Tổ chức dạy học một số kiến thức phần điện từ học sách Vật lý 11 nâng cao theo phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

ngun Tn Anh

tỉ chøc d¹y häc mét sè kiến thức phần
điện từ học sách vật lí 11 nâng cao
theo phương pháp thực nghiệm nhằm
phát huy tính tích cực, tự lực của học
sinh

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật
lí
MÃ số

: 601410

luận văn thạc sĩ giáo dục học

Hà Nội, 2009


2

Lời cảm ơn
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn khoa học
PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Việt đà tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thày cô trong tổ Phương pháp giảng dạy,
Ban chủ nhiệm khoa Vật lí trường ĐHSP Hà Nội 2 đà tạo điều kiện giúp đỡ và

cho tôi nhiều ý kiến quý báu trong quá trình tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lÃnh đạo, các đồng nghiệp trường THPT
Thái Thuận nơi tôi công tác cùng gia đình và bạn bè đà động viên, tạo điều
kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 10 năm 2009
Tác giả

Nguyễn Tuấn Anh


3

Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đề tài này do tôi tự
nghiên cứu. Các số liệu trong luận văn là chân
thực. Đề tài chưa được đăng trên bất kì một tạp
chí nào. Tôi chịu trách nhiệm về đề tài của tôi.

Hà Nội, tháng 10 năm 2009
Tác giả

Nguyễn Tuấn Anh


4

các chữ viết tắt trong luận văn

Trung học phổ thông

THPT

Giáo viªn

GV

Häc sinh

HS

Mơc lơc


5

Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Mở đầu .............................................................................................................
1. Lý do chọn đề tài ..........................................................................................
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ...................................................................
3. Nhiệm vụ nghiên cúu của đề tài ...................................................................
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ...............................................
5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài .............................................................
6. Giả thuyết khoa học của đề tài .....................................................................
Chương 1: Cơ sở lí luận ..................................................................................

1.1. Phương pháp thực nghiệm .........................................................................
1.2. Phương pháp thùc nghiƯm trong d¹y häc VËt lÝ ........................................
1.3. TÝnh tÝch cùc vµ tù lùc cđa häc sinh trong häc tËp ....................................
Kết luận chương 1 ............................................................................................
Chương 2 : Đề xuất tiến trình dạy học theo phương pháp thực
nghiệm một số kiến thức phần "Điện từ học" Vật lí 11 nâng cao ............
2.1. Thực trạng trong việc áp dụng phương pháp thực nghiệm trong
dạy học Vật lí nhằm phát huy tính tích cực và tự lực của học sinh tại
Bắc Giang .........................................................................................................
2.2. §Ị xt mét sè lo¹i kiÕn thøc cã thĨ tỉ chức dạy học theo
phương pháp thực nghiệm ................................................................................
2.3 Tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm ....................................
2.4. Đề xuất tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể ..................................


6

2.4.1. Đề xuất tiến trình dạy học bài Hiện tượng tự cảm
2.4.1. Đề xuất tiến trình dạy học bài Phương và chiều của lực từ tác
dụng lên dòng điện
2.4.1. Đề xuất tiến trình dạy học bài Hiện tượng cảm ứng điện từ.
Suất điện động cảm ứng
Kết luận chương 2 ............................................................................................
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.................................................................
3.1. Mục đích thực nghiệm...............................................................................
3.2. Đối tượng thực nghiệm ..............................................................................
3.3. Phương pháp dạy thực nghiệm ..................................................................
3.4.Tiến trình dạy học thực nghiệm kiến thức: Hiện tượng tự cảm ..............
3.5. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................
Kết luận chương 3 ............................................................................................

Kết luận và kiến nghị .....................................................................................
Tài liệu tham khảo .........................................................................................
Phụ lục .............................................................................................................

