Teorier förklarar varför något händer eller förhållandet mellan saker. Teori är "hur" och "varför" för det observerbara "vad". För att utveckla en teori måste du följa den vetenskapliga metoden. Gör först mätbara förutsägelser om varför och hur saker fungerar. Testa sedan dessa förutsägelser med kontrollerade experiment och avsluta objektivt om resultaten bekräftar hypotesen eller inte.
Steg
Del 1 av 3: Byggteori
Steg 1. Fråga "varför?
"Leta efter mönster mellan till synes orelaterade saker. Undersök grundorsakerna bakom vardagliga händelser och försök att förutsäga vad som kommer att hända. Om du redan har ett teorifrö i ditt huvud, observera ämnet för idén och samla så mycket information som möjligt Notera "hur", "varför" och förhållandet mellan dem.
Om du inte har en idé om en teori eller hypotes, börja med att etablera ett förhållande. Du kanske får en idé ur det blå om du tittar nyfiket på världen
Steg 2. Utveckla en teori för att förklara lagen
I allmänhet är vetenskapliga lagar beskrivningar av fenomen som har observerats. Vetenskapliga lagar förklarar inte varför fenomen finns eller vad som orsakar dem. Förklaringen av fenomen kallas en vetenskaplig teori. Det finns en vanlig missuppfattning att teori förvandlas till lag med tillräckligt med forskning.
Newtons tyngdlag var till exempel den första som matematiskt beskrev hur två objekt i naturen interagerar med varandra. Newtons lagar förklarar dock inte varför gravitationen existerar, eller hur gravitationen fungerar. Det var inte förrän tre århundraden senare, när Albert Einstein utvecklade relativitetsteorin, som forskare började förstå hur och varför gravitation fungerar
Steg 3. Leta efter akademiskt prejudikat för din teori
Lär dig vad som har testats, bevisats och motbevisats. Vet allt om ämnet du forskar om, och avgör om någon har ställt samma fråga inför dig. Lär dig så att du inte gör samma misstag.
- Använd dina kunskaper för att förstå ämnet. Detta inkluderar befintliga ekvationer, observationer och teorier. Om du observerar ett nytt fenomen, försök att basera det på en relaterad, beprövad teori.
- Se om någon redan har utvecklat din teori. Innan du fortsätter, se till så mycket som möjligt att ingen har utforskat detta ämne än. Om du inte hittar något, utveckla gärna en teori. Om någon annan har kommit med en liknande teori, läs rapporten och se vad du kan bygga på därifrån.
Steg 4. Skapa en hypotes
En hypotes är en riktad gissning eller proposition som syftar till att förklara en uppsättning fakta eller naturfenomen. Föreslå möjliga verkligheter som logiskt följer observationer. Leta efter mönster och tänk på vad som kan orsaka dem. Använd formeln "if, then": "Om [X] är sant, är [Y] sant" eller "Om [X] är sant är [Y] inte sant". Den formella hypotesen har "oberoende" och "beroende" variabler. Den oberoende variabeln är en potentiell orsak som kan ändras och kontrolleras, medan den beroende variabeln är ett fenomen som observeras eller mäts.
- Om du använder den vetenskapliga metoden för att utveckla en teori måste hypotesen vara mätbar. Du kan inte bevisa en teori utan stödjande siffror.
- Försök komma med flera hypoteser som förklarar observationerna. Jämför allt. Fundera över var hypoteserna överlappar och var de skiljer sig åt.
- Exempelhypotes: "Om hudcancer är relaterat till ultraviolett ljus, har människor som får frekvent UV -exponering högre risk att utveckla hudcancer." eller "Om färgen på bladen ändras med temperaturen, kommer utsättningen av växten för temperatur att ändra färgen på bladen."
Steg 5. Inse att alla teorier börjar som hypoteser
Var försiktig så att du inte förvirrar de två. En teori är en testad förklaring till varför ett visst mönster existerar, medan en hypotes helt enkelt är en förutsägelse av orsakerna till det mönstret. Teorier stöds alltid av bevis. Hypotesen är dock bara ett möjligt resultat som anses vara sant, men kanske inte är sant, och som fortfarande behöver bevisas.
Del 2 av 3: Testa hypoteser
Steg 1. Utforma experimentet
Enligt den vetenskapliga metoden måste din teori vara testbar. Utveckla sätt att testa om var och en av dina hypoteser är sanna. Se till att du testar i en kontrollerad miljö. Försök att skilja de händelser och orsaker du föreslår (beroende och oberoende variabler) från allt som försvårar resultatet. Du måste vara försiktig och uppmärksamma yttre faktorer.
