Theorien erklären, warum etwas passiert oder die Beziehung zwischen den Dingen. Theorie ist das „Wie“und „Warum“des beobachtbaren „Was“. Um eine Theorie zu entwickeln, müssen Sie der wissenschaftlichen Methode folgen. Machen Sie zunächst messbare Vorhersagen darüber, warum und wie die Dinge funktionieren. Testen Sie dann diese Vorhersagen mit kontrollierten Experimenten und schließen Sie objektiv, ob die Ergebnisse die Hypothese bestätigen oder nicht.
Schritt
Teil 1 von 3: Gebäudetheorie
Schritt 1. Fragen Sie „warum?
Suchen Sie nach Mustern zwischen scheinbar unzusammenhängenden Dingen. Untersuchen Sie die Ursachen hinter alltäglichen Ereignissen und versuchen Sie vorherzusagen, was als nächstes passieren wird. Wenn Sie bereits einen Theorie-Samen in Ihrem Kopf haben, beobachten Sie das Thema der Idee und sammeln Sie so viele Informationen wie möglich Beachten Sie das „Wie“, „Warum“und die Beziehung zwischen ihnen.
Wenn Sie keine Vorstellung von einer Theorie oder Hypothese haben, beginnen Sie damit, eine Beziehung aufzubauen. Vielleicht bekommen Sie eine Idee aus heiterem Himmel, wenn Sie die Welt neugierig betrachten
Schritt 2. Entwickeln Sie eine Theorie, um das Gesetz zu erklären
Im Allgemeinen sind wissenschaftliche Gesetze Beschreibungen von beobachteten Phänomenen. Wissenschaftliche Gesetze erklären nicht, warum Phänomene existieren oder was sie verursacht. Die Erklärung von Phänomenen wird als wissenschaftliche Theorie bezeichnet. Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis, dass Theorie mit genügend Forschung zu Recht wird.
Newtons Gravitationsgesetz war beispielsweise das erste, das mathematisch beschreibt, wie zwei Objekte in der Natur miteinander interagieren. Die Newtonschen Gesetze erklären jedoch nicht, warum die Schwerkraft existiert oder wie die Schwerkraft funktioniert. Erst drei Jahrhunderte später, als Albert Einstein die Relativitätstheorie entwickelte, begannen Wissenschaftler zu verstehen, wie und warum die Schwerkraft funktioniert
Schritt 3. Suchen Sie nach akademischen Präzedenzfällen für Ihre Theorie
Erfahren Sie, was getestet, bewiesen und widerlegt wurde. Informieren Sie sich über das Thema, zu dem Sie recherchieren, und stellen Sie fest, ob jemand die gleiche Frage vor Ihnen gestellt hat. Lernen Sie, damit Sie nicht die gleichen Fehler machen.
- Nutzen Sie Ihr Wissen, um das Thema zu verstehen. Dazu gehören bestehende Gleichungen, Beobachtungen und Theorien. Wenn Sie ein neues Phänomen beobachten, versuchen Sie, es auf eine verwandte, bewährte Theorie zu stützen.
- Sehen Sie, ob jemand Ihre Theorie bereits entwickelt hat. Bevor Sie fortfahren, stellen Sie so gut wie möglich sicher, dass sich noch niemand mit diesem Thema beschäftigt hat. Wenn Sie nichts finden, können Sie gerne eine Theorie entwickeln. Wenn jemand anderes eine ähnliche Theorie entwickelt hat, lesen Sie den Bericht und sehen Sie, worauf Sie aufbauen können.
Schritt 4. Erstellen Sie eine Hypothese
Eine Hypothese ist eine gezielte Vermutung oder Aussage, die darauf abzielt, eine Reihe von Tatsachen oder Naturphänomenen zu erklären. Schlagen Sie mögliche Realitäten vor, die logisch auf Beobachtungen folgen. Suchen Sie nach Mustern und überlegen Sie, was sie verursachen könnte. Verwenden Sie die „Wenn, dann“-Formel: „Wenn [X] wahr ist, dann ist [Y] wahr“oder „Wenn [X] wahr ist, ist [Y] nicht wahr“. Die formale Hypothese hat "unabhängige" und "abhängige" Variablen. Die unabhängige Variable ist eine mögliche Ursache, die geändert und kontrolliert werden kann, während die abhängige Variable ein beobachtetes oder gemessenes Phänomen ist.
- Wenn Sie die wissenschaftliche Methode verwenden, um eine Theorie zu entwickeln, muss die Hypothese messbar sein. Sie können eine Theorie nicht beweisen, ohne Zahlen zu unterstützen.