Mở đầu


7

1. Lý do chọn đề tài
Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá và xây dựng con người là hai
nhiệm vụ mang tầm chiến lược trong thời kỳ quá độ lªn chđ nghÜa x· héi ë
n­íc ta. Hai nhiƯm vơ ®ã cã mèi quan hƯ biƯn chøng, t¸c ®éng qua lại lẫn
nhau, vừa là tiền đề vừa kết quả của nhau, trong đó xây dựng con người vừa là
mục tiêu, vừa là động lực để thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Ngược lại, sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá tạo những điều kiện vật
chất, kỹ thuật và văn hoá xà hội phục vụ chiến lược con người. Nghị quyết hội
nghị lần thứ hai BCH TW khoá VIII đà nhấn mạnh: Thực sự coi giáo dục đào tạo là quốc sách hàng đầu. Nhận thức sâu sắc giáo dục - đào tạo cùng với
khoa học công nghệ là nhân tố quyết định tăng trưởng kinh tế và phát triển xÃ
hội, đầu tư cho giáo dục - đào tạo là đầu tư phát triển. [5]
Để thực hiện tốt nhiệm vụ này, đòi hỏi ngành giáo dục - đào tạo cần phải
đổi mới mạnh mẽ trong công tác giáo dục - đào tạo. Trong chiến lược phát
triển kinh tế - xà hội giai đoạn 2001 - 2010 của Đảng ta đà xác định ngành
giáo dục - đào tạo cần đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng
tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm,
ngoại khoá, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay...
Trước những yêu cầu đó, những năm gần đây ngành giáo dục và đào tạo
đà không ngừng đổi mới để đáp ứng được những yêu cầu của Đảng và Nhà
nước. Bộ Giáo dục và Đào tạo đà tổ chức những hội thảo, hội nghị bàn về đổi
mới phương pháp dạy học. ở đó, các nhà giáo dục và tâm lí giáo dục đà đưa ra

nhiều phương pháp dạy học: Phương pháp thuyết trình theo hướng tích cực
hoá hoạt động của học sinh, phương pháp đàm thoại theo hướng tích cực hoá
hoạt động của học sinh, phương pháp dạy học theo nhóm, phương pháp thực
nghiệm, phương pháp dạy học theo lí thuyết kiến tạo...Bộ Giáo dục và Đào tạo
cũng đà cải cách về nội dung, chương trình, sách giáo khoa, và cả về phương


8

pháp dạy học, các trường học được trang bị phòng thí nghiệm với khá đầy đủ
các bộ thí nghiệm đáp ứng việc đổi mới phương pháp dạy học. Bộ Giáo dục và
Đào tạo cũng chủ trương yêu cầu tất cả giáo viên tham gia bồi dưỡng thường
xuyên theo các chu kì và tích cực đổi mới phương pháp dạy học cho phù hợp
với yêu cầu của thực tiễn. Bên cạnh đó, các trường Đại học cũng thay đổi giáo
trình nhằm đào tạo những giáo viên được trang bị sẵn các phương pháp mới
trong dạy học có đủ khả năng áp dụng chúng trong thực tế giảng dạy.
Tuy nhiên, việc dạy học Vật lí ở các trường THPT vẫn chưa được như
mong muốn, tình trạng phổ biến của việc dạy và học vẫn là giáo viên thuyết
trình, thông báo, rất hạn chế làm thí nghiệm, học sinh tiếp thu một cách thụ
động, bắt chước, dạy học theo kiểu truyền thụ một chiều. Nguyên nhân của
tình trạng này một mặt là do thiếu thiết bị thí nghiệm hoặc các thí nghiệm có
sẵn chưa thật sự đáp ứng được yêu cầu về mặt sư phạm và khoa học - kỹ thuật
của một thí nghiệm Vật lí. Mặt khác, giáo viên còn chưa thực sự chú ý đến
việc đổi mới phương pháp giảng dạy, ngại sử dụng thiết bị thí nghiệm trong
dạy học Vật lÝ do mÊt nhiỊu thêi gian... ChÝnh v× vËy chÊt lượng giáo dục - đào
tạo nói chung và việc dạy - học bộ môn Vật lí nói riêng vẫn chưa đáp ứng
được yêu cầu của xà hội.
Chương trình môn Vật lí ở trường phổ thông đà đề ra: Coi trọng kiến thức
về phương pháp đặc thù của môn Vật lí như phương pháp thực nghiệm,
phương pháp mô hình..., cần coi trọng việc rèn luyện và phát triển các kĩ năng

quan sát, phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luận,
đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất các hiện tượng
hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình vật lí, cũng như ®Ị xt c¸c
thÝ nghiƯm ®Ĩ kiĨm tra dù ®o¸n ®Ị ra, tập giải quyết các vấn đề đơn giản trong
đời sống và trong sản xuất. Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, do vậy
khi tổ chức hoạt động dạy học thì việc phối hợp các phương pháp dạy học,
trong đó lấy phương pháp thực nghiệm làm chủ đạo cần được nghiên cứu, vận


