Teoriat selittävät, miksi jotain tapahtuu tai asioiden välistä suhdetta. Teoria on havaittavan "mitä" "miten" ja "miksi". Teorian kehittämiseksi sinun on noudatettava tieteellistä menetelmää. Tee ensin mitattavia ennusteita siitä, miksi ja miten asiat toimivat. Testaa sitten nämä ennusteet kontrolloiduilla kokeilla ja päätä objektiivisesti, vahvistavatko tulokset hypoteesin vai eivät.
Vaihe
Osa 1/3: Rakennusteoria
Vaihe 1. Kysy "miksi?
"Etsi malleja näennäisesti toisiinsa liittyvien asioiden välillä. Tutki jokapäiväisten tapahtumien perimmäisiä syitä ja yritä ennustaa, mitä tapahtuu seuraavaksi. Jos sinulla on jo teorian siemen päässäsi, tarkkaile idean aihetta ja kerää mahdollisimman paljon tietoa Huomaa "miten", "miksi" ja niiden välinen suhde.
Jos sinulla ei ole käsitystä teoriasta tai hypoteesista, aloita luomalla suhde. Saatat saada idean tyhjästä, jos katsot maailmaa uteliaasti
Vaihe 2. Laadi teoria lain selittämiseksi
Yleensä tieteelliset lait kuvaavat havaittuja ilmiöitä. Tieteelliset lait eivät selitä miksi ilmiöitä on olemassa tai mistä ne johtuvat. Ilmiöiden selitystä kutsutaan tieteelliseksi teoriaksi. On yleinen väärinkäsitys, jonka mukaan teoria muuttuu oikeudeksi riittävän tutkimuksen avulla.
Esimerkiksi Newtonin painovoimalaki oli ensimmäinen, joka kuvasi matemaattisesti kuinka kaksi luonnossa olevaa esinettä vuorovaikutuksessa keskenään. Newtonin lait eivät kuitenkaan selitä, miksi painovoima on olemassa tai miten painovoima toimii. Vasta kolme vuosisataa myöhemmin, kun Albert Einstein kehitti suhteellisuusteorian, tutkijat alkoivat ymmärtää, miten ja miksi painovoima toimii
Vaihe 3. Etsi teoriasi akateeminen ennakkotapaus
Opi mitä on testattu, todistettu ja kumottu. Tiedä kaikki tutkittavasta aiheesta ja selvitä, onko kukaan esittänyt saman kysymyksen ennen sinua. Opi, jotta et tee samoja virheitä.
- Käytä tietämystäsi ymmärtääksesi aihetta. Tämä sisältää olemassa olevat yhtälöt, havainnot ja teoriat. Jos havaitset uuden ilmiön, yritä perustaa se asiaan liittyvään, todistettuun teoriaan.
- Katso, onko joku jo kehittänyt teoriaasi. Ennen kuin jatkat, varmista mahdollisimman paljon, ettei kukaan ole vielä tutkinut tätä aihetta. Jos et löydä mitään, kehitä vapaasti teoriaa. Jos joku muu on keksinyt samanlaisen teorian, lue raportti ja katso, mitä voit hyödyntää sieltä.
Vaihe 4. Luo hypoteesi
Hypoteesi on suunnattu arvaus tai ehdotus, jonka tarkoituksena on selittää joukko tosiasioita tai luonnonilmiöitä. Ehdota mahdollisia todellisuuksia, jotka seuraavat loogisesti havaintoja. Etsi kuvioita ja mieti, mikä voisi aiheuttaa niitä. Käytä "jos, niin" -kaavaa: "Jos [X] on tosi, niin [Y] on tosi" tai "Jos [X] on tosi, niin [Y] ei ole totta". Muodollisessa hypoteesissa on "riippumattomia" ja "riippuvaisia" muuttujia. Riippumaton muuttuja on mahdollinen syy, jota voidaan muuttaa ja hallita, kun taas riippuvainen muuttuja on havaittu tai mitattu ilmiö.
