Teooria selgitab, miks midagi juhtub või kuidas mitmed asjad on omavahel seotud. See on vaadeldava “mis” “kuidas” ja “miks”. Teooria väljatöötamiseks peate järgima teaduslikku meetodit. Esiteks tehke mõõdetavaid ennustusi selle kohta, miks või kuidas miski töötab. Seejärel testige neid ennustusi kontrollitud katsega ja tehke objektiivselt järeldus, kas tulemused kinnitavad hüpoteese või mitte.
1
Huvitav miks?” Otsige mustreid näiliselt mitteseotud asjade vahel. Uurige igapäevaste sündmuste põhjuseid ja proovige ennustada, mis juhtub järgmisena. Kui teil on juba teooria seeme peas, jälgige selle idee subjekte ja proovige koguda võimalikult palju teavet. Kirjutage üles “kuidas”, “miks” ning põhjuste ja tagajärgede vahelised seosed, kui neid kokku panete. Kui teil pole teooriat või hüpoteesi meeles, võite alustada seoste loomisest. Kui kõnnid uudishimuliku pilguga läbi maailma, võib ootamatult tabada mõni idee.
2
Seaduse selgitamiseks töötage välja teooria. Üldiselt on teadusseadus vaadeldava nähtuse kirjeldus. See ei selgita, miks nähtus eksisteerib või mis seda põhjustab. Nähtuse seletust nimetatakse teaduslikuks teooriaks. Levinud on eksiarvamus, et teooriad muutuvad piisava uurimistööga seadusteks. Näiteks Newtoni gravitatsiooniseadus kirjeldas esimesena matemaatiliselt, kuidas kaks erinevat keha universumis omavahel suhtlevad. Kuid Newtoni seadus ei selgita, miks gravitatsioon eksisteerib või kuidas gravitatsioon töötab. Alles kolm sajandit pärast Newtonit, kui Albert Einstein töötas välja oma relatiivsusteooria, hakkasid teadlased mõistma, kuidas ja miks gravitatsioon töötab.
3
Uurige oma teooria akadeemilisi pretsedente. Siit saate teada, mida on juba testitud, tõestatud ja ümber lükatud. Uurige oma teema kohta kõike, mida saate, ja tehke kindlaks, kas keegi on varem samu küsimusi esitanud. Õppige minevikust, et te ei teeks samu vigu. Kasutage olemasolevaid teadmisi oma teema paremaks mõistmiseks. See hõlmab võrrandeid, tähelepanekuid ja olemasolevaid teooriaid. Kui käsitlete uut nähtust, proovige tugineda seotud teooriatele, mis on juba tõestatud. Uurige, kas keegi on teie teooria juba välja töötanud. Enne kui lähete edasi, proovige mõistlikult veenduda, et keegi teine pole seda teemat juba uurinud. Kui te midagi ei leia, arendage julgelt oma teooriat. Kui keegi on sarnase teooria juba teinud, lugege tema tööd läbi ja vaadake, kas saate selle põhjal edasi liikuda.
4
Ehitage hüpotees. Hüpotees on haritud oletus või väide, mille eesmärk on selgitada faktide või loodusnähtuste kogumit. Pakkuge välja võimalik reaalsus, mis teie tähelepanekutest loogiliselt järeldub – otsige mustreid ja mõelge, mis võib neid asju põhjustada. Kasutage vormi “kui, siis”: “Kui [X] on tõene, siis [Y] on tõene” või “Kui [X] on tõene, siis [Y] on vale.” Formaalsed hüpoteesid sisaldavad “sõltumatut” ja “sõltuvat” muutujat. Sõltumatu muutuja on potentsiaalne põhjus, mida saate muuta ja kontrollida, samas kui sõltuv muutuja on nähtus, mida te jälgite või mõõdate. Kui kavatsete oma teooria arendamiseks kasutada teaduslikku meetodit, peab teie hüpotees olema mõõdetav. Teooriat ei saa tõestada ilma arvudeta. Proovige püstitada mitu hüpoteesi, mis võiksid teie tähelepanekuid selgitada. Võrrelge neid hüpoteese. Mõelge, kus need kattuvad ja kus nad jagunevad.Hüpoteesi näide: “Kui nahavähk on seotud ultraviolettvalgusega, siis inimestel, kellel on palju UV-kiirgust, on nahavähk sagedamini.” või “Kui lehtede värvimuutus on seotud temperatuuriga, siis taimede kokkupuude madalate temperatuuridega põhjustab lehtede värvi muutusi.”