9

dụng thành đặc trưng riêng của bộ môn nhằm phát huy tÝnh tÝch cùc, tù lùc,
chđ ®éng rÌn lun t­ duy sáng tạo cho học sinh...
Với những lí do đà nêu, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng
dạy học Vật lí ở trường THPT, nhất là dạy học ở phần kiến thức Điện từ học
chúng tôi chọn đề tài: Tổ chức dạy học một số kiến thức phần
học

Điện từ

sách Vật lí 11 Nâng cao theo phương pháp thực nghiƯm nh»m ph¸t

huy tÝnh tÝch cùc, tù lùc cđa häc sinh .
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí. áp dụng đề
xuất phương án tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức Vật lí phần Điện
từ học sách Vật lí 11 nâng cao theo phương pháp thực nghiệm nh»m ph¸t huy
tÝnh tÝch cùc, tù lùc cđa häc sinh thành phố Bắc Giang tỉnh Bắc Giang.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để đạt được mục đích đề ra của đề tài, cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của phương pháp thực nghiệm trong dạy học
Vật lí, cơ sở lí luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của
HS trong dạy Vật lí ở trường phổ thông.
- Nghiên cứu thực trạng về vấn đề dạy học Vật lí theo phương pháp thực
nghiệm tại thành phố Bắc Giang.
- áp dụng đề xuất tiến trình tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức
phần Điện từ học sách Vật lí 11 nâng cao nhằm phát huy tính tích cực, tự
lực của học sinh thành phố Bắc Giang tỉnh Bắc Giang.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết đà đặt ra.
- Kết luận.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài


10

- Đối tượng nghiên cứu: Tiến trình hoạt động dạy học theo phương pháp
thực nghiệm một số bài trong phần Điện từ học của chương trình Vật lí 11
nâng cao cho học sinh thành phố Bắc Giang tỉnh Bắc Giang.
- Phạm vi nghiên cứu:
+) Về phương pháp: áp dụng nhiều phương pháp trong đó
phương pháp thực nghiệm là phương pháp chủ yếu.
+) Về nội dung: áp dụng cho phần Điện từ học sách Vật lí 11
nâng cao.
+) Đối tượng: học sinh THPT thành phố Bắc Giang.
5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lí luận.
- Khảo sát, nghiên cứu thực trạng.
- Thực nghiệm sư phạm.
- Thống kê toán học.
6. Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu vận dụng phương pháp thực nghiệm trong việc tổ chức hoạt động
dạy học Vật lí thì có thể phát huy được tính tích cực, tự lực của học sinh thành
phố Bắc Giang tỉnh Bắc Giang.

Chương 1


11

Cơ sở lí luận
1.1. Phương pháp thực nghiệm
1.1.1.Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lí
1.1.1.1.Sự ra đời của phương ph¸p thùc nghiƯm trong sù ph¸t triĨn cđa
VËt lÝ häc
Thêi cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học. Mục
đích của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi
vào từng lĩnh vực hiện tượng cụ thể. Triết học tự nhiên phát triển theo hai
hướng: Duy vật và duy tâm. Hai trào lưu đó đấu tranh với nhau trong một thời
gian dài khoảng gần hai nghìn năm, nhưng phương pháp đấu tranh vẫn chỉ là
suy lý và tranh luận nên không phân thắng bại. Mặt khác, thời trung thế kỷ,
giáo hội Gia tô có một địa vị tối cao trong xà hội châu Âu. Cho nên, Giáo hội
đà dùng uy quyền của mình để chống lại khoa khọc mỗi khi khoa học chỉ ra
một chân lý mới trái với kinh thánh, thậm chí còn dùng cả bạo lực để ngăn cản
bước tiến của khoa học.
Phải đến thế kỷ XVII, Galilê mới xây dựng được phương pháp mới phương pháp thực nghiệm rất có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý, làm
cho Vật lí thực sự trở thành một khoa học độc lập, mở đường giải phóng khoa
học, thực hiện cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất. Galilê chống lại phương
pháp giáo điều, kinh viện của các học giả thời bấy giờ. Ông chủ trương rằng
những cuộc tranh luận suông là vô bổ, không thể dẫn đến chân lý. Muốn hiểu
biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải

