Hüpotees on looduses esineva mustri kirjeldus või seletus mõne reaalse maailma nähtuse kohta, mida saab vaatluse ja katsetamise teel testida. Kõige tavalisem viis, kuidas hüpoteesi teadusuuringutes kasutatakse, on esialgne, kontrollitav ja võltsitav väide, mis selgitab mõnda looduses täheldatud nähtust. Paljud akadeemilised valdkonnad, alates füüsikateadustest ja lõpetades bioteadustega ja lõpetades sotsiaalteadustega, kasutavad hüpoteeside testimist ideede testimise vahendina maailma tundmaõppimiseks ja teaduslike teadmiste edendamiseks. Olenemata sellest, kas olete algaja õpetlane või algaja üliõpilane, kes võtab mõne loodusteadusliku aine klassi, on väga oluline mõista, mis on hüpoteesid ning suutma ise hüpoteese ja ennustusi genereerida. Need juhised aitavad teil alustada.
1
Valige teema. Valige teema, mis teid huvitab ja mille kohta arvate, et oleks hea rohkem teada saada. Kui kirjutate kooliülesande hüpoteesi, võidakse see samm teie eest ära teha.
2
Lugege olemasolevaid uuringuid. Koguge kogu teave valitud teema kohta. Peate saama sellel teemal eksperdiks ja omandama hea ülevaate sellest, mida teema kohta juba teatakse. Keskenduge akadeemilisele ja teaduslikule kirjutamisele. Peate olema kindel, et teie teave on erapooletu, täpne ja kõikehõlmav. Teadusliku otsingu andmebaasid, nagu Google Scholar ja Web of Science, aitavad teil leida asjakohaseid artikleid usaldusväärsetest allikatest.Teavet leiate õpikutest, raamatukogust ja veebist. Kui olete koolis, võite abi küsida ka õpetajatelt, raamatukoguhoidjatelt ja kaaslastelt.
3
Analüüsige kirjandust. Veetke veidi aega kogutud materjalide lugemiseks. Seda tehes otsige ja pange kirja vastuseta küsimused kirjandusest. Need võivad anda suurepäraseid ideid valdkondade jaoks, mida uurida. Näiteks kui olete huvitatud kofeiini mõjust inimkehale, kuid märkate, et keegi ei tundu olevat uurinud, kas kofeiin mõjutab mehi teisiti kui naisi, võiks selle kohta hüpoteesi sõnastada. Või kui olete huvitatud mahepõllumajandusest, võite märgata, et keegi pole testinud, kas orgaaniline väetis annab taimede kasvukiiruse erinevalt mittemahepõllumajanduslikust väetisest. Mõnikord leiate olemasolevast kirjandusest auke, otsides selliseid väiteid nagu “see on teadmata – teaduslikes artiklites või kohtades, kus teave on selgelt puudu. Samuti võite kirjandusest leida väite, mis tundub kaugeleulatuv, ebatõenäoline või liiga hea, et olla tõsi, nagu et kofeiin parandab matemaatikaoskusi. Kui väide on testitav, võiksite oma uurimistööga teaduslikele teadmistele suurepärast teenust pakkuda. Kui kinnitate väidet, muutub väide veelgi usaldusväärsemaks. Kui te väitele toetust ei leia, aitate kaasa vajaliku eneseparandusliku aspektiga Seda tüüpi küsimuste uurimine annab teile suurepärase võimaluse eristuda, täites õppevaldkonnas olulisi lünki.
4
Küsimuste genereerimine. Pärast oma teemakohase kirjanduse uurimist genereerige üks või mitu vastamata küsimust, mida oleksite huvitatud edasisest uurimisest. Need on teie uurimisküsimused. Järgides ülaltoodud näiteid, võite küsida: “Kuidas kofeiin mõjutab naisi võrreldes meestega?” või “Kuidas mõjutab orgaaniline väetis taimede kasvu võrreldes mitteorgaanilise väetisega?” Ülejäänud uurimistöö on suunatud nendele küsimustele vastamisele.
5
Otsige vihjeid selle kohta, milline võiks olla vastus. Kui olete oma uurimisküsimuse või -küsimused koostanud, vaadake kirjandust, et näha, kas olemasolevad leiud ja/või teooriad selle teema kohta annavad vihjeid, mis võimaldaksid teil leida ideid selle kohta, millised võiksid olla vastused teie uurimisküsimustele. Kui jah, võivad need vihjed olla teie hüpoteesi aluseks. Kui avastate ülaltoodud näidete põhjal, et kirjanduses on muster, mille kohaselt mõjuvad mõned muud tüüpi stimulandid naistele rohkem kui meestele, võib see olla vihje, et sama muster võib kehtida ka kofeiini kohta. Samamoodi, kui jälgite mustrit, et orgaaniline väetis näib olevat seotud väiksemate taimedega, võite seda mustrit selgitada hüpoteesiga, et orgaanilise väetisega kokku puutunud taimed kasvavad aeglasemalt kui taimed, mis on kokku puutunud mitteorgaanilise väetisega.