5
Tea, et iga teooria saab alguse hüpoteesist. Olge ettevaatlik, et mitte ajada neid kahte segi. Teooria on hästi testitud seletus selle kohta, miks muster eksisteerib, samas kui hüpotees on selle mustri ennustatav põhjus. Teooriat toetavad alati tõendid. Hüpotees on siiski vaid soovitatud võimalik tulemus ja see võib, aga ei pruugi, paika pidada.
6
Kujundage eksperiment. Teadusliku meetodi järgi peab teie teooria olema kontrollitav. Töötage välja viis, kuidas kontrollida, kas iga hüpotees vastab tõele. Tehke test kindlasti kontrollitud keskkonnas: proovige isoleerida sündmus ja pakutud põhjus (sõltuv ja sõltumatu muutuja) kõigest, mis võib tulemusi keerulisemaks muuta. Olge täpne ja pöörake tähelepanu välistele teguritele. Veenduge, et teie katsed oleksid korratavad. Enamasti ei piisa hüpoteesi ühekordsest tõestamisest. Teie eakaaslased peaksid saama teie katse ise uuesti luua ja saama samad tulemused. Paluge kaaslastel või nõustajatel oma testimisprotseduur üle vaadata. Paluge kellelgi teie töö üle vaadata ja kinnitada, et teie loogika on õige. Kui töötate partneritega, veenduge, et kõik annaksid oma panuse.
7
Otsige tuge. Olenevalt teie õppevaldkonnast võib keerukate katsete läbiviimine ilma juurdepääsuta teatud seadmetele ja ressurssidele olla keeruline. Teadusvarustuse hankimine võib olla kulukas ja keeruline. Kui olete ülikoolis, rääkige kõigi professorite ja teadlastega, kes võiksid aidata. Kui te ei käi koolis, kaaluge kohaliku ülikooli professorite või kraadiõppurite poole pöördumist. Näiteks võtke ühendust füüsikaosakonnaga, kui soovite uurida füüsikateooriat. Kui leiate kaugel asuva ülikooli, mis teeb teie valdkonnas palju põnevat uurimistööd, kaaluge neile meili saatmist, et küsida nende uurimistöö, tulemuste või teie projekti jaoks nõuannete kohta.
8
Pidage täpset arvestust. Jällegi, katsed peavad olema reprodutseeritavad: teised inimesed peavad saama testi seadistada samamoodi nagu teie ja saama sama tulemuse. Pidage täpset arvestust kõige kohta, mida oma testis teete. Säilitage kindlasti kõik oma andmed. Kui olete akadeemias, on olemas arhiivid, mis salvestavad teadusliku uurimistöö käigus kogutud algandmeid. Kui teistel teadlastel on vaja teie katse kohta teada saada, saavad nad tutvuda nende arhiividega või küsida teilt teie andmeid. Veenduge, et saate esitada kõik üksikasjad.
9
Hinda tulemusi. Võrrelge oma ennustusi üksteise ja katsete tulemustega. Otsige mustreid. Küsige endalt, kas tulemused näitavad midagi uut, ja mõelge, kas olete midagi unustanud. Olenemata sellest, kas andmed kinnitavad hüpoteesi või mitte, vaadake peidetud või “eksogeenseid” muutujaid, mis võisid tulemusi mõjutada.