hỏi thiên nhiên chứ không phải hỏi Aristôt hoặc kinh thánh. Lời Aristôt và
kinh thánh không phải là sự quyết định cuối cùng, phải để cho thiên nhiên
phán xét, mỗi khi con người tranh luận với nhau về thiên nhiên. Ông cho
rằng: Thiên nhiên tuân theo những quy luật khách quan của chính bản thân


12

thiên nhiên, chứ không tuân theo ý muốn của một người nào hay một đấng
thần linh nào.
Galilê được công nhận là ông tổ của Vật lí thực nghiệm, người sáng lập
ra phương pháp thực nghiệm. Trước kia, Acsimet đà chú trọng đến thực
nghiệm và Rôgiơ đà đề cao thực nghiệm, nhưng chưa nêu lên được thành một
phương pháp. Galilê đà sư dơng thùc nghiƯm trong VËt lÝ. Tr­íc mét hiƯn
t­ỵng tự nhiên cần tìm hiểu, Galilê bắt đầu bằng quan sát (trong tự nhiên hay
trong các thí nghiệm) để xác định rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách
giải thích lý thuyết có tính chất dự đoán. Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết
luận có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm. Sau đó, ông bố trí thí nghiệm
thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có
thể đạt được kết quả chính xác tin cậy được. Cuối cùng, ông đối chiếu kết quả
thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu. Galilê nói: HÃy đo dạc tất
cả những gì đo đạc được và hÃy làm cho những cái không đo đạc được trở
thành đo đạc được và chỉ có khoa học của những cái đo đạc được mới thực
sự là khoa học. Đo đạc chính xác và sử dụng toán học để đi đến những kết
quả định lượng, biểu diễn mối quan hệ định lượng, đó là mục tiêu của Galilê.
Ông nói: Cuốn sách thiên nhiên được viết bằng ngôn ngữ toán học.
Phương pháp của Galilê có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng
nhận thức luận, tổng quát hoá về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và
phát hiện ra bản chất của sự vật hiện tượng.
Về sau, các nhà khoa học khác đà kế thừa phương pháp đó và xây dựng

cho nó ngày một hoàn chỉnh hơn và trở thành một trong các phương ph¸p
nhËn thøc quan träng cđa VËt lÝ häc.
1.1.1.2. C¸c quan điểm về phương pháp thực nghiệm trong khoa
học Vật lí
Trong tiến trình nhận thức khoa học, nhà khoa học đứng trước một vấn đề
cần tìm kiếm câu trả lời. Tuỳ theo đặc điểm câu trả lời đang muốn tìm kiếm vµ