- Versuchen Sie, mehrere Hypothesen aufzustellen, die die Beobachtungen erklären. Vergleichen Sie alles. Überlegen Sie, wo sich die Hypothesen überschneiden und wo sie sich unterscheiden.
- Beispielhypothese: "Wenn Hautkrebs mit ultraviolettem Licht zusammenhängt, dann haben Menschen, die häufig UV-Strahlen ausgesetzt sind, ein höheres Risiko, an Hautkrebs zu erkranken." oder "Wenn sich die Farbe der Blätter mit der Temperatur ändert, ändert sich die Farbe der Blätter, wenn die Pflanze der Temperatur ausgesetzt wird."
Schritt 5. Erkenne, dass alle Theorien als Hypothesen beginnen
Achten Sie darauf, die beiden nicht zu verwechseln. Eine Theorie ist eine getestete Erklärung dafür, warum ein bestimmtes Muster existiert, während eine Hypothese einfach eine Vorhersage der Gründe für dieses Muster ist. Theorien werden immer durch Beweise gestützt. Die Hypothese ist jedoch nur ein mögliches Ergebnis, das als wahr angesehen wird, aber möglicherweise nicht wahr ist und noch bewiesen werden muss.
Teil 2 von 3: Hypothesen testen
Schritt 1. Entwerfen Sie das Experiment
Nach der wissenschaftlichen Methode muss Ihre Theorie überprüfbar sein. Entwickeln Sie Möglichkeiten, um zu testen, ob jede Ihrer Hypothesen wahr ist. Stellen Sie sicher, dass Sie in einer kontrollierten Umgebung testen. Versuchen Sie, die von Ihnen vorgeschlagenen Ereignisse und Ursachen (abhängige und unabhängige Variablen) von allem zu trennen, was das Ergebnis erschwert. Sie müssen vorsichtig sein und auf externe Faktoren achten.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Experiment wiederholbar ist. In den meisten Fällen reicht es nicht aus, eine Hypothese einmal zu beweisen. Ihre Kollegen sollten in der Lage sein, das Experiment selbstständig zu wiederholen und die gleichen Ergebnisse zu erzielen.
- Lassen Sie Ihre Testverfahren von einem Kollegen oder Berater überprüfen. Lassen Sie einen von ihnen Ihre Arbeit studieren und bestätigen Sie, dass Ihre Logik Sinn macht. Wenn Sie mit einem Partner zusammenarbeiten, stellen Sie sicher, dass jeder Input hat.
Schritt 2. Finden Sie Unterstützung
In einigen Studienrichtungen ist es schwierig, komplexe Experimente ohne Zugang zu bestimmten Geräten und Ressourcen durchzuführen. Wissenschaftliche Geräte sind manchmal teuer und schwer zu beschaffen. Wenn du auf dem College bist, sprich mit Professoren und Forschern, die dir vielleicht helfen können.
Wenn Sie kein Student sind, sollten Sie sich an einen Professor oder Doktoranden an einer örtlichen Universität wenden. Wenden Sie sich zum Beispiel an die Physikabteilung, wenn Sie theoretische Physik erforschen möchten. Wenn eine Universität in Ihrem Bereich forscht, aber weit entfernt ist, sollten Sie eine E-Mail senden
Schritt 3. Machen Sie genaue Notizen
Auch hier muss das Experiment wiederholbar sein. Jemand anderes sollte in der Lage sein, den gleichen Test wie Sie durchzuführen und das gleiche Ergebnis zu erhalten. Notieren Sie alles, was Sie im Test tun, genau. Stellen Sie sicher, dass alle Daten eingegeben wurden.
Wenn Sie Akademiker sind, können Sie auf Archive mit Rohdaten zugreifen, die im Prozess der wissenschaftlichen Forschung gesammelt wurden. Wenn andere Wissenschaftler Ihr Experiment benötigen, können sie es im Archiv nachschlagen oder Daten von Ihnen anfordern. Stellen Sie sicher, dass Sie alle Details angeben können
Schritt 4. Bewerten Sie die Ergebnisse
Vergleichen Sie alle Ihre Vorhersagen untereinander und mit experimentellen Ergebnissen. Suchen Sie nach Mustern. Überlegen Sie, ob die Ergebnisse auf etwas Neues hinweisen und ob Sie etwas übersehen haben. Unabhängig davon, ob die Daten Ihre Hypothese bestätigen oder nicht, suchen Sie nach versteckten oder „exogenen“Variablen, die die Ergebnisse beeinflussen.