- Jos käytät tieteellistä menetelmää teorian kehittämiseen, hypoteesin on oltava mitattavissa. Teoriaa ei voi todistaa ilman lukuja.
- Yritä esittää useita hypoteeseja, jotka selittävät havaintoja. Vertaa kaikkea. Mieti, missä hypoteesit ovat päällekkäisiä ja missä ne eroavat toisistaan.
- Esimerkkihypoteesi: "Jos ihosyöpä liittyy ultraviolettivaloon, usein UV -säteilylle altistuvilla ihmisillä on suurempi riski sairastua ihosyöpään." tai "Jos lehtien väri muuttuu lämpötilan mukaan, kasvien altistaminen lämpötilalle muuttaa lehtien väriä."
Vaihe 5. Huomaa, että kaikki teoriat alkavat hypoteeseina
Varo sekoittamasta näitä kahta. Teoria on testattu selitys sille, miksi tietty malli on olemassa, kun taas hypoteesi on yksinkertaisesti ennustus kuvion syistä. Teorioita tukevat aina todisteet. Hypoteesi on kuitenkin vain mahdollinen tulos, jonka katsotaan pitävän paikkansa, mutta ei välttämättä ole totta, ja se on vielä todistettava.
Osa 2/3: Hypoteesien testaaminen
Vaihe 1. Suunnittele koe
Tieteellisen menetelmän mukaan teoriasi on oltava testattavissa. Kehitä tapoja testata, pitävätkö kaikki hypoteesisi paikkansa. Varmista, että testaat kontrolloidussa ympäristössä. Yritä erottaa ehdottamasi tapahtumat ja syyt (riippuvaiset ja riippumattomat muuttujat) kaikesta, mikä vaikeuttaa lopputulosta. Sinun on oltava varovainen ja kiinnitettävä huomiota ulkoisiin tekijöihin.
- Varmista, että kokeilusi on toistettavissa. Useimmissa tapauksissa ei riitä todistamaan hypoteesi kerran. Kollegoidesi pitäisi pystyä toistamaan koe itse ja saada samat tulokset.
- Pyydä kollegaasi tai neuvojaasi tarkistamaan testimenettelysi. Pyydä yhtä heistä tutkimaan työtäsi ja vahvistamaan, että logiikkasi on järkevää. Jos työskentelet kumppanin kanssa, varmista, että kaikilla on panos.
Vaihe 2. Hae tukea
Joillakin opintoaloilla on vaikea suorittaa monimutkaisia kokeita ilman pääsyä tiettyihin laitteisiin ja resursseihin. Tieteelliset laitteet ovat joskus kalliita ja vaikeita hankkia. Jos olet yliopistossa, keskustele professoreiden ja tutkijoiden kanssa, jotka voivat auttaa.
Jos et ole opiskelija, harkitse yhteyttä paikallisen yliopiston professoriin tai jatko -opiskelijaan. Ota esimerkiksi yhteyttä fysiikan osastoon, jos haluat tutustua teoreettiseen fysiikkaan. Jos yliopisto tekee tutkimustasi alalla, mutta se on kaukana, harkitse sähköpostin lähettämistä
Vaihe 3. Tee tarkkoja muistiinpanoja
Jälleen kokeilu on toistettava. Jonkun toisen pitäisi pystyä tekemään sama testi kuin sinä ja saamaan saman tuloksen. Kirjaa tarkasti kaikki testissä tekemäsi asiat. Varmista, että kaikki tiedot on syötetty.
Jos olet akateeminen, voit käyttää tieteellisen tutkimuksen aikana kerättyjen raakatietojen arkistoja. Jos muut tutkijat tarvitsevat kokeilua, he voivat etsiä sen arkistosta tai pyytää tietoja sinulta. Varmista, että voit antaa kaikki tiedot
Vaihe 4. Arvioi tulokset
Vertaa kaikkia ennusteitasi keskenään ja kokeellisiin tuloksiin. Etsi malleja. Mieti, osoittavatko tulokset jotain uutta ja jäikö jotain huomaamatta. Riippumatta siitä, vahvistavatko tiedot hypoteesisi vai eivät, etsi piilotettuja tai "eksogeenisiä" muuttujia, jotka vaikuttavat tuloksiin.
