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研究的单位称作“系统”
。
系统是相关物体或构成整体各个部分的有组织的集合。
这一标准的目标是学会从系统的角度出发来思考和分析问题。
秩序是宇宙中的物质、生命体或事件单元的行为，它可以通过统计学的方法进行描述。
组织的类型和水平提供了对世界进行思维的有用途径。
组织的类型包括元素周期表和生命体的分类。
2.证据、模型和解释
证据包括科学解释所依赖的观察结果和数据。
模型是与真实物体、单一事件或一类事件对应的而且具有解释力的试探性体系或结构。
所谓科学的解释就是把现有的科学知识和来自观察、试验或模型的新证据组合成具有内在一致性的、符合逻辑的说明。
我们采用“假设”
“模型”
“定律”
“原理”
“理论”
和“范式”
之类的不同术语来描述各种类型的科学解释。
3.不变性、变化和测量
尽管大多数事物都处在不断变化的过程中，但是物体和过程的某些属性仍然具有不变性特征，包括光速、电子的电荷和宇宙中的质量与能量的总和。
材料的性质、物体的位置、运动、系统的形式和功能却有可能发生变化。
系统的组元之间和系统之间的相互作用导致变化的发生。
能量可以转换，物质可以改变。
然而一经测量，系统中的能量与质量之和保持不变，推广到宇宙也是如此。
系统的变化可以用定量的方法进行描述。
关于相互作用及其所导致的变化的证据以及科学解释的形成往往需要通过量的区别（测量）才能明朗化。
数学对于精确测量变化至关重要。
4.演变与平衡
演变是一系列的变化，有些是逐渐发生的，有些是突然发生的。
演变是物体、生命体、自然系统和人造系统具有当前形式和功能的根本原因。
演变的一般概念是，目前的材料和形式是从过去的材料和形式变化而来的。
平衡是一种物理状态，此时力和变化发生在相反方向上而相互抵消。
稳态、均衡和体内平衡也都是描述平衡状态的术语。
物质相互作用的单元具有向平衡态发展的趋势，在这种状态下能量会尽可能地随机分布和均匀分布。
5.形式与功能
形式和功能是自然界和人工界中的物体、生命体和系统的互为补充的两个侧面。
一个物体的形式或形状通常与用途、操作或功能有关。
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