Schritt 5. Stellen Sie die Sicherheit ein
Wenn die experimentellen Ergebnisse die Hypothese nicht stützen, verwerfen Sie die Vorhersage als falsch. Wenn Sie eine Hypothese beweisen können, ist Ihre Theorie der Bestätigung einen Schritt näher gekommen. Dokumentieren Sie die Versuchsergebnisse so detailliert wie möglich. Wenn das Testverfahren und die Ergebnisse nicht wiederholbar sind, ist Ihr Experiment nicht sehr nützlich.
- Stellen Sie sicher, dass sich die Ergebnisse nicht jedes Mal ändern, wenn ein Experiment durchgeführt wird. Wiederholen Sie den Test, bis Sie sich sicher sind.
- Es gibt viele Theorien, die vergessen wurden, nachdem sie durch Experimente widerlegt wurden. Wenn Ihre neue Theorie jedoch etwas erklärt, was die vorherige Theorie nicht erklären konnte, kann dies ein wichtiger wissenschaftlicher Fortschritt sein.
Teil 3 von 3: Theorie akzeptieren und erweitern
Schritt 1. Ziehen Sie Schlussfolgerungen
Stellen Sie fest, ob Ihre Theorie gültig ist, und stellen Sie sicher, dass die experimentellen Ergebnisse wiederholbar sind. Die akzeptierte Theorie ist mit den vorliegenden Werkzeugen und Informationen nicht zu bestreiten. Verwandle die Theorie jedoch nicht in absolute Tatsachen.
Schritt 2. Teilen Sie die Ergebnisse
Vielleicht haben Sie beim Beweis einer Theorie viele Informationen gesammelt. Wenn Sie sicher sind, dass Ihre experimentellen Ergebnisse wiederholbar sind und Ihre Schlussfolgerungen gültig sind, versuchen Sie, Ihre Theorie in eine Form zu bringen, die andere Menschen lernen und verstehen können. Skizzieren Sie die Prozesse, die Sie durchlaufen, in einer logischen Reihenfolge. Schreiben Sie zunächst eine Zusammenfassung, die die Theorie zusammenfasst, und beschreiben Sie dann die Hypothese, das experimentelle Verfahren und die Ergebnisse. Versuchen Sie, Ihre Theorie in eine Reihe von Punkten oder Argumenten zu gliedern. Beenden Sie den Bericht abschließend mit einem Fazit.
- Erklären Sie, wie Sie die Frage definiert haben, welchen Ansatz Sie gewählt haben und wie sie getestet wurde. Ein guter Bericht kann den Leser durch relevante Gedanken und Handlungen führen, die Sie zu einem Schluss führen.
- Betrachten Sie das Publikum. Wenn Sie Ihre Theorie mit Kollegen auf demselben Gebiet teilen möchten, schreiben Sie einen formellen Bericht, in dem Sie Ihre Ergebnisse erläutern. Erwägen Sie, Ihre Arbeit bei einer wissenschaftlichen Zeitschrift einzureichen. Wenn Sie möchten, dass Ihre Ergebnisse öffentlich zugänglich sind, versuchen Sie, Ihre Theorie in ein leicht verständliches Medium wie ein Buch, einen Artikel oder ein Video zu bringen.
Schritt 3. Verstehen Sie den Peer-Review-Prozess
In der wissenschaftlichen Gemeinschaft gelten Theorien im Allgemeinen erst dann als gültig, wenn sie von Experten begutachtet wurden. Wenn Sie Ihre Ergebnisse in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlichen, möchten andere Wissenschaftler sie möglicherweise überprüfen. Das heißt, sie werden Ihre vorgeschlagene Theorie und Ihren Prozess testen, prüfen und wiederholen. Ihre Überprüfung wird Ihre Theorie bestätigen oder widerlegen. Wenn die Theorie den Test besteht, können andere Ihre Idee weiterentwickeln, indem sie sie auf andere Fächer anwenden.
Schritt 4. Setzen Sie Ihre Theorie fort
Der Denkprozess muss nicht gestoppt werden, sobald Ihre Theorie geteilt wird. Beim Verfassen eines Berichts sind Sie möglicherweise gezwungen, Faktoren zu berücksichtigen, die übersehen wurden. Scheuen Sie sich nicht, die Theorie weiter zu testen und zu überarbeiten, bis Sie zufrieden sind. Vielleicht brauchen Sie mehr Forschung, mehr Experimente und einen weiteren Bericht. Wenn der Umfang Ihrer Theorie breit genug ist, können Sie die Implikationen als Ganzes möglicherweise nicht konkretisieren.
