Conceptos, modelos, teorías, y leyes son sistemas explicativos que usamos para dar cuenta de las observaciones. Estos son abstracciones que se alejan de la realidad observada, pero que nos sirven para explicar, interpretar y predecir lo que observamos. Estas construcciones teóricas deben tener un sustento evidencial; se basan, generalmente, en evidencias. Este aspecto de la ciencia está relacionado con la capacidad creativa de los científicos. En los párrafos siguientes discutiremos el uso de modelos, ya que es muy corriente en la escuela Media.
En general, todas aquellas ideas inventadas que explican observaciones acotadas se llaman modelos. Las teorías son modelos de gran alcance, ya que tienen la capacidad de explicar un conjunto más amplio de observaciones.
En ciencia, usamos modelos que reproducen aquello de lo que estamos hablando. Los modelos nos permiten analizar e intentar comprender cosas que en la realidad no podríamos o serían muy difíciles de observar. Los modelos son, además, herramientas de pensamiento. Nos ayudan a pensar y comprender ciertos fenómenos. Cuando usamos modelos en clase, es importante tener en cuenta algunos aspectos:
En general, los modelos que usamos en la escuela son imágenes o representaciones físicas de lo estamos estudiando. Estos se construyen usando analogías o sistemas que suponemos se comportan de una manera similar. Un ejemplo de modelo comúnmente utilizado en la escuela es describir el corazón como una bomba.
Cuando trabajamos con analogías y comparaciones, es importante hacer explícitas las relaciones, es decir, establecer no sólo las similitudes entre el objeto y el concepto científico en cuestión, sino también las diferencias entre ellas. ¿En qué se parecen la estructura del ADN y una escalera caracol? Ambas tienen peldaños (en el caso del ADN, estos están representados por los puentes de hidrógeno) y se enrollan. ¿En que se diferencian? La escalera se usa para subir o bajar de nivel, pero no podemos decir lo mismo de la estructura del ADN.