تشرح النظريات سبب حدوث شيء ما أو العلاقة بين الأشياء. النظرية هي "كيف" و "لماذا" من "ماذا" يمكن ملاحظته. لتطوير نظرية ، يجب أن تتبع المنهج العلمي. أولاً ، قم بعمل تنبؤات قابلة للقياس حول سبب وكيفية عمل الأشياء. بعد ذلك ، اختبر تلك التنبؤات بتجارب مضبوطة ، واستنتج بشكل موضوعي ما إذا كانت النتائج تؤكد الفرضية أم لا.
خطوة
جزء 1 من 3: نظرية البناء
الخطوة 1. اسأل "لماذا؟
"ابحث عن الأنماط بين الأشياء التي تبدو غير ذات صلة. تحقق من الأسباب الجذرية وراء الأحداث اليومية ، وحاول التنبؤ بما سيحدث بعد ذلك. إذا كان لديك بالفعل بذرة نظرية في رأسك ، راقب موضوع الفكرة واجمع أكبر قدر ممكن من المعلومات - لاحظ "كيف" و "لماذا" والعلاقة بينهما.
إذا لم تكن لديك فكرة عن نظرية أو فرضية ، فابدأ بإنشاء علاقة. قد تحصل على فكرة من فراغ إذا نظرت إلى العالم بفضول
الخطوة 2. تطوير نظرية لشرح القانون
بشكل عام ، القوانين العلمية هي أوصاف للظواهر التي تمت ملاحظتها. القوانين العلمية لا تفسر سبب وجود الظواهر أو أسبابها. يسمى تفسير الظواهر النظرية العلمية. هناك اعتقاد خاطئ شائع بأن النظرية تتحول إلى قانون بعد إجراء بحث كافٍ.
على سبيل المثال ، كان قانون نيوتن للجاذبية أول من وصف رياضيًا كيف يتفاعل كائنان في الطبيعة مع بعضهما البعض. ومع ذلك ، فإن قوانين نيوتن لا تفسر سبب وجود الجاذبية ، أو كيفية عمل الجاذبية. لم يكن الأمر كذلك إلا بعد ثلاثة قرون ، عندما طور ألبرت أينشتاين نظرية النسبية ، بدأ العلماء في فهم كيف ولماذا تعمل الجاذبية
الخطوة 3. ابحث عن سابقة أكاديمية لنظريتك
تعرف على ما تم اختباره وإثباته ودحضه. اعرف كل شيء عن الموضوع الذي تبحث عنه ، وحدد ما إذا كان أي شخص قد طرح نفس السؤال من قبلك. تعلم حتى لا ترتكب نفس الأخطاء.
- استخدم معرفتك لفهم الموضوع. وهذا يشمل المعادلات والملاحظات والنظريات الموجودة. إذا لاحظت ظاهرة جديدة ، فحاول أن تبنيها على نظرية ذات صلة ومثبتة.
- انظر ما إذا كان أي شخص قد طور نظريتك بالفعل. قبل المتابعة ، تأكد قدر الإمكان من عدم استكشاف أي شخص لهذا الموضوع حتى الآن. إذا لم تجد أي شيء ، فلا تتردد في تطوير نظرية. إذا توصل شخص آخر إلى نظرية مماثلة ، فاقرأ التقرير واطلع على ما يمكنك البناء عليه من هناك.
الخطوة 4. قم بإنشاء فرضية
الفرضية هي تخمين أو اقتراح موجه يهدف إلى شرح مجموعة من الحقائق أو الظواهر الطبيعية. اقترح الحقائق المحتملة التي تتبع الملاحظات منطقيًا. ابحث عن الأنماط وفكر فيما قد يكون سببًا لها. استخدم الصيغة "if، then": "إذا كانت [X] صحيحة ، فإن [Y] تكون صحيحة" ، أو "إذا كانت [X] صحيحة ، فإن [Y] ليست صحيحة". الفرضية الرسمية لها متغيرات "مستقلة" و "تابعة". المتغير المستقل هو سبب محتمل يمكن تغييره والتحكم فيه ، بينما المتغير التابع هو ظاهرة يتم ملاحظتها أو قياسها.