13

cách tìm kiếm nó mà người ta phân biệt các phương pháp nhận thức khác nhau
và gọi tên chúng. Chẳng hạn: phương pháp biện chứng, phương pháp so sánh,
phương pháp tương tự, phương pháp thực nghiệm...Phương pháp thực nghiệm
là một trong các phương pháp nghiên cứu quan trọng được các nhà Vật lí học
sử dụng trong quá trình đi tìm câu trả lời của các hiện tượng tự nhiên. Theo
nhận thức luận Mác Lênin thì con đường nhận thức của con người là con
đường đi từ thực tiễn khách quan đến tư duy trừu tượng rồi lại từ tư duy trừu
tượng trở về thực tiễn sinh động. Quá trình nhận thức đó không phải là một
quá trình khép kín mà là một quá trình luôn mở rộng và phát triển: từ một lí
thuyết đà được xây dựng người ta phải trở về phạm vi những hiện tượng thực
tiễn rộng hơn, qua đó lại bổ sung, chỉnh lí và mở rộng lí thuyết...Quá trình đó
cứ tiếp diễn liên tục, từ đó con người ngày càng hiểu thực tế sâu sắc hơn, đa
dạng hơn. Vậy phương pháp thực nghiệm nằm ở đâu trong quá trình nhận thức
nói trên và người ta quan niệm nó như thế nào?
1.1.1.2.1. Quan điểm thứ nhất
Quan điểm này cho rằng phương pháp thực nghiệm chỉ là khâu tiến hành
các thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết đà có sẵn và xử lí kết quả thu được.
Theo quan niệm này thì phương pháp thực nghiệm chỉ còn là những thủ thuật
thí nghiệm hoặc quy tắc thực hành. Mục đích và vai trò của phương pháp thực
nghiệm sẽ bị hạ thấp.

1.1.1.2.2. Quan điểm thứ hai
Theo Spaski thì thực chất phương pháp thực nghiệm là: Xuất phát từ
quan sát và thực nghiệm các nhà khoa học xây dựng một giả thiết. Giả thuyết
đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hóa các thí nghiệm đà làm, nó chứa
đựng một cái gì mới mẻ không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể. Bằng
phương pháp suy luận logic và bằng toán học, nhà khoa học có thể từ giả
thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên ®o¸n mét sè sù kiƯn míi tr­íc ®ã ch­a
biÕt ®Õn. Những hệ quả và sự kiện đó có thể dùng thùc nghiƯm mµ kiĨm tra


14

được. Nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định sự đúng đắn của giả
thuyết và khi đó giả thuyết được coi là một định luật Vật lí chính xác.[9]
Như vậy, phương pháp thực nghiệm không chỉ đơn thuần là làm thí
nghiệm, làm thí nghiệm một cách ngẫu nhiên mà là sự phân tích sâu sắc các
sự kiện thực nghiệm, tổng quát hoá nâng lên mức lí thuyết và phát hiện ra bản
chất của sự vật. Nếu chúng ta hiểu phương pháp thực nghiệm như vậy thì
phương pháp thực nghiệm phải bao gồm cả một quá trình tìm tòi từ ý tưởng,
dự đoán ban đầu đến kết luận kiểm tra cuối cùng.
Cũng theo quan điểm này thì Đ. E. Xivôcôn đà định nghĩa phương pháp
thực nghiệm là:
- Tạo ra những hiện tượng khách quan của thiên nhiên dưới dạng thuần khiết.
- Tạo ra một cách có chủ định những sự vật, những đối tượng nghiên cứu mới,
nhân tạo, không có sẵn trong thiên nhiên.
- Ghi lại, quan sát, đối chiếu, đo đạc những dữ kiện thực nghiệm bằng máy
móc, dụng cụ đặc biệt với một mục đích khoa học hoặc thực tiễn hoàn toàn
xác định.[16]
Theo định nghĩa này thì trong phương pháp thực nghiệm có bao trùm cả
phương pháp quan sát, đo đạc, với tư cách là những thủ thuật thực nghiệm.

Tuy nhiên, bản thân các phương pháp đó có thể xét riêng như những phương
pháp nghiên cứu độc lập. Như vậy, cấu trúc của phương pháp thực nghiệm có
thể gồm bốn khâu cơ bản sau:
- Xử lí một giả thuyết có sẵn để có thể đưa nó vào kiĨm tra b»ng thùc
nghiƯm.
- Lùa chän ®iỊu kiƯn thÝ nghiƯm để có hiện tượng xảy ra dưới dạng thuần
khiết, phương pháp tiến hành cụ thể.
- Tiến hành thí nghiệm.


