כיצד לפתח תיאוריה

תוֹכֶן

צעדים
חלק 1 מתוך 3: מימוש רעיון
חלק 2 מתוך 3: בדיקת השערות
חלק 3 מתוך 3: אישור התיאוריה והתפתחותה הנוספת
טיפים

התיאוריה מסבירה מדוע קורה משהו, או כיצד תופעות שונות מתייחסות זו לזו. הוא מספק תשובות לשאלות ה"איך "וה"למה" על התופעה הנצפית. פיתוח תיאוריה צריך להיות מונחה בשיטה מדעית. ראשית, עליך ליצור מודל עקבי המסביר מדוע וכיצד קורה משהו. לאחר מכן, על סמך מודל זה, יש לבצע תחזיות המתאימות לאימות ניסיוני. ולבסוף, יש לבדוק בעזרת ניסוי מבוקר את מה שהתיאוריה מנבאת, המאשרת או מפריכה את ההשערות שהועלו.

צעדים

חלק 1 מתוך 3: מימוש רעיון

1 תחשוב "למה?". תסתכל מקרוב על תופעות שלכאורה אינן קשורות לזהות. זהה את שורש הגורמים העומדים בבסיס תופעות היומיום, ונסה לחזות את מהלך המשך שלהן. אם יש לך כבר רעיון, שקול אותו ביתר פירוט ונסה לאסוף כמה שיותר מידע. תשובות לשאלות "כיצד" ו"למה ", כמו גם היחסים המחברים בין התופעות הנחשבות זו לזו.
- אם עדיין אין לך רעיון או השערה כללית, התחל ביצירת קשרים בין תופעות. גלה סקרנות כאשר אתה מסתכל על העולם סביבך, ובוודאי יהיה לך רעיון מעניין.
2 צור תיאוריה שתסביר את חוק הטבע. באופן כללי, חוקים מדעיים הם תיאור של התופעות הנצפות. החוקים אינם מסבירים מדוע מתרחשת התופעה המתוארת ומה גרם לה. ההסבר לתופעה כזו או אחרת נקרא תיאוריה מדעית. בניגוד לתפיסה המוטעית הרווחת, תיאוריות מסבירות חוקים, ואינן הופכות אליהן כאשר הן מאוששות.
- לדוגמה, חוק הכובד של ניוטון היה התיאור המתמטי הראשון של האינטראקציה הכבידתית של שני גופים. אולם חוק זה לא הסביר מדוע קיימת משיכה כבידה וכיצד היא פועלת. שלוש מאות שנים חלפו לאחר ניוטון עד שאלברט איינשטיין יצר את תורת היחסות שלו, שבזכותה החלו המדענים להבין מדוע וכיצד פועל כוח הכבידה.
3 בחן את המאמרים המדעיים שקדמו לתיאוריה שלך. גלה מה כבר נחקר, הוכח והוכח על ידי מדענים אחרים. ברר כמה שאתה יכול על נושא המחקר שלך וברר אם מישהו אחר שאל שאלות דומות לפניך. שקול טעויות שנעשו בעבר כדי שלא תחזור עליהן.
- השתמש בידע הקיים שלך כדי להבין טוב יותר את נושא המחקר שלך. חקור תוצאות ניסיוניות, משוואות ותאוריות שכבר נוצרו. אם אתה מתמודד עם תופעה חדשה, נסה לבנות על תיאוריות מוכחות שכבר מתארות תופעות הקרובות לה.
- גלה אם מישהו אחר יצר תיאוריה דומה לפניך. לפני שתמשיך בתיאוריה, ודא כי היא לא פותחה בעבר. אם לא תמצא תיאוריה כזו, תוכל לפתח אותה הלאה. אם מישהו כבר העלה תיאוריה דומה, למד את המאמרים הרלוונטיים ובדוק אם תוכל לתרום לה.
4 בנה השערה. השערה היא ניחוש או אמירה משכילה שמטרתם להסביר מספר עובדות או תופעות טבע. הציע הסבר אפשרי הנובע מהגיון מההתבוננות שלך: התבונן מקרוב בדפוסים שזוהו וחשוב מה עלול לגרום להם. השתמש אם אם כן:אם [X] נכון, לאחר מכן [Y] נכון גם "או"אם [X] נכון, לאחר מכן [Y] אינו נכון. "השערות פורמליות מכילות משתנים" עצמאיים "ו"תלויים". המשתנה הבלתי תלוי הוא גורם אפשרי שניתן לשנותו ולשלוט בו, והמשתנה התלוי נצפה ונמדד.
- אם בפיתוח התיאוריה שלך אתה הולך להשתמש בשיטה המדעית, אז ההשערה חייבת להיות ניתנת לבדיקה מדויקת וחד משמעית, אחרת התיאוריה שלך לא תוכל להוכיח.
- נסה להמציא מספר השערות כדי להסביר את התצפיות שלך. השווה השערות אלה. ראה כיצד הם מסכימים וכיצד הם שונים זה מזה.
- דוגמה להשערה היא האמירות הבאות: "אם סרטן העור הקשור לקרינה אולטרה סגולה, לאחר מכן לאנשים שנחשפים לקרינה אולטרה סגולה יש סיכוי גבוה יותר לחלות בסרטן העור, "או"אם השינוי בצבע העלים קשור לטמפרטורה, לאחר מכן העלים צריכים לשנות את צבעם בהשפעת אוויר קר ".
5 לכל תיאוריה בהתחלה יש צורה של השערה. עם זאת, אין לבלבל בין השניים. תיאוריה היא הסבר שנבדק היטב על דפוסים מסוימים, בעוד שהשערה היא רק ניבוי שדפוסים אלה ייצפו מסיבה זו או אחרת. תיאוריה נתמכת תמיד בראיות, והשערה מנבאת תוצאה אפשרית ויכולה להיות נכונה וגם לא נכונה.