6
Määrake oma muutujad. Üldistav hüpotees kirjeldab mustrit, mis teie arvates võib eksisteerida kahe muutuja vahel: sõltumatu muutuja ja sõltuv muutuja. Kui teie katsed kinnitavad mustrit, võite otsustada soovitada mustri olemasolu põhjust või mehhanismi, mis mustrit genereerib. Teie pakutud põhjus või mehhanism on selgitav hüpotees. Sõltumatut muutujat võite pidada muutujaks, mis põhjustab mingisuguse erinevuse või mõju. Näidetes oleks sõltumatuks muutujaks bioloogiline sugu, st kas isik on mees või naine, ja väetise tüüp, st kas väetis on orgaaniline või mitteorgaaniline. Sõltuv muutuja on see, mida mõjutab (st “sõltub”. ” on) sõltumatu muutuja. Ülaltoodud näidetes on sõltuvaks muutujaks kofeiini või väetise mõõdetud mõju. Teie hüpotees peaks viitama ainult ühele seosele. Kõige tähtsam on see, et sellel peaks olema ainult üks sõltumatu muutuja. Kui teil on rohkem kui üks, ei saa te kindlaks teha, milline neist on tegelikult võimalike mõjude allikas.
7
Looge lihtne hüpotees. Kui olete mõnda aega oma uurimisküsimuse ja muutujate üle mõtisklenud, kirjutage lihtsa deklaratiivse väitena üles oma esialgne idee muutujate seose kohta. Ärge muretsege praegu liiga täpse või üksikasjalikkuse pärast. Ülaltoodud näidete puhul esitaks üks hüpotees väite selle kohta, kas inimese bioloogiline sugu võib mõjutada seda, kuidas kofeiin inimesele mõjub; Näiteks siinkohal võib teie hüpotees olla lihtsalt järgmine: “inimese bioloogiline sugu on seotud sellega, kuidas kofeiin mõjutab tema südame löögisagedust.” Teine hüpotees esitaks üldise väite taimede kasvu ja väetise kohta; Näiteks võib teie lihtne selgitav hüpotees olla “taimed, millele antakse erinevat tüüpi väetist, on erineva suurusega, sest nad kasvavad erineva kiirusega.”
8
Otsustage suund. Hüpoteesid võivad olla suunatud või mittesuunatud. Mittesuunaline hüpotees ütleb lihtsalt, et üks muutuja mõjutab teist mingil moel, kuid ei ütle konkreetselt, mil viisil. Suunatud hüpotees annab rohkem teavet suhte olemuse (või “suuna”) kohta, märkides konkreetselt, kuidas üks muutuja teist mõjutab. Meie näitel on meie mittesuunatud hüpoteesid järgmised: “Inimese bioloogilise soo ja soo vahel on seos. kui palju kofeiin suurendab inimese südame löögisagedust,” ja “väetise tüübi ja taimede kasvukiiruse vahel on seos.” Suunaennustused, kasutades ülaltoodud näitehüpoteesi, oleksid järgmised: “Emastel suureneb südame löögisagedus pärast seda. tarbivad kofeiini kui isased” ja “mitteorgaanilise väetisega väetatud taimed kasvavad kiiremini kui orgaanilise väetisega väetatud taimed.” Tõepoolest, need ennustused ja hüpoteesid, mis neid võimaldavad, on väga erinevat tüüpi väited. Lisateavet selle eristamise kohta allpool. Kui kirjandus annab alust suunaennustuse tegemiseks, on parem seda teha, sest see annab rohkem teavet. Eriti füüsikateadustes peetakse mittesuunalisi ennustusi sageli ebapiisavaks.
