Hoe een theorie te ontwikkelen?

Inhoud

Stappen
Deel 1 van 3: Een idee benutten
Deel 2 van 3: Hypothese testen
Deel 3 van 3: Bevestiging van de theorie en de verdere ontwikkeling ervan
Tips

De theorie verklaart waarom iets gebeurt, of hoe verschillende fenomenen zich tot elkaar verhouden. Het geeft antwoorden op de "hoe" en "waarom" vragen die gesteld worden over het waargenomen fenomeen. De ontwikkeling van een theorie moet worden geleid door een wetenschappelijke methode. Eerst moet je een consistent model maken dat uitlegt waarom en hoe iets gebeurt. Vervolgens moet men op basis van dit model voorspellingen doen die vatbaar zijn voor experimentele verificatie. En tot slot is het noodzakelijk om met behulp van een gecontroleerd experiment na te gaan wat de theorie voorspelt, de hypothesen bevestigend of weerleggend.

Stappen

Deel 1 van 3: Een idee benutten

1 Denk "waarom?". Bekijk schijnbaar niet-gerelateerde verschijnselen van naderbij. Identificeer de grondoorzaken die ten grondslag liggen aan alledaagse verschijnselen en probeer hun verdere verloop te voorspellen. Als je al een idee hebt, overweeg het dan in meer detail en probeer zoveel mogelijk informatie te verzamelen. antwoorden op de vragen "hoe" en "waarom", evenals de relaties die de beschouwde verschijnselen met elkaar verbinden.
- Als je nog geen algemeen idee of hypothese hebt, begin dan met het leggen van verbanden tussen verschijnselen. Toon nieuwsgierigheid als je naar de wereld om je heen kijkt, en je zult zeker een interessant idee hebben.
2 Maak een theorie om een natuurwet te verklaren. Over het algemeen zijn wetenschappelijke wetten een beschrijving van de waargenomen verschijnselen. De wetten verklaren niet waarom het beschreven fenomeen optreedt en wat het veroorzaakte. De verklaring van dit of dat fenomeen wordt een wetenschappelijke theorie genoemd. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, verklaren theorieën wetten, en veranderen ze er niet in wanneer ze worden bevestigd.
- De zwaartekrachtwet van Newton was bijvoorbeeld de eerste wiskundige beschrijving van de zwaartekrachtinteractie van twee lichamen. Deze wet verklaarde echter niet waarom zwaartekracht bestaat en hoe het werkt. Het duurde drie eeuwen na Newton voordat Albert Einstein zijn relativiteitstheorie creëerde, waardoor wetenschappers begonnen te begrijpen waarom en hoe zwaartekracht werkt.
3 Onderzoek de wetenschappelijke artikelen die aan uw theorie voorafgaan. Ontdek wat al is onderzocht, bewezen en weerlegd door andere wetenschappers. Kom zoveel mogelijk te weten over uw onderzoeksonderwerp en ontdek of iemand anders soortgelijke vragen voor u heeft gesteld. Houd rekening met fouten die in het verleden zijn gemaakt, zodat u ze niet herhaalt.
- Gebruik uw bestaande kennis om het onderwerp van uw onderzoek beter te begrijpen. Verken beschikbare experimentele resultaten, vergelijkingen en reeds gemaakte theorieën. Als je te maken hebt met een nieuw fenomeen, probeer dan voort te bouwen op reeds bewezen theorieën die verschijnselen beschrijven die er dichtbij liggen.
- Zoek uit of iemand anders voor jou een soortgelijke theorie heeft bedacht. Voordat u doorgaat met de theorie, moet u ervoor zorgen dat deze niet eerder is ontwikkeld. Vind je zo'n theorie niet, dan kun je deze verder ontwikkelen. Als iemand al een soortgelijke theorie naar voren heeft gebracht, bestudeer dan de relevante papers en kijk of je daaraan kunt bijdragen.
4 Stel een hypothese op. Een hypothese is een onderbouwde gissing of verklaring die tot doel heeft een aantal feiten of natuurlijke fenomenen te verklaren. Stel een mogelijke verklaring voor die logisch voortvloeit uit uw observaties: bekijk de geïdentificeerde patronen van naderbij en denk na over de oorzaak ervan. Gebruik als, dan:Indien [X] is waar, dan [Y] is ook waar "of"Indien [X] is waar, dan [Y] is onjuist. "Formele hypothesen bevatten" onafhankelijke "en" afhankelijke "variabelen. De onafhankelijke variabele is een mogelijke oorzaak die kan worden veranderd en gecontroleerd, en de afhankelijke variabele wordt waargenomen en gemeten.
- Als je bij de ontwikkeling van je theorie de wetenschappelijke methode gaat gebruiken, dan moet de hypothese nauwkeurig en ondubbelzinnig kunnen worden getoetst, anders is je theorie niet te bewijzen.
- Probeer verschillende hypothesen te bedenken om je waarnemingen te verklaren. Vergelijk deze hypothesen. Kijk hoe ze overeenkomen en hoe ze van elkaar verschillen.
- Een voorbeeld van een hypothese zijn de volgende uitspraken: "Indien huidkanker geassocieerd met ultraviolette straling, dan mensen die worden blootgesteld aan intense ultraviolette straling zouden meer kans moeten hebben op huidkanker, "of"Indien de verandering in bladkleur wordt geassocieerd met temperatuur, dan de bladeren zouden onder invloed van koude lucht van kleur moeten veranderen."
5 Elke theorie heeft aan het begin de vorm van een hypothese. De twee moeten echter niet worden verward. Een theorie is een goed geteste verklaring van bepaalde patronen, terwijl een hypothese slechts een voorspelling is dat deze patronen om de een of andere reden zullen worden waargenomen. Een theorie wordt altijd ondersteund door bewijs, en een hypothese voorspelt een mogelijke uitkomst en kan zowel waar als onwaar zijn.