חלק 2 מתוך 3: בדיקת השערות

1 תכנן את הניסוי שלך. על פי השיטה המדעית, תיאוריה חייבת להיות ניתנת לבחינה. מצא דרכים לבחון את ההשערות שלך. ודא שהניסויים שאתה מתכנן נשלטים היטב על ידי ניסיון להפריד את האירוע והסיבה לכאורה שלו (משתנה תלוי ועצמאי) מגורמים אחרים שעלולים לסבך את הניסוי. היזהר ונסה לקחת בחשבון את כל הגורמים החיצוניים.
- אנא שימו לב כי ניסויים חייבים להיות ניתנים לחיזור. ברוב המקרים אין די בבדיקת השערה חדשה רק פעם אחת. אתה רוצה שהעמיתים שלך יוכלו לשכפל את הניסוי בדיוק עם תוצאות דומות.
- תנו לעמיתים או ליועצים מדעיים להכיר את המתודולוגיה של הניסויים המתוכננים. בקש ממישהו לסקור את עבודתך ולתת את דעתו. אם אתם עובדים בקבוצה, דנו בתיאוריה עם חבריכם.
2 קבל תמיכה. בתחומי מדע רבים, ניסויים מורכבים דורשים משאבים מסוימים וגישה לציוד מודרני. ציוד זה יכול להיות די יקר ונדיר. אם אתה לומד באוניברסיטה, בקש עזרה ממורים וחוקרים.
- אם אינך לומד, נסה ליצור קשר עם המורים או הסטודנטים לתואר שני באוניברסיטה הקרובה. אתה יכול, למשל, לפנות למחלקה לפיזיקה באוניברסיטה כדי לבדוק את תורת הפיזיקה שלך. אם אתה מוצא אוניברסיטה מרוחקת ממך שעושה מחקר בתחום שמעניין אותך, כתוב להם בדואר אלקטרוני.
3 שמור רישומים מפורטים. כפי שכבר צוין, הניסוי חייב להיות חוזר על עצמו, כלומר כך שאנשים אחרים יכולים לשחזר אותו ולהשיג את אותן התוצאות. רשום כל מה שאתה עושה במהלך הניסוי. נסה לא לפספס שום דבר.
- אם אתה לומד באוניברסיטה, כנראה שיש ארכיונים המכילים רישומים שערכו עובדיה במהלך מחקר מדעי. אם מדענים אחרים רוצים לדעת יותר על הניסוי שלך, הם יפנו לארכיון כזה או יבקשו ממך לספק להם נתונים מפורטים, ולכן הכרחי שיהיה לך את כל המידע שהם מעוניינים בו.
4 העריכו את התוצאות שלכם. שוב, למד היטב את השערותיך והשווה אותן לתוצאות הניסוי. תסתכל מקרוב על הדפוסים שנצפו. שאל את עצמך אם התוצאות שציפית לה היו כצפוי, וחשוב שוב האם לקחתם אותן בחשבון. לא משנה אם תוצאות אלו מאשרות את ההשערה שהועלתה או מפריכות אותה, בדוק אם יש משתנים "אקסוגניים" (חיצוניים) נסתרים שעשויים להשפיע על תוצאות הניסוי.
5 קבע את תוקפו של הניסוי. אם התוצאות שהתקבלו אינן תומכות בהשערה שלך, זרוק אותה כשגויה. אם התוצאות תואמות את ההשערה שהועלתה, אז אתה צעד אחד קרוב יותר להוכחה מוצלחת של התיאוריה שלך. רשום את התוצאות שלך בפירוט רב ככל האפשר. אם לא ניתן לשחזר את הניסוי והתוצאות שהתקבלו, יהיה להם ערך נמוך בהרבה.
- בדוק אם התוצאות משתנות עם ניסויים חוזרים. חזור על הניסוי וודא שהתוצאות נכונות.
- תיאוריות רבות נאלצו לנטוש לאחר שלא אושרו בניסוי. עם זאת, אם התיאוריה שלך שופכת אור על משהו שתיאוריות קודמות לא יכלו להסביר, ייתכן שזהו צעד חשוב קדימה.