15

- Xử lí kết quả thu được.
1.1.1.2.3. Quan điểm thứ ba
Quan điểm này cho rằng khi ta nói dùng phương pháp thực nghiệm để
nghiên cứu một hiện tượng nào đó thì không có nghĩa là ta chỉ nói đến một
thực nghiệm đơn lẻ mà có thể là một hệ thống thực nghiệm, một hệ thống
những số liệu thực nghiệm và xen kẽ một hệ thống những suy luận lí thuyết.
Để nhấn mạnh vai trò của giả thuyết, một khâu quan trọng của phương pháp
thực nghiệm - đôi khi người ta còn gọi là phương pháp giả thuyết - thực
nghiệm.
Quá trình phát triển và hoàn thiện phương pháp thực nghiệm khoa học
Vật lí đà gợi cho các nhà bác học kết luận về tính chu trình sáng tạo khoa học
tự nhiên.
Galilê đà chia nó thành 4 giai đoạn:
- Tri giác các hiện tượng, thí nghiệm Vật lí.
- Đi đến các tiên đề, giai đoạn trung tâm của quá trình sáng tạo.
- Phát triển toán học, đưa ra hệ quả.
- Thực nghiệm kiểm tra: tiêu chuẩn đánh giá phát minh khoa học.
Anhxtanh cũng đà nêu ý kiến chia quá trình đó thành 4 giai đoạn như

sau:
- Sự kiện đà biết (E).
- Hệ các tiên đề A.
- Rút ra các hệ quả từ các tiên đề (S,S1,S2)
- So sánh kết quả đà được khẳng định bằng thực nghiệm với E

A

E

S
Hình 1.1

S1

S2


16

Chúng ta nhận thấy rằng, cả Galilê lẫn Anhxtanh và một số nhà bác học
nổi tiếng đều quan niệm quá trình sáng tạo khoa học tự nhiên có những nét
tương tự nhau.
Nhận thức của con người là một quá trình tiếp cận chân lí tuyệt đối, nên
không phải chu trình nào cũng là kín. Quá trình sáng tạo không nhất thiết kết
thúc ở một chu trình mà còn có thể lặp lại, khi ấy các sự kiện rộng ra và mô
hình (giả thuyết) ngày càng khái quát hơn.
Nhà phương pháp Xô Viết V.G. Razumôpxki trên cơ sở nghiên cứu chu
trình sáng tạo khoa học tự nhiên đà đề nghị biểu diễn một cách ngắn gọn như
sau: [13]

Hệ quả

Mô hình giả định trừu tượng

(3)

(2)

Sự kiện khởi đầu

(1)

Thực nghiệm

(4)
Hình 1.2. Sơ đồ mối quan hệ của các thành phần trong quá
trình sáng tạo khoa học tự nhiên

Từ đó, cũng có thể coi sơ đồ trên là sơ đồ của phương pháp thực nghiƯm
trong khoa häc VËt lÝ theo quan ®iĨm thø ba. Theo quan điểm này, phương
pháp thực nghiệm đà choán cả chu trình trong sơ đồ nhận thức.
Theo một số quan điểm nêu trên, chúng ta thấy các quan điểm không trái
ngược nhau mà bổ sung cho nhau để đi đến nhËn thøc khoa häc. Trong nh÷ng


17

quan điểm nhận thức về phương pháp thực nghiệm trên đây, chúng tôi thấy
rằng quan điểm của V.G.Razumovski là nhận thức tổng quát về phương pháp