Vaihe 5. Aseta varmuus
Jos kokeelliset tulokset eivät tue hypoteesia, hylkää ennuste vääränä. Jos pystyt todistamaan hypoteesisi, teoriasi on askeleen lähempänä vahvistusta. Dokumentoi kokeelliset tulokset mahdollisimman yksityiskohtaisesti. Jos testimenettely ja tulokset eivät ole toistettavissa, kokeilustasi ei ole kovin hyötyä.
- Varmista, että tulokset eivät muutu joka kerta, kun kokeilu suoritetaan. Toista testi, kunnes olet varma.
- On monia teorioita, jotka on unohdettu sen jälkeen, kun ne on kumottu kokeilla. Jos uusi teoriasi kuitenkin selittää jotain, mitä edellinen teoria ei voinut selittää, se voi olla tärkeä tieteellinen edistys.
Osa 3/3: Teorian hyväksyminen ja laajentaminen
Vaihe 1. Tee johtopäätökset
Selvitä, onko teoriasi pätevä, ja varmista, että kokeelliset tulokset ovat toistettavissa. Hyväksytyä teoriaa ei voi kiistää käytettävissä olevilla työkaluilla ja tiedoilla. Älä kuitenkaan muuta teoriaa absoluuttiseksi tosiasiaksi.
Vaihe 2. Jaa tulokset
Ehkä olet kerännyt paljon tietoa teorian todistamisen aikana. Kun olet varma, että kokeilutuloksesi ovat toistettavissa ja että johtopäätöksesi ovat päteviä, yritä laittaa teoriasi muotoon, jonka muut ihmiset voivat oppia ja ymmärtää. Kuvaa läpikäymäsi prosessit loogisessa järjestyksessä. Kirjoita ensin "tiivistelmä", joka tiivistää teorian, ja kuvaile sitten hypoteesi, kokeellinen menettely ja tulokset. Yritä järjestää teoriasi useisiin kohtiin tai argumentteihin. Lopuksi lopeta raportti johtopäätöksellä.
- Selitä, miten määritit kysymyksen, lähestymistavan ja miten se testattiin. Hyvä raportti voi johtaa lukijan asiaankuuluvien ajatusten ja tekojen kautta, jotka johtavat johtopäätökseen.
- Harkitse yleisöä. Jos haluat jakaa teorian saman alan kollegoiden kanssa, kirjoita virallinen raportti, jossa selitetään tulokset. Harkitse työn lähettämistä akateemiseen päiväkirjaan. Jos haluat, että havaintosi ovat julkisesti saatavilla, yritä laittaa teoriasi helposti sulavaan välineeseen, kuten kirjaan, artikkeliin tai videoon.
Vaihe 3. Ymmärrä vertaisarviointiprosessi
Tieteellisessä yhteisössä teorioita ei yleensä pidetä pätevinä ennen kuin ne on vertaisarvioitu. Jos laitat havaintosi akateemiseen päiväkirjaan, muut tutkijat saattavat haluta tarkistaa ne. Toisin sanoen he testaavat, harkitsevat ja toistavat ehdotettua teoriaa ja prosessia. Heidän arvostelunsa vahvistaa teoriasi tai kumoaa sen. Jos teoria läpäisee testin, muut voivat kehittää ideasi soveltamalla sitä muihin aiheisiin.
Vaihe 4. Jatka teoriaasi
Ajatusprosessia ei tarvitse pysäyttää, kun teoriasi on jaettu. Kun kirjoitat raporttia, saatat joutua ottamaan huomioon tekijät, jotka on jätetty huomiotta. Älä pelkää jatkaa teorian testaamista ja tarkistamista, kunnes olet tyytyväinen. Ehkä tarvitset enemmän tutkimusta, enemmän kokeiluja ja uuden raportin. Jos teorian laajuus on riittävän laaja, et ehkä pysty selventämään seurauksia kokonaisuutena.