Deel 2 van 3: Hypothese testen

1 Plan je experiment. Volgens de wetenschappelijke methode moet een theorie toetsbaar zijn. Bedenk manieren om je hypothesen te testen. Zorg ervoor dat de experimenten die u plant goed onder controle zijn door te proberen de gebeurtenis en de veronderstelde oorzaak (afhankelijke en onafhankelijke variabele) te scheiden van andere factoren die het experiment kunnen compliceren. Wees voorzichtig en probeer rekening te houden met alle externe factoren.
- Houd er rekening mee dat experimenten herhaalbaar moeten zijn. In de meeste gevallen is het niet voldoende om een nieuwe hypothese slechts één keer te testen. U wilt dat uw collega's het experiment exact kunnen repliceren met vergelijkbare resultaten.
- Laat collega's of wetenschappelijke adviseurs kennismaken met de methodiek van de geplande experimenten. Vraag iemand om uw werk te beoordelen en hun mening te geven. Als je in een groep werkt, bespreek de theorie dan met je medestudenten.
2 Krijg ondersteuning. In veel wetenschapsgebieden vereisen complexe experimenten bepaalde middelen en toegang tot moderne apparatuur. Deze apparatuur kan behoorlijk duur en zeldzaam zijn. Als je aan een universiteit studeert, vraag dan hulp aan docenten en onderzoekers.
- Als je niet studeert, probeer dan contact op te nemen met de docenten of afgestudeerde studenten van de dichtstbijzijnde universiteit. Je kunt bijvoorbeeld contact opnemen met de afdeling natuurkunde van een universiteit om je natuurkundetheorie te testen. Als u een universiteit vindt die ver van u verwijderd is en onderzoek doet op een voor u interessant gebied, schrijf ze dan per e-mail.
3 Houd gedetailleerde gegevens bij. Zoals reeds opgemerkt, moet het experiment herhaalbaar zijn, dat wil zeggen zodanig dat andere mensen het kunnen reproduceren en dezelfde resultaten krijgen. Schrijf alles op wat je doet tijdens het experiment. Probeer niets te missen.
- Als je aan een universiteit studeert, zijn er waarschijnlijk archieven met gegevens die door medewerkers zijn gemaakt tijdens wetenschappelijk onderzoek. Als andere wetenschappers meer willen weten over je experiment, zullen ze zich wenden tot zo'n archief of je vragen om gedetailleerde gegevens, dus het is absoluut noodzakelijk dat je alle informatie hebt waarin ze geïnteresseerd zijn.
4 Evalueer uw resultaten. Bestudeer nogmaals zorgvuldig uw hypothesen en vergelijk ze met de resultaten van het experiment. Bekijk de waargenomen patronen van naderbij. Vraag jezelf af of de resultaten die je verwachtte waren zoals verwacht, en denk er nog eens over na of je er rekening mee hebt gehouden. Ongeacht of deze resultaten de hypothese bevestigen of weerleggen, controleer op verborgen "exogene" (externe) variabelen die de uitkomst van het experiment kunnen hebben beïnvloed.
5 Stel de geldigheid van het experiment vast. Als de verkregen resultaten uw hypothese niet ondersteunen, negeer deze dan als onjuist. Als de resultaten overeenkomen met de hypothese die naar voren is gebracht, ben je een stap dichter bij het succesvol bewijzen van je theorie. Noteer uw resultaten zo gedetailleerd mogelijk. Als het experiment en de verkregen resultaten niet kunnen worden gereproduceerd, zijn ze van veel minder waarde.
- Controleer of de resultaten veranderen bij herhaalde experimenten. Herhaal het experiment en zorg ervoor dat de resultaten correct zijn.
- Veel theorieën moesten worden verlaten nadat ze niet experimenteel waren bevestigd. Als je theorie echter licht werpt op iets dat eerdere theorieën niet konden verklaren, kan het een belangrijke stap voorwaarts zijn.

