اگر به عنوان یک دانشجو دوباره به کتب مرجع خود مراجعه کنید، متوجه می‌شوید که نویسنده یا مؤلف به وفور از کلمات ذیل استفاده کرده است و شما بی‌توجه به بار معنایی هرکدام، از آن‌ها استفاده می‌کنید و گاهاً آن‌ها را به اشتباه به‌کار می‌گیرد: قوانین حرکت نیوتون، مدل اتمی بور، نظریه داروین و…
واقعیت (Fact): آن‌چه که درستی آن به کرات محرز شده‌است و بدیهی است. مثال: «اگر مداد را رها کنیم، به زمین می‌افتد» اما نمی‌توان این را به تمامی اجسام تعمیم داد. برای مثال اگر بادکنک حاوی هلیوم را رها کنیم، به زمین نمی‌افتد. از این واقعیات استفاده می‌کنیم تا فرضیه بسازیم.
فرضیه (Hypothesis): توضیحی پیشنهادی برای یک پدیده است که می‌توان آن را مورد آزمایش قرار داد. مثال: «مداد می‌افتد، چون نیرویی آن را به سمت زمین می‌کشد» می‌توان میزان این نیرو را با ترازو اندازه گرفت.
نظریه یا تئوری (Theory): خلاصه‌ای از فرضیه یا فرضیه‌هایی است که به کرات مورد آزمایش قرار گرفته‌اند و شواهد زیادی بر درستی آن‌ها وجود دارد. با این وجود می‌توانند در گذر زمان اصلاح و یا حتی رد شوند. به کمک نظریه می‌توان برای شرایطی که قبلا آزمایش نشده است، اقدام به پیش‌بینی کرد. مثال: «جرم و انرژی باعث انحنای فضا-زمان می‌شوند، نیروی جاذبه ناشی از انحنای فضا-زمان است» برای مثال این نظریه برای جرم ۲، ۳ و ۴ کیلوگرمی آزمایش و اثبات شده است، پس می‌توان به کمک نظریه پیش‌بینی کرد که یک وزنه ۲.۵ کیلوگرمی با نیروی بیش‌تری نسبت به وزنه ۱.۵ کیلوگرمی به طرف زمین جذب می‌شود. در حالی‌که این نظریه تاکنون برای وزنه ۲.۵ و ۱.۵ کیلوگرمی آزمایش نشده‌است (مثال زدیم).
قانون (Law): دارای جزئیات توصیفی از جنبه‌های مختلفِ رفتارهای طبیعی در جهان است که معمولاً با ریاضیات همراه می‌شود. قانون فقط چگونگی رخدادها را توضیح می‌دهد، نه علت آن را. مثال: «هر ذره‌ای از یک ماده در جهان هستی، دیگر ذرات را با نیرویی که به طور مستقیم با حاصل‌ضرب اجرام در معکوس مربع فاصله بین آن‌ها رابطه دارد جذب می‌کند» این نیرو به این صورت وجود دارد، حالا اینکه علت آن چیست و چرا بعضی ذرات نسبت به هم دافعه دارند باید یا فرضیه‌سازی و نظریه‌پردازی کرد و یا از نظریات موجود کمک گرفت.
مدل (Model): یک شکل، تصور یا رابطه ریاضی است که روابط بین متغیرها یا پدیده‌ها را مشخص می‌کند. مدل می‌تواند ابزاری برای رسیدن به نظریه باشد. برای مثال داده‌های تجربی نشان می‌دهد که نیروی جاذبه متناسب با حاصل‌ضرب اجرام است. لذا با منطبق کردن یک خط می‌توان ضریب تناسب را به‌دست آورد. در نتیجه یک مدل ریاضی برای جاذبه به دست می‌آید. حال برای توجیه آن فرضیه‌هایی ارائه می‌شود و این فرضیه‌ها بعد از چندین بار آزمایش تأیید شده و به‌صورت نظریه در می‌آیند. به عبارتی ممکن است مدل برخواسته از هیچ منطقی نباشد و تنها مشاهدات تجربی را به روشی قابل فهم ارائه کند.
مدل همچنین می‌تواند ابزاری برای به کار بردن یک نظریه باشد. برای مثال محقق با تکیه بر دانش خود، رابطه‌ای را توسعه می‌دهد (بدون انجام آزمایش تجربی)، سپس آزمایش‌هایی را به کار می‌گیرد تا در درستی رابطه خود به یقین برسد. تا اینجا فرضیه او به نظریه تبدیل شده‌است. طی این آزمایش‌ها رابطه خود را اصلاح می‌کند و یا ثوابت آن را به دست می‌آورد و یک مدل ریاضی به دست می‌آورد. با کمک این مدل، او می‌تواند نظریه خود را برای دیگران به‌صورت شفاف توضیح دهد. به عبارتی مدل می‌تواند بیان‌کننده یک نظریه یا قانون باشد.
با کمک هر دو نظریه و مدل می‌توان رخدادها را پیش‌بینی کرد. اما تفاوت در آن است که نظریه تنها می‌تواند نیروی جاذبه دو جرم را مقایسه کند (کدام یک بیش‌تر جذب زمین می‌شود؟)، اما به کمک مدل می‌توان میزان تفاوت نیروی جاذبه را نیز مشخص کرد (تفاوت نیروی جاذبه این دو حدود X نیوتون است).
الگو (Pattern): به زبان ساده می‌توان گفت نحوه نمایش روابط بین پدیده‌ها است. رابطه بین همه پدیده‌ها را نمی‌توان همیشه با یک خط صاف نشان داد، گاهی باید از الگوی منحنی استفاده کرد. برای مثال در قانون ذکرشده در بالا؛ رابطه بین نیروی جاذبه و فاصله دو ذره نمایی (با توان دو) است، پس نمی‌توان نمودار نیرو-فاصله را با الگوی خطی نشان داد. گاهی حتی نمودار نیز در توصیف روابط بین پدیده‌ها ناتوان است و باید از روابط ریاضی یا شکل‌های سه‌بعدی کمک گرفت. هر مدلی از یک الگو پیروی می‌کند.
انگاره (Paradigm): به طور خلاصه می‌توان گفت پیش‌فرض هستند. این پیش‌فرض‌ها مجموعه‌ای از قوانین، نظریه‌ها و مدل‌ها و… هستند که به خلق نظریه و قانون جدید کمک می‌کنند. همین انگاره‌ها هستند که به ما در انتخاب الگوی مناسب کمک می‌کنند. به‌کمک همین انگاره‌ها نظریه‌پردازی می‌کنیم و مدل‌ها را بهینه می‌کنیم.
توجه: هرگونه اقتباس یا کپی‌برداری از مطالب فوق بدون ذکر منبع (سایت شریف پلاس، گردآورنده: مسعود فکوری حسن آبادی) خلاف اصول شرعی و اخلاقی است.