9
Minge konkreetseks. Kui teil on esialgne idee paberil, on aeg hakata viimistlema. Tehke oma hüpoteesid nii konkreetseks kui võimalik, et oleks selge, milliseid ideid te testite, ning muutke oma ennustused konkreetseks ja mõõdetavaks, et need tõendaksid muutujate vahelist seost. Vajadusel täpsustage populatsioon (st inimesed või asjad ), mille kohta loodate avastada uusi teadmisi. Näiteks kui teid huvitas ainult kofeiini mõju eakatele inimestele, võib teie ennustus kõlada järgmiselt: “Üle 65-aastastel naistel suureneb südame löögisagedus suurem kui samaealistel meestel.” Kui teid huvitas ainult see, kuidas väetis tomatitaimi mõjutab, võib teie ennustus olla järgmine: “Mitteorgaanilise väetisega töödeldud tomatitaimed kasvavad esimese kolme kuu jooksul kiiremini kui orgaanilise väetisega töödeldud tomatitaimed.”
10
Veenduge, et see oleks testitav. Teie hüpotees peab viitama seosele kahe muutuja vahel või põhjusele, miks kaks muutujat on omavahel seotud, mida on võimalik jälgida ja mõõta reaalses ja vaadeldavas maailmas. Näiteks ei tahaks te püstitada hüpoteesi: “punane on kõige ilusam värv. ” See väide on arvamus ja seda ei saa katsega kontrollida. Üldistava hüpoteesi väljapakkumine, et punane on kõige populaarsem värv, on aga kontrollitav lihtsa juhusliku uuringuga. Kui kinnitate, et punane on kõige populaarsem värv, võib teie järgmiseks sammuks küsida: Miks on punane kõige populaarsem värv? Teie pakutud vastus on teie selgitav hüpotees.
11
Kirjutage uurimistöö hüpotees. Sageli esitatakse hüpoteesid kui-siis-lausete kujul. Näiteks “kui lastele antakse kofeiini, siis nende pulss kiireneb.” See väide ei ole hüpotees. Selline väide kirjeldab lühidalt eksperimentaalset meetodit, millele järgneb ennustus ja see on kõige levinum viis hüpoteeside vääresitamiseks teadushariduses. Lihtne viis selle meetodi ja ennustuse hüpoteesini jõudmiseks on küsida endalt, miks teie arvates südame löögisagedus tõuseb, kui lastele antakse kofeiini. Teie selgitav hüpotees võib sel juhul olla, et kofeiin on stimulant. Siinkohal kirjutavad mõned teadlased uurimistöö hüpoteesi, väite, mis sisaldab hüpoteesi, katset ja ennustust ühes väites. Näiteks kui kofeiin on stimulant ja mõnele lapsele antakse kofeiini sisaldavat jooki, samas kui teistele. kui juua kofeiinivaba jooki, siis nende laste pulss, kellele antakse kofeiiniga jooki, tõuseb rohkem kui kofeiinivaba jooki saanud laste pulss.
12
Kontekstualiseerige oma hüpotees. See võib tunduda kummaline, kuid teadlased tõestavad harva, et hüpotees on õige või vale. Selle asemel otsivad nad tõendeid selle kohta, et nende hüpoteeside vastupidine väide ei pea paika. Kui vastupidine (kofeiin ei ole stimulant) ei vasta tõenäoliselt tõele, on hüpotees (kofeiin on stimulant) tõenäoliselt tõene. Ülaltoodud näite põhjal, kui testite kofeiini mõju laste südame löögisagedusele, on tõendeid selle kohta, et teie hüpotees, mida mõnikord nimetatakse ka nullhüpoteesiks, ei vasta tõele, võib tekkida siis, kui nii kofeiini sisaldavat jooki saanud laste kui ka kofeiinivaba jooki saanud laste (nimetatakse platseebokontrolliks) südame löögisagedus ei muutu või langeb või tõusis. samas suurusjärgus, kui kahe lasterühma vahel erinevusi ei oleks. Siinkohal on oluline märkida, et nullhüpotees muutub tegelikult palju kasulikumaks, kui teadlased kontrollivad oma tulemuste olulisust statistikaga. Kui katse tulemuste kohta kasutatakse statistikat, katsetab teadlane nullstatistilise hüpoteesi ideed. Näiteks, et kahe muutuja vahel pole seost või et kahel rühmal pole vahet.
13
Kontrollige oma hüpoteesi. Tehke oma tähelepanekud või viige läbi katse. Teie tõendid võivad lubada teil oma nullhüpoteesid tagasi lükata, toetades seega teie eksperimentaalset hüpoteesi. Kuid teie tõendid ei pruugi lubada teil oma nullhüpoteesi tagasi lükata ja see on okei. Iga tulemus on oluline, isegi kui teie tulemus saadab teid tagasi joonistuslauale. Autentne teadus tegelikult toimib, kui peate pidevalt “joonistuslaua juurde tagasi minema” ja oma ideid viimistlema!