Теории объясняют, почему что-то происходит или взаимосвязь между вещами. Теория - это «как» и «почему» наблюдаемого «что». Чтобы разработать теорию, вы должны следовать научному методу. Во-первых, сделайте измеримые прогнозы о том, почему и как все работает. Затем проверьте эти прогнозы с помощью контролируемых экспериментов и сделайте объективный вывод, подтверждают ли результаты гипотезу или нет.
Шаг
Часть 1 из 3: Теория строительства
Шаг 1. Спросите «почему?
«Ищите закономерности между кажущимися несвязанными вещами. Исследуйте первопричины повседневных событий и попытайтесь предсказать, что произойдет дальше. Если у вас уже есть теоретическое зерно в вашей голове, понаблюдайте за предметом идеи и соберите как можно больше информации Обратите внимание на «как», «почему» и отношения между ними.
Если у вас нет представления о теории или гипотезе, начните с установления отношений. Вы можете получить идею совершенно неожиданно, если посмотрите на мир с любопытством
Шаг 2. Разработайте теорию, объясняющую закон
В общем, научные законы - это описания наблюдаемых явлений. Научные законы не объясняют, почему существуют явления или их причины. Объяснение явлений называется научной теорией. Существует распространенное заблуждение, что теория превращается в закон при достаточном количестве исследований.
Например, закон всемирного тяготения Ньютона был первым, кто математически описал, как два объекта в природе взаимодействуют друг с другом. Однако законы Ньютона не объясняют, почему существует гравитация или как работает гравитация. Только три века спустя, когда Альберт Эйнштейн разработал теорию относительности, ученые начали понимать, как и почему работает гравитация
Шаг 3. Ищите академический прецедент для вашей теории
Узнайте, что было проверено, доказано и опровергнуто. Знайте все о предмете, который вы исследуете, и определите, задавал ли кто-нибудь такой же вопрос до вас. Учитесь, чтобы не повторять ошибок.
- Используйте свои знания, чтобы понять предмет. Сюда входят существующие уравнения, наблюдения и теории. Если вы наблюдаете новое явление, постарайтесь основать его на связанной проверенной теории.
- Посмотрите, развил ли кто-нибудь вашу теорию. Прежде чем продолжить, убедитесь, насколько это возможно, что эту тему еще никто не изучал. Если ничего не найдете, смело развивайте теорию. Если кто-то другой выдвинул подобную теорию, прочтите отчет и посмотрите, что вы можете оттуда развить.
Шаг 4. Создайте гипотезу
Гипотеза - это направленное предположение или предположение, цель которого - объяснить набор фактов или природных явлений. Предложите возможные реальности, которые логически следуют наблюдениям. Ищите закономерности и подумайте, что могло бы их вызвать. Используйте формулу «если, то»: «Если [X] истинно, то [Y] истинно» или «Если [X] истинно, то [Y] не истинно». Формальная гипотеза имеет «независимые» и «зависимые» переменные. Независимая переменная - это потенциальная причина, которую можно изменять и контролировать, а зависимая переменная - это явление, которое наблюдается или измеряется.
- Если вы используете научный метод для разработки теории, гипотеза должна быть измеримой. Невозможно доказать теорию без подтверждающих цифр.
- Попробуйте придумать несколько гипотез, объясняющих наблюдения. Все сравнивайте. Подумайте, где гипотезы пересекаются, а где различаются.
- Пример гипотезы: «Если рак кожи связан с ультрафиолетом, то люди, которые часто подвергаются воздействию ультрафиолета, имеют более высокий риск развития рака кожи». или «Если цвет листьев меняется в зависимости от температуры, воздействие температуры на растение изменит цвет листьев».
Шаг 5. Осознайте, что все теории начинаются с гипотез
Будьте осторожны, не перепутайте их. Теория - это проверенное объяснение того, почему существует определенный паттерн, а гипотеза - это просто предсказание причин этого паттерна. Теории всегда подтверждаются доказательствами. Однако гипотеза - это только возможный результат, который считается верным, но может и не соответствовать действительности, и все еще требует подтверждения.
Часть 2 из 3: Проверка гипотез
Шаг 1. Спланируйте эксперимент
Согласно научному методу, ваша теория должна быть проверена. Разработайте способы проверить, верна ли каждая из ваших гипотез. Убедитесь, что вы проводите тестирование в контролируемой среде. Постарайтесь отделить предлагаемые вами события и причины (зависимые и независимые переменные) от всего, что усложняет результат. Нужно быть осторожным и обращать внимание на внешние факторы.
- Убедитесь, что ваш эксперимент можно повторить. В большинстве случаев одного лишь доказательства гипотезы недостаточно. Ваши коллеги должны иметь возможность повторить эксперимент самостоятельно и получить те же результаты.