thực nghiệm trong khoa học Vật lí. Đó là sự thống nhất giữa thực nghiệm và lí
thuyết, giữa phương pháp suy luận qui nạp và diễn dịch trong quá trình nhận
thức sáng tạo. Chính vì lẽ đó, chúng tôi tiến hành đề tài theo hướng của quan
điểm của V.G.Razumovski.
1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí
1.2.1. Phương pháp khoa học và phương pháp dạy học
1.2.1.1. Sự khác biệt giữa phương pháp khoa học và phương pháp dạy học
Trong quá trình tìm kiếm các phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất
lượng dạy học trong các nhà trường, có nhiều ý kiến cho rằng có thể chuyển từ
phương pháp khoa học thành phương pháp dạy học. Tư tưởng này được hình
thành và phát triển có lẽ vì giữa nhà khoa học và người thầy giáo có nhiều
điểm chung: nhiều nhà khoa học cũng là thầy giáo và ngược lại người thầy
giáo cũng phải có các tri thức khoa học. Tuy nhiên, chúng ta có thể thấy giữa
nhà khoa học và người thầy có những ®iĨm kh¸c nhau:
1.2.1.1.1. Sù kh¸c nhau vỊ mơc ®Ých, néi dung, phương pháp và cả kết quả
Giữa nhà khoa học và người thầy giáo tuy có nhiều điều liên quan đến
nhau nhưng về hoạt động học lại khác nhau về mục đích, nội dung, phương
pháp và cả kết quả:
- Về mục đích hoạt động: Nhà khoa học tìm kiếm kiến thức mới và cải
tạo thực tiễn còn người thầy giáo giáo dục, đào tạo con người.
- Về nội dung hoạt ®éng: Nhµ khoa häc lùa chän ®Ị tµi, vÊn ®Ị nghiên
cứu, xây dựng kế hoạch, triển khai kế hoạch, bảo vệ công trình, ứng dụng..,
người thầy giáo tuyển sinh, giảng bài, hoạt động ngoại khoá, thi kiểm tra...
- Phương pháp hoạt động: Nhà khoa học nghiên cứu lí luận, điều tra, thực
nghiệm..., người thầy giáo diễn giảng, đàm thoại, thảo luËn...


18

- Kết quả: Nhà khoa học có hệ thống tri thức, kĩ năng, phương pháp...

mới, người thầy giáo có chất lượng và số học sinh được đào tạo.
1.2.1.1.2. Sự khác nhau về đối tượng
Về đối tượng giữa hoạt động của nhà khoa học và người thầy giáo cũng
không giống nhau:
- Đối tượng hoạt động của người thầy là học sinh, họ phải đào tạo các em
học sinh trở thành những thành viên, những nguồn nhân lực của xà hội.
- Đối tượng hoạt động của nhà khoa học là thế giới hiện thực, họ phải
phát hiện những hệ thống tri thức míi nh»m phơc vơ cc sèng con ng­êi
ngµy cµng tèt đẹp hơn.
Chính do có sự khác nhau giữa công việc của nhà khoa học và người thầy
như vậy nên không thể chuyển trực tiếp từ phương pháp khoa học thành
phương pháp dạy học được. Tuy nhiên, chúng ta lại có thể chuyển từ phương
pháp khoa học thành phương pháp dạy học thông qua các điều kiện.
1.2.1.2. Sự chuyển hoá của phương pháp khoa học thành phương pháp
dạy học
Khi nghiên cứu lịch sử phát sinh và phát triển của các phương pháp dạy
học cổ truyền cũng như hiện đại, Nguyễn Ngọc Quang đà phát hiện ra qui
luật: Các phương pháp dạy học đều có nguồn gốc là những phương pháp khoa
học tương ứng. Hay nói cách khác: Bất cứ phương pháp khoa học nào cũng
có thể chuyển hoá thành phương pháp dạy học nói chung thông qua các điều
kiện.[6] Điều kiện này được biểu diễn bằng phương trình:
PKH
Nói chung



PDH
Nói chung

Đồng thêi, Ngun Ngäc Quang cịng chØ ra r»ng cã kh¶ năng chuyển

hoá phương pháp khoa học bộ môn thành phương pháp dạy học bộ môn:
Phương pháp khoa học bộ môn dần dần chuyển hoá thành phương pháp dạy
học bộ môn đó; trong sự chuyển hoá này, phương pháp khoa học đà bị biến


19

đổi cho phù hợp với những đặc điểm của chủ thể học sinh và những điều kiện
của quá trình dạy học.[6]
PKH