- إذا كنت تستخدم الطريقة العلمية لتطوير نظرية ، فيجب أن تكون الفرضية قابلة للقياس. لا يمكنك إثبات نظرية بدون أرقام داعمة.
- حاول الخروج بعدة فرضيات تشرح الملاحظات. قارن كل شيء. ضع في اعتبارك أين تتداخل الفرضيات وأين تختلف.
- مثال على الفرضية: "إذا كان سرطان الجلد مرتبطًا بالأشعة فوق البنفسجية ، فإن الأشخاص الذين يتعرضون للأشعة فوق البنفسجية بشكل متكرر يكونون أكثر عرضة للإصابة بسرطان الجلد." أو "إذا تغير لون الأوراق مع تغير درجة الحرارة ، فإن تعريض النبات لدرجة الحرارة سيغير لون الأوراق."
الخطوة 5. ندرك أن كل النظريات تبدأ كفرضيات
احرص على عدم الخلط بين الاثنين. النظرية هي تفسير تم اختباره لسبب وجود نمط معين ، في حين أن الفرضية هي مجرد توقع لأسباب هذا النمط. النظريات دائما مدعومة بالأدلة. ومع ذلك ، فإن الفرضية ليست سوى نتيجة محتملة تعتبر صحيحة ، ولكنها قد لا تكون صحيحة ، ولا تزال بحاجة إلى إثبات.
جزء 2 من 3: اختبار الفرضيات
الخطوة 1. تصميم التجربة
وفقًا للطريقة العلمية ، يجب أن تكون نظريتك قابلة للاختبار. طوّر طرقًا لاختبار صحة كلٍ من فرضياتك. تأكد من أنك تجري الاختبار في بيئة خاضعة للرقابة. حاول فصل الأحداث والأسباب التي تقترحها (المتغيرات التابعة والمستقلة) عن أي شيء يعقد النتيجة. عليك توخي الحذر والاهتمام بالعوامل الخارجية.
- تأكد من أن تجربتك قابلة للتكرار. في معظم الحالات ، لا يكفي إثبات الفرضية مرة واحدة. يجب أن يكون زملاؤك قادرين على تكرار التجربة بأنفسهم والحصول على نفس النتائج.
- اطلب من زميل أو مستشار مراجعة إجراءات اختبارك. اطلب من أحدهم دراسة عملك والتأكد من أن منطقك منطقي. إذا كنت تعمل مع شريك ، فتأكد من أن كل شخص لديه مدخلات.
الخطوة 2. ابحث عن الدعم
في بعض مجالات الدراسة ، يصعب إجراء تجارب معقدة دون الوصول إلى معدات وموارد معينة. في بعض الأحيان تكون المعدات العلمية باهظة الثمن ويصعب الحصول عليها. إذا كنت في الكلية ، فتحدث إلى الأساتذة والباحثين الذين قد يكونون قادرين على المساعدة.
إذا لم تكن طالبًا ، ففكر في الاتصال بأستاذ أو طالب دراسات عليا في إحدى الجامعات المحلية. على سبيل المثال ، اتصل بقسم الفيزياء إذا كنت ترغب في استكشاف الفيزياء النظرية. إذا كانت الجامعة تجري بحثًا في مجالك ، لكنها بعيدة ، ففكر في إرسال بريد إلكتروني
الخطوة الثالثة. قم بتدوين ملاحظات دقيقة
مرة أخرى ، يجب أن تكون التجربة قابلة للتكرار. يجب أن يكون شخص آخر قادرًا على إجراء نفس الاختبار الذي أجريته والحصول على نفس النتيجة. سجل بدقة كل ما تفعله في الاختبار. تأكد من إدخال جميع البيانات.
إذا كنت أكاديميًا ، فيمكنك الوصول إلى أرشيفات البيانات الأولية التي تم جمعها في عملية البحث العلمي. إذا احتاج علماء آخرون إلى تجربتك ، فيمكنهم البحث عنها في الأرشيف أو طلب البيانات منك. تأكد من أنه يمكنك تقديم كل التفاصيل
الخطوة 4. تقييم النتائج
قارن كل توقعاتك مع بعضها البعض ومع النتائج التجريبية. ابحث عن الأنماط. فكر فيما إذا كانت النتائج تشير إلى أي شيء جديد ، وما إذا كان هناك أي شيء فاتك. بغض النظر عما إذا كانت البيانات تؤكد فرضيتك أم لا ، ابحث عن المتغيرات المخفية أو "الخارجية" التي تؤثر على النتائج.
