内容

• 脚步
• 第 1 部分（共 3 部分）：利用想法
• 第 2 部分（共 3 部分）：假设检验
• 第 3 部分（共 3 部分）：理论的确认及其进一步发展
• 提示

该理论解释了为什么会发生某些事情，或者不同的现象如何相互关联。它提供了关于观察到的现象的“如何”和“为什么”问题的答案。理论的发展应该以科学的方法为指导。首先，您需要创建一个一致的模型来解释事情发生的原因和方式。然后，基于这个模型，人们应该做出适合实验验证的预测。最后，有必要借助受控实验检查理论预测的内容，证实或驳斥提出的假设。

脚步

第 1 部分（共 3 部分）：利用想法

1. 1 想“为什么？”。仔细观察看似无关的现象。找出日常现象背后的根本原因，并尝试预测它们的进一步发展。如果您已经有了想法，请更详细地考虑它并尝试收集尽可能多的信息。答案关于“如何”和“为什么”的问题，以及将所考虑的现象相互联系起来的关系。
   • 如果您还没有一个大致的想法或假设，请从建立现象之间的联系开始。在观察周围的世界时表现出好奇心，你一定会有一个有趣的想法。
2. 2 创建一个理论来解释自然规律。 一般来说，科学定律是对观察到的现象的描述。法律没有解释所描述的现象发生的原因以及造成这种现象的原因。对这种或那种现象的解释称为科学理论。与流行的误解相反，理论解释了规律，并且在它们被证实时不会变成它们。
   • 例如，牛顿万有引力定律是对两个物体的引力相互作用的第一个数学描述。然而，这条定律并没有解释为什么引力会存在以及它是如何运作的。阿尔伯特·爱因斯坦在牛顿之后花了三个世纪才创立了他的相对论，因此科学家们开始了解引力为什么以及如何起作用。
3. 3 检查你的理论之前的科学论文。 找出其他科学家已经研究、证明和反驳的内容。尽可能多地了解你的研究主题，看看是否有人在你之前问过类似的问题。想想过去犯过的错误，以免重蹈覆辙。
   • 使用您现有的知识来更好地理解您的研究主题。探索可用的实验结果、方程和已经创建的理论。如果您正在处理一种新现象，请尝试建立在描述与该现象相近的现象的已证实理论的基础上。
   • 看看是否有人在你之前创建了类似的理论。在继续该理论之前，请确保它以前没有被开发过。如果你没有找到这样的理论，你可以进一步发展它。如果有人已经提出过类似的理论，研究一下相关的论文，看看你是否可以做出贡献。
4. 4 建立假设. 假设是一种有根据的猜测或陈述，其目的是解释一些事实或自然现象。根据您的观察提出一个逻辑上可能的解释：仔细查看已识别的模式并考虑可能导致它们的原因。使用如果，那么：如果 [X] 是真的， 然后 [Y] 也是真的“或”如果 [X] 是真的， 然后 [Y] 不正确。“形式假设包含”独立“和”因“变量。自变量是可以改变和控制的可能原因，对因变量进行观察和测量。
   • 如果在你的理论发展过程中你要使用科学方法，那么这个假设必须经过准确和明确的检验，否则你的理论将无法得到证明。
   • 尝试提出几个假设来解释您的观察结果。比较这些假设。看看他们如何同意以及他们之间有何不同。
   • 假设的一个例子是以下陈述：“如果 与紫外线辐射有关的皮肤癌， 然后 暴露在强烈紫外线辐射下的人应该更容易患皮肤癌，“或”如果 叶子颜色的变化与温度有关， 然后 叶子应该在冷空气的影响下改变它们的颜色。”
5. 5 任何一开始的理论都具有假设的形式。 但是，不应将两者混淆。理论是对某些模式的经过充分检验的解释，而假设只是一种预测，即由于某种原因会观察到这些模式。理论总是有证据支持，假设预测可能的结果，可以是真也可以是假。