חלק 3 מתוך 3: אישור התיאוריה והתפתחותה הנוספת

1 לְהַסִיק. קבע אם התיאוריה שלך מבוססת היטב וודא כי התוצאות הניסיוניות המתקבלות ניתנות לשחזור. בדוק אם ניתן להפריך את התיאוריה באמצעים העומדים לרשותך. יחד עם זאת, אל תנסה להציגו כאמת האולטימטיבית.
2 שתף את התוצאות שלך. במהלך העבודה על התיאוריה ובדיקה ניסיונית, סביר שתצבור כמות גדולה של נתונים המאשרים אותה. לאחר שתוודא שהתוצאות המתקבלות ניתנות לשחזור והמסקנות שהוסקו נכונות, נסה לתת לתיאוריה שלך צורה דקה שקל ללמוד ולהבין. הציגו אותה ברצף הגיוני: כתבו תחילה "סיכום" המכיל תיאור קצר של התאוריה, לאחר מכן ניסחו השערות, תיארו את שיטת הניסוי ואת התוצאות שהתקבלו. נסה לחלק את התיאור לחלקים קוהרנטיים. לבסוף, סיימו את עבודת המחקר עם מסקנות מושכלות.
- הסביר אילו מטרות אתה מציב, באילו שיטות השתמשת וכיצד בדקת את ההשערות שהועלו. מאמר מדעי טוב בעל מבנה לוגי ומאפשר לקורא לעקוב בקלות אחר מסלול המחשבה והפעולה שהוביל למסקנות.
- התחשבו בקהל שלכם. אם אתה עומד לשתף את התאוריה שלך עם עמיתים העובדים באותו תחום, כתוב מאמר מדעי קפדני המתאר את התוצאות שלך והגיש אותה לעיתון מדעי מיוחד. אם אתה רוצה להעביר את תגליתך לציבור הרחב, נסה להציג את התיאוריה בצורה פשוטה יותר: כתוב ספר או מאמר מדעי פופולרי, צור סרטון.
3 בדוק את הליך סקירת העמיתים המדעית. בקהילה המדעית, תיאוריות, ככלל, מוכרות כאמינות רק לאחר סקירת עמיתים. לאחר שתשלח את המאמר שלך לכתב עת שנבדק על ידי עמיתים, אחד או כמה מדענים (סוקרים) אחרים יכירו אותו, שיחקרו בעיון את התיאוריה שהצגת, את שיטת הניסוי המשמשת להוכחתה, את התוצאות שהתקבלו ואת המסקנות. נמשך מהם. כתוצאה מכך, הם יאשרו את אמיתות התיאוריה שלך או יטילו ספק בכך. אם התאוריה עומדת במבחן הזמן, חוקרים אחרים עשויים לנסות להרחיב אותה לתופעות אחרות.
4 המשך לפתח את התאוריה שלך. אין צורך כלל לנטוש את התיאוריה לאחר שתשתף אותה עם אחרים. כאשר אתה מתאר את התיאוריה שלך בעת כתיבת מאמר, אתה עשוי לגלות היבטים שלא היו מעיניהם בעבר ורעיונות חדשים יעלו בראשך. אל תפחד לבחון את התיאוריה שלך ולתקן אותה עד שאתה מרוצה לחלוטין מפירות עמלך. זה עשוי לדרוש מחקר חדש, ניסויים ומאמרים מדעיים. אם התיאוריה שלך נרחבת למדי, ייתכן שאפילו לא תוכל לכסות את כל תוצאותיה והשלכותיה.
- אל תפחדו לשתף פעולה. אל תיכנע לאינסטינקט הרכושני שלך: ייתכן שעמיתים וחברים יכולים להפיח חיים חדשים בתיאוריה שלך.