- Попросите коллегу или консультанта изучить ваши процедуры тестирования. Пусть один из них изучит вашу работу и подтвердит, что ваша логика имеет смысл. Если вы работаете с партнером, убедитесь, что все внесли свой вклад.
Шаг 2. Найдите поддержку
В некоторых областях исследований сложно проводить сложные эксперименты без доступа к определенному оборудованию и ресурсам. Научное оборудование иногда бывает дорогим и труднодоступным. Если вы учитесь в колледже, поговорите с профессорами и исследователями, которые могут помочь.
Если вы не студент, подумайте о том, чтобы связаться с профессором или аспирантом местного университета. Например, обратитесь на физический факультет, если вы хотите изучать теоретическую физику. Если университет проводит исследования в вашей области, но он далеко, рассмотрите возможность отправки электронного письма
Шаг 3. Делайте точные записи
Опять же, эксперимент должен быть повторяемым. Кто-то другой должен пройти тот же тест, что и вы, и получить тот же результат. Точно записывайте все, что вы делаете во время теста. Убедитесь, что введены все данные.
Если вы академик, вы можете получить доступ к архивам необработанных данных, собранных в процессе научных исследований. Если другим ученым нужен ваш эксперимент, они могут посмотреть его в архиве или запросить у вас данные. Убедитесь, что вы можете предоставить все подробности
Шаг 4. Оцените результаты
Сравните все свои прогнозы между собой и с результатами экспериментов. Ищите шаблоны. Подумайте, указывают ли результаты на что-нибудь новое и не пропустили ли вы что-нибудь. Независимо от того, подтверждают ли данные вашу гипотезу или нет, ищите скрытые или «экзогенные» переменные, которые влияют на результаты.
Шаг 5. Установите уверенность
Если экспериментальные результаты не подтверждают гипотезу, отклоните прогноз как неверный. Если вы можете доказать гипотезу, то ваша теория станет на шаг ближе к подтверждению. Задокументируйте результаты экспериментов как можно более подробно. Если процедура и результаты теста не воспроизводятся, то ваш эксперимент не очень полезен.
- Убедитесь, что результаты не меняются каждый раз при проведении эксперимента. Повторяйте тест, пока не будете уверены.
- Есть много теорий, которые были забыты после опровержения экспериментами. Однако, если ваша новая теория объясняет то, чего не могла объяснить предыдущая теория, это может быть важным научным достижением.
Часть 3 из 3: принятие и расширение теории
Шаг 1. Делайте выводы
Определите, верна ли ваша теория, и убедитесь, что результаты экспериментов повторяемы. Принятая теория не может быть оспорена с помощью имеющихся инструментов и информации. Однако не превращайте теорию в абсолютный факт.
Шаг 2. Поделитесь результатами
Возможно, вы собрали много информации в процессе доказательства теории. Убедившись, что ваши экспериментальные результаты воспроизводимы и что ваши выводы верны, попробуйте привести свою теорию в форму, которую другие люди смогут изучить и понять. Обозначьте процессы, через которые вы проходите, в логическом порядке. Сначала напишите «аннотация», резюмируя теорию, затем опишите гипотезу, экспериментальную процедуру и результаты. Постарайтесь разбить свою теорию на серию пунктов или аргументов. Наконец, завершите отчет заключением.
- Объясните, как вы определили вопрос, используемый подход и как он был протестирован. Хороший отчет может провести читателя через соответствующие мысли и действия, которые приведут вас к выводу.
- Считайте аудиторию. Если вы хотите поделиться своей теорией с коллегами в той же области, напишите официальный отчет с объяснением ваших результатов. Подумайте о том, чтобы опубликовать свою работу в академическом журнале. Если вы хотите, чтобы ваши результаты были общедоступными, попробуйте изложить свою теорию в удобном для восприятия носителе, таком как книга, статья или видео.
Шаг 3. Изучите процесс экспертной оценки
В научном сообществе теории обычно не считаются действительными, пока они не прошли рецензирование. Если вы поместите свои результаты в академический журнал, другие ученые могут захотеть их просмотреть. То есть они будут проверять, рассматривать и повторять предложенную вами теорию и процесс. Их обзор подтвердит вашу теорию или опровергнет ее. Если теория проходит проверку, другие могут развить вашу идею, применив ее к другим предметам.
Шаг 4. Продолжайте свою теорию
Мыслительный процесс не нужно останавливать после того, как вы поделитесь своей теорией. При написании отчета вы можете быть вынуждены учитывать факторы, которые были упущены из виду. Не бойтесь продолжать проверять и пересматривать теорию, пока вы не будете удовлетворены. Может быть, вам нужно больше исследований, больше экспериментов и еще один отчет. Если рамки вашей теории достаточно широки, вы, возможно, не сможете конкретизировать последствия в целом.