Deel 3 van 3: Bevestiging van de theorie en de verdere ontwikkeling ervan

1 Conclusies trekken. Ga na of je theorie gegrond is en zorg ervoor dat de verkregen experimentele resultaten reproduceerbaar zijn. Ga na of de theorie kan worden weerlegd met de middelen die tot je beschikking staan. Probeer het tegelijkertijd niet als de ultieme waarheid te presenteren.
2 Deel uw resultaten. Tijdens het werken aan de theorie en het experimenteel testen ervan, zul je waarschijnlijk een grote hoeveelheid gegevens verzamelen die deze bevestigen. Nadat u er zeker van bent dat de verkregen resultaten reproduceerbaar zijn en de getrokken conclusies correct zijn, probeert u uw theorie een slanke vorm te geven die gemakkelijk te bestuderen en te begrijpen is. Presenteer het in een logische volgorde: schrijf eerst een "samenvatting" met een korte beschrijving van de theorie, formuleer vervolgens hypothesen, beschrijf de experimentele methode en de verkregen resultaten. Probeer de beschrijving op te delen in samenhangende delen. Sluit ten slotte het onderzoeksrapport af met geïnformeerde conclusies.
- Leg uit welke doelen je hebt gesteld, welke methoden je hebt gebruikt en hoe je de naar voren gebrachte hypothesen hebt getest. Een goed wetenschappelijk artikel heeft een logische opbouw en laat de lezer gemakkelijk de denk- en handelingslijn volgen die tot de conclusies heeft geleid.
- Denk aan je publiek. Als je je theorie gaat delen met collega's die in hetzelfde vakgebied werken, schrijf dan een rigoureus wetenschappelijk artikel waarin je je resultaten uiteenzet en dien dit in bij een gespecialiseerd wetenschappelijk tijdschrift. Als je je ontdekking aan het grote publiek wilt communiceren, probeer dan de theorie in een eenvoudigere vorm te presenteren: schrijf een populairwetenschappelijk boek of artikel, maak een video.
3 Bekijk de wetenschappelijke peer review procedure. In de wetenschappelijke gemeenschap worden theorieën in de regel pas na peer review als betrouwbaar erkend. Nadat je je artikel hebt ingediend bij een peer-reviewed tijdschrift, zullen een of meerdere andere wetenschappers (recensenten) zich ermee vertrouwd maken, die de theorie die je naar voren brengt, de experimentele methode die wordt gebruikt om het te bewijzen, de verkregen resultaten en de conclusies zorgvuldig bestuderen uit hen getrokken. Als gevolg hiervan zullen ze de waarheid van je theorie bevestigen of in twijfel trekken. Als de theorie de tand des tijds doorstaat, kunnen andere onderzoekers proberen haar uit te breiden naar andere fenomenen.
4 Blijf je theorie ontwikkelen. Het is helemaal niet nodig om de theorie op te geven nadat je deze met anderen hebt gedeeld. Terwijl je je theorie uiteenzet terwijl je een artikel schrijft, ontdek je misschien voorheen onopgemerkte aspecten en komen er nieuwe ideeën in je op. Wees niet bang om je theorie te testen en te corrigeren totdat je helemaal tevreden bent met de vruchten van je werk. Hiervoor zijn mogelijk nieuw onderzoek, experimenten en wetenschappelijke artikelen nodig. Als je theorie vrij uitgebreid is, kun je misschien niet eens alle resultaten en implicaties ervan dekken.
- Wees niet bang om mee te werken. Geef niet toe aan je bezittelijk instinct: het is mogelijk dat collega's en vrienden je theorie nieuw leven kunnen inblazen.