الخطوة 5. حدد اليقين
إذا كانت النتائج التجريبية لا تدعم الفرضية ، ارفض التنبؤ باعتباره غير صحيح. إذا تمكنت من إثبات فرضية ، فإن نظريتك تقترب خطوة واحدة من التأكيد. وثق النتائج التجريبية بأكبر قدر ممكن من التفاصيل. إذا كان إجراء الاختبار ونتائجه غير قابلة للتكرار ، فلن تكون تجربتك مفيدة للغاية.
- تأكد من عدم تغيير النتائج في كل مرة يتم فيها إجراء تجربة. كرر الاختبار حتى تتأكد.
- هناك العديد من النظريات التي تم نسيانها بعد أن دحضتها التجارب. ومع ذلك ، إذا كانت نظريتك الجديدة تشرح شيئًا لا تستطيع النظرية السابقة تفسيره ، فقد يكون تقدمًا علميًا مهمًا.
جزء 3 من 3: قبول وتوسيع النظرية
الخطوة 1. استخلاص النتائج
حدد ما إذا كانت نظريتك صحيحة ، وتأكد من أن النتائج التجريبية قابلة للتكرار. النظرية التي تم قبولها لا يمكن التنازع عليها مع الأدوات والمعلومات المتاحة. ومع ذلك ، لا تحول النظرية إلى حقيقة مطلقة.
الخطوة 2. مشاركة النتائج
ربما جمعت الكثير من المعلومات في سياق إثبات النظرية. بمجرد أن تتأكد من أن نتائجك التجريبية قابلة للتكرار وأن استنتاجاتك صحيحة ، حاول وضع نظريتك في شكل يمكن للآخرين تعلمه وفهمه. حدد الخطوط العريضة للعمليات التي تمر بها بترتيب منطقي. أولاً ، اكتب "ملخصًا" يلخص النظرية ، ثم وصف الفرضية ، والإجراء التجريبي ، والنتائج. حاول تنظيم نظريتك في سلسلة من النقاط أو الحجج. أخيرًا ، أنهِ التقرير بخاتمة.
- اشرح كيف حددت السؤال ، والنهج المتبع ، وكيف تم اختباره. يمكن للتقرير الجيد أن يقود القارئ إلى الأفكار والإجراءات ذات الصلة التي تقودك إلى الاستنتاج.
- ضع في اعتبارك الجمهور. إذا كنت ترغب في مشاركة نظريتك مع زملائك في نفس المجال ، فاكتب تقريرًا رسميًا يشرح نتائجك. ضع في اعتبارك إرسال عملك إلى مجلة أكاديمية. إذا كنت تريد أن تكون نتائجك متاحة للجمهور ، فحاول وضع نظريتك في وسيط سهل الفهم ، مثل كتاب أو مقالة أو مقطع فيديو.
الخطوة 3. فهم عملية مراجعة الأقران
في المجتمع العلمي ، لا تعتبر النظريات عمومًا صالحة حتى تتم مراجعتها من قبل الأقران. إذا وضعت نتائجك في مجلة أكاديمية ، فقد يرغب علماء آخرون في مراجعتها. أي أنهم سيختبرون ويدرسون ويكررون نظريتك والعملية المقترحة. مراجعتهم ستؤكد نظريتك أو تدحضها. إذا نجحت النظرية في الاختبار ، يمكن للآخرين تطوير فكرتك من خلال تطبيقها على مواضيع أخرى.
الخطوة 4. تابع نظريتك
لا يلزم إيقاف عملية التفكير بمجرد مشاركة نظريتك. عند كتابة تقرير ، قد تضطر إلى التفكير في العوامل التي تم التغاضي عنها. لا تخف من مواصلة اختبار النظرية ومراجعتها حتى تشعر بالرضا. ربما تحتاج إلى مزيد من البحث والمزيد من التجارب وتقرير آخر. إذا كان نطاق نظريتك واسعًا بدرجة كافية ، فقد لا تتمكن من توضيح الآثار المترتبة عليها ككل.