Bộ môn

PDH
Bộ môn

Như vậy, hoàn toàn có thể chuyển hoá phương pháp khoa học thành
phương pháp dạy học thông qua điều kiện , với là tổ hợp các yếu tố như:
Mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, các giai đoạn học tập, đặc điểm của cá
nhân học sinh, các phương tiện học tập...
1.2.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí
1.2.2.1. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí
1.2.2.1.1. Các quan điểm về phương pháp thực nghiệm trong dạy học
Vật lí
ở trên đà trình bày một số quan điểm khác nhau về phương pháp thực
nghiệm trong khoa học Vật lí, chúng tôi thấy quan điểm thứ ba hợp lí và tổng
quát hơn, vì vậy chúng tôi sẽ nghiên cứu phần này dựa trên quan điểm thứ ba.
Theo Razumovski: Cơ sở của phương pháp phát triển khả năng sáng tạo

của học sinh trong quá trình dạy học là sự hiểu biết những qui trình dạy học là
sự hiểu biết những qui luật sáng tạo trong khoa học tự nhiên.[13]
Trên cơ sở đó, Razumovski đà tổ chức quá trình dạy học Vật lí phỏng
theo chu trình nhận thức sáng tạo trong khoa học nhằm phát triển khả năng
sáng tạo của học sinh và gọi đó là phương pháp thực nghiệm trong dạy học
Vật lí.
Cũng theo quan điểm của Razumovski, một số tác giả trong nước đưa ra
cấu trúc của phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí như sau:
- Theo Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Xuân Quế phương
pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí gồm năm giai đoạn:[9]
+ Giai đoạn 1: Nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần
phải tìm tòi mới trả lời được.


20

+ Giai đoạn 2: Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây dựng một câu
dự đoán ban đầu( Xây dựng giả thuyết).
+ Giai đoạn 3: Từ giả thuyết suy ra một hệ quả.
+ Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phương án thí nghiệm để kiểm
tra hệ quả dự đoán ở giai đoạn 3. Nếu phù hợp thì dự đoán trở thành chân
lý, nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới.
+ Giai đoạn 5: øng dơng kiÕn thøc. Tõ viƯc øng dơng kiÕn thức có thể xuất
hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết.
- Theo Thái Duy Tuyên, phương pháp thực nghiệm gồm bốn giai đoạn:[11]
+ Giai đoạn 1: Xác định mục ®Ých thÝ nghiƯm.
+ Giai ®o¹n 2: Lùa chän ®iỊu kiƯn thí nghiệm, phương pháp tiến hành và
máy móc thiết bị phù hợp.
+ Giai đoạn 3: Tiến hành thí nghiệm.
+ Giai đoạn 4: Xử lí kết quả.

- Theo Lê Văn Giáo - Lê Công Triêm - Lê Thúc Tuấn phương pháp thực
nghiệm gồm năm giai đoạn:[2]
+ Giai đoạn 1: Làm xuất hiện vấn đề.
+ Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết(dự đoán).
+ Giai đoạn 3: Suy luận và rút ra hệ quả.
+ Giai đoạn 4: Đề xuất và thực hiện một phương án thí nghiệm kiểm tra.
+ Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức.
Như vậy, có thể thấy giữa các quan điểm có nhiều điểm tương đồng,
không hề mâu thuẫn với nhau.
1.2.2.1.2 Đề xuất cấu trúc của phương pháp thực nghiệm trong dạy học
Vật lí
Dựa trên quan điểm của Razumovski và nghiên cứu qui luật chuyển hoá
từ phương pháp nghiên cứu khoa học thành phương pháp dạy học, qua nghiên
cứu quan điểm của một số tác giả trong nước về phương ph¸p thùc nghiƯm


21

trong dạy học Vật lí, chúng tôi đề xuất sơ đồ cấu trúc của phương pháp thực
nghiệm trong dạy học Vật lí như sau:

Sự kiện khởi đầu

(1)

Không phù hợp

Xây
dựng

Kiểm tra trực tiếp
Suy ra

(4)

(2)

Hệ quả lôgic

Thí nghiệm kiểm tra
Mở rộng giả thuyết
mô hình

Giả thuyết - mô hình

(3)

Phù hợp

Chấp nhận giả thuyết mô hình phát biểu
thành khái niệm, định luật. Vận dụng

(5)
Hình 1.3. Sơ đồ cấu trúc phương pháp thực nghiệm
trong dạy học Vật lí

Theo sơ đồ này, trong quá trình dạy học sẽ thực hiện các giai đoạn theo
các bước. Trong mỗi bước giáo viên sẽ có hệ thống câu hỏi hoặc hướng dẫn để