- Se till att ditt experiment kan upprepas. I de flesta fall är det inte tillräckligt att bevisa en hypotes en gång. Dina kollegor ska kunna upprepa experimentet på egen hand och få samma resultat.
- Be en kollega eller rådgivare granska dina testförfaranden. Låt en av dem studera ditt arbete och bekräfta att din logik är vettig. Om du arbetar med en partner, se till att alla har input.
Steg 2. Hitta support
Inom vissa studier är det svårt att köra komplexa experiment utan tillgång till viss utrustning och resurser. Vetenskaplig utrustning är ibland dyr och svår att få tag på. Om du går på college, prata med professorer och forskare som kan hjälpa dig.
Om du inte är student kan du överväga att kontakta en professor eller doktorand vid ett lokalt universitet. Kontakta till exempel fysikavdelningen om du vill utforska teoretisk fysik. Om ett universitet forskar inom ditt område, men det är långt borta, överväg att skicka ett mejl
Steg 3. Gör korrekta anteckningar
Återigen måste experimentet vara repeterbart. Någon annan borde kunna göra samma test som du och få samma resultat. Registrera noggrant allt du gör i testet. Se till att all data är inmatad.
Om du är akademiker kan du komma åt arkiv med rådata som samlats in i vetenskaplig forskning. Om andra forskare behöver ditt experiment kan de leta upp det i arkivet eller begära data från dig. Se till att du kan ge alla detaljer
Steg 4. Utvärdera resultaten
Jämför alla dina förutsägelser med varandra och med experimentella resultat. Leta efter mönster. Fundera på om resultaten tyder på något nytt och om det är något du har missat. Oavsett om data bekräftar din hypotes eller inte, leta efter dolda eller "exogena" variabler som påverkar resultaten.
Steg 5. Sätt säkerhet
Om de experimentella resultaten inte stöder hypotesen, avvisa förutsägelsen som felaktig. Om du kan bevisa en hypotes är din teori ett steg närmare att bekräftas. Dokumentera de experimentella resultaten så detaljerat som möjligt. Om testförfarandet och resultaten inte kan upprepas är ditt experiment inte särskilt användbart.
- Se till att resultaten inte ändras varje gång ett experiment utförs. Upprepa testet tills du är säker.
- Det finns många teorier som har glömts bort efter att ha motbevisats av experiment. Men om din nya teori förklarar något som den tidigare teorin inte kunde förklara, kan det vara ett viktigt vetenskapligt framsteg.
Del 3 av 3: Acceptera och utvidga teori
Steg 1. Dra slutsatser
Avgör om din teori är giltig och se till att de experimentella resultaten är repeterbara. Den teori som har accepterats kan inte bestrides med de verktyg och information som finns till hands. Förvandla dock inte teorin till ett absolut faktum.
Steg 2. Dela resultaten
Kanske har du samlat mycket information under bevisningen av en teori. När du är säker på att dina experimentella resultat är repeterbara och att dina slutsatser är giltiga, försök sätta din teori i en form som andra människor kan lära sig och förstå. Beskriv de processer du går igenom i en logisk ordning. Skriv först en "abstrakt" som sammanfattar teorin, beskriv sedan hypotesen, experimentproceduren och resultaten. Försök att organisera din teori i en rad punkter eller argument. Avsluta slutligen rapporten med en slutsats.
- Förklara hur du definierade frågan, tillvägagångssättet och hur den testades. En bra rapport kan leda läsaren genom relevanta tankar och handlingar som leder dig till en slutsats.
- Tänk på publiken. Om du vill dela din teori med kollegor inom samma område skriver du en formell rapport som förklarar dina resultat. Överväg att skicka in ditt arbete till en akademisk tidskrift. Om du vill att dina resultat ska vara tillgängliga för allmänheten kan du försöka sätta in din teori i ett lättsmält medium, till exempel en bok, artikel eller video.
Steg 3. Förstå peer review -processen
I det vetenskapliga samfundet anses teorier i allmänhet inte vara giltiga förrän de har granskats. Om du lägger dina resultat i en akademisk tidskrift kanske andra forskare vill granska dem. Det vill säga att de kommer att testa, överväga och upprepa din föreslagna teori och process. Deras granskning kommer att bekräfta din teori, eller motbevisa den. Om teorin klarar testet kan andra utveckla din idé genom att tillämpa den på andra ämnen.
Steg 4. Fortsätt din teori
Tankeprocessen behöver inte stoppas när din teori delas. När du skriver en rapport kan du bli tvungen att överväga faktorer som har förbises. Var inte rädd för att fortsätta testa och revidera teorin tills du är nöjd. Kanske behöver du mer forskning, mer experiment och en annan rapport. Om omfattningen av din teori är tillräckligt bred kan det hända att du inte kan förverkliga konsekvenserna som helhet.