第 2 部分（共 3 部分）：假设检验

1. 1 计划你的实验。 根据科学方法，理论必须是可检验的。想出方法来测试你的假设。通过尝试将事件及其假定原因（因变量和自变量）与可能使实验复杂化的其他因素分开，确保您计划的实验得到良好控制。小心并尽量考虑所有外部因素。
   • 请注意，实验必须是可重复的。在大多数情况下，仅仅测试一次新假设是不够的。您希望您的同事能够以相似的结果完全复制实验。
   • 让同事或科学顾问熟悉计划实验的方法。请某人审查您的工作并发表意见。如果您在一个小组中工作，请与您的同龄人讨论该理论。
2. 2 得到支持。 在许多科学领域，复杂的实验需要一定的资源和现代设备。这种设备可能非常昂贵且稀有。如果您在大学学习，请向教师和研究人员寻求帮助。
   • 如果您不学习，请尝试联系最近大学的老师或研究生。例如，您可以联系大学的物理系来测试您的物理理论。如果您发现离您较远的大学正在您感兴趣的领域进行研究，请通过电子邮件给他们写信。
3. 3 保留详细记录。 如前所述，实验必须是可重复的，也就是说，其他人可以复制它，获得相同的结果。写下你在实验过程中所做的一切。尽量不要错过任何东西。
   • 如果您在大学学习，可能会有档案包含其员工在科学研究期间所做的记录。如果其他科学家想了解更多关于您的实验的信息，他们会求助于这样的档案或要求您向他们提供详细数据，因此您必须拥有他们感兴趣的所有信息。
4. 4 评估你的结果。 再一次，仔细研究你的假设并将它们与实验结果进行比较。仔细观察观察到的模式。问问自己您所期望的结果是否如预期的那样，并再次考虑您是否将它们考虑在内。无论这些结果是证实提出的假设还是反驳它，都要检查可能影响实验结果的隐藏的“外生”（外部）变量。
5. 5 确定实验的有效性。 如果获得的结果不支持您的假设，则将其视为不正确将其丢弃。如果结果与提出的假设一致，那么您离成功证明您的理论又近了一步。尽可能详细地记录您的结果。如果实验和获得的结果无法重现，它们的价值就会小得多。
   • 检查结果是否随着重复实验而改变。重复实验以确保结果正确。
   • 许多理论在未经实验证实后不得不放弃。但是，如果您的理论阐明了以前的理论无法解释的内容，那么这可能是向前迈出的重要一步。

第 3 部分（共 3 部分）：理论的确认及其进一步发展

1. 1 得出结论。 确定你的理论是否有根据，并确保获得的实验结果是可重复的。检查是否可以用您可以使用的手段反驳该理论。同时，不要试图将其呈现为终极真理。
2. 2 分享你的结果。 在研究理论并对其进行实验测试的过程中，您可能会积累大量数据来证实它。在确保获得的结果是可重复的并且得出的结论是正确的之后，试着给你的理论一个易于研究和理解的细长形式。按逻辑顺序呈现它：首先写一个包含对理论的简要描述的“摘要”，然后提出假设，描述实验方法和获得的结果。尝试将描述分解成连贯的部分。最后，以明智的结论结束研究论文。
   • 解释你设定了什么目标，你使用了什么方法，以及你如何测试提出的假设。一篇好的科学文章具有逻辑结构，可以让读者轻松地遵循导致结论的思路和行动。
   • 考虑你的听众。如果您打算与在同一领域工作的同事分享您的理论，请撰写一篇严谨的科学文章，概述您的结果并将其提交给专业的科学期刊。如果您想向公众传达您的发现，请尝试以更简单的形式呈现该理论：撰写科普书籍或文章，制作视频。
3. 3 查看科学同行评审程序。 在科学界，理论通常只有在经过同行评审后才被认为是可靠的。在您将文章提交给同行评审期刊后，一位或几位其他科学家（审稿人）会熟悉它，他们会仔细研究您提出的理论、用于证明的实验方法、获得的结果和结论从他们那里提取的。结果，他们要么确认你的理论的真实性，要么质疑它。如果该理论经得起时间的考验，其他研究人员可能会尝试将其扩展到其他现象。
4. 4 继续发展你的理论。 与他人分享后，完全没有必要放弃该理论。当您在撰写文章时阐述您的理论时，您可能会发现以前未被注意到的方面，并且您会想到新的想法。不要害怕测试你的理论并纠正它，直到你对你的劳动成果完全满意。这可能需要新的研究、实验和科学文章。如果您的理论非常广泛，您甚至可能无法涵盖其所有结果和含义。
   • 不要害怕合作。不要屈服于你的占有欲：同事和朋友有可能为你的理论注入新的活力。

提示

• 不要同时检查多项。如果您的实验过于广泛，您很容易对其结果感到困惑。