10
Looge kindlus. Kui tulemused teie hüpoteesi ei toeta, lükake ennustus ebaõigena tagasi. Kui suudate hüpoteesi tõestada, on teooria kinnituse saavutamisele sammu võrra lähemal. Dokumenteerige oma tulemused alati võimalikult üksikasjalikult. Kui katseprotseduuri ja selle tulemusi ei saa reprodutseerida, on see palju vähem kasulik. Veenduge, et tulemused ei muutuks iga kord, kui katset teete. Korrake teste, kuni olete kindel. Paljud teooriad hüljatakse pärast seda, kui katse on need ümber lükanud. Kui aga teie uus teooria selgitab midagi, mida varasemad teooriad ei suuda, võib see olla oluline teaduslik edusamm.
11
Tehke järeldus. Tehke kindlaks, kas teie teooria on kehtiv, ja veenduge, et teie katsetulemused on korratavad. Kui nõustute teooriaga, ei tohiks teil olla võimalik seda teie käsutuses olevate tööriistade ja teabega ümber lükata. Ärge siiski püüdke oma teooriat absoluutseks faktiks keerata.
12
Jagage oma tulemusi. Tõenäoliselt kogute oma teooria tõestamiseks palju teavet. Kui olete kindel, et teie tulemused on korratavad ja teie järeldused kehtivad, proovige oma teooria destilleerida paberiks, mida teised saavad uurida ja mõista. Paigutage oma protsess loogilises järjekorras: kõigepealt kirjutage “konspekt”, mis võtab kokku teie teooria; seejärel esitage oma hüpotees, katseprotseduur ja tulemused. Proovige oma teooria jagada punktideks või argumentideks. Lõpuks lõpetage artikkel oma järelduste selgitusega. Selgitage, kuidas te oma küsimuse määratlesite, millist lähenemist kasutasite ja kuidas seda testisite. Korralik aruanne juhendab lugejat läbi iga asjassepuutuva mõtte ja tegevuse, mis viis teid järeldusele. Võtke arvesse oma publikut. Kui soovite oma teooriat oma valdkonna kolleegidega jagada, kirjutage oma tulemusi selgitav ametlik dokument. Kaaluge oma töö esitamist akadeemilisse ajakirja. Kui soovite oma leiud laiemale avalikkusele kättesaadavaks teha, proovige oma teooriast midagi paremini seeditavat: raamatut, artiklit või videot.
13
Mõistke vastastikuse eksperdihinnangu protsessi. Teadusringkondades ei peeta teooriaid üldiselt kehtivaks enne, kui need on eelretsenseeritud. Kui esitate oma leiud akadeemilisse ajakirja, võib mõni teine teadlane otsustada teie esitatud teooriat ja protsessi eelretsenseerida, st testida, kaaluda ja korrata. See kas kinnitab teooriat või jätab selle teadmatusse. Kui teooria ajaproovi üle elab, võivad teised lõpuks proovida teie ideed laiendada, rakendades seda teistele õppeainetele.
14
Tuginege oma teooriale. Teie mõtlemisprotsess ei pea lõppema pärast seda, kui olete oma teooria jaganud. Tõepoolest, võite avastada, et ideede üleskirjutamine sunnib teid arvestama teguritega, mida olete ignoreerinud. Ärge kartke jätkata oma teooria testimist ja ülevaatamist, kuni olete täielikult rahul. See võib tähendada rohkem uuringuid, rohkem eksperimente ja rohkem dokumente. Kui teie teooria ulatus on piisavalt suur, ei pruugi te kunagi olla võimeline mõjusid tervikuna täpsustama. Ärge kartke koostööd teha. Võib olla ahvatlev säilitada oma intellektuaalset suveräänsust, kuid võite avastada, et teie ideed saavad uue elu, kui jagate neid eakaaslaste, sõprade ja nõustajatega.