseñanza de les Ciències, 2001, vol. 19, no 2, pàg. 231-242.