Als iemand jou de weg naar het station vraagt, geef je alleen plaatsen en afstanden aan waar links- of rechtsaf geslagen moet worden, in combinatie met enkele markante herkenningspunten. Details die onderweg te zien zijn laat je achterwege omdat die er voor het doel niet toe doen. De werkelijkheid is vaak heel complex, maar bij onderzoek hoef en kun je niet alles tegelijk bestuderen. Dat is een reden waarom modellen worden gebruikt in de (natuur)wetenschappen. Modellen stellen een deel van de werkelijkheid voor waarin je op dat moment geïnteresseerd bent. Een plattegrond is een goed model van een stad voor iemand die de weg zoekt, maar laat ook heel veel weg. Een tweede reden waarom we modellen gebruiken is dat we de werkelijkheid vaak niet rechtstreeks kunnen zien omdat deze te groot of te klein is, of omdat we er nog niet genoeg van weten.
Het uitgangspunt van het gebruik van modellen in de onderbouw van het voortgezet onderwijs is het hanteerbaar maken van de werkelijkheid door deze te vereenvoudigen. Vaak wordt dat gedaan door de werkelijkheid te verkleinen of juist te vergroten (maquette, tekening van een cel), door een deel van de werkelijkheid aan te geven met een symbool (bijvoorbeeld een kracht voorgesteld door een vector), een schema (kringloop, terugkoppeling) of een digitale simulatie (fileprobleem, menselijk lichaam). Sommige modellen kennen we vooral als middelen om iets uit te leggen; juist bij onderzoek zijn modellen onmisbaar. Bij het ontwikkelen van nieuwe medicijnen wordt bijvoorbeeld intensief gebruikgemaakt van moleculaire computermodellen waarmee gemeten kan worden en waarin aspecten kunnen worden gewijzigd. Die medicijnen worden daarna uitgetest op cellen of proefdieren, die dan weer een model vormen van het menselijk lichaam. Soms gaat daarin iets mis en blijkt het model onbetrouwbaar, bijvoorbeeld als mensen anders op medicijnen blijken te reageren dan muizen.
In de tabel hieronder is een aantal voorbeelden van modellen binnen de bèta-vakken te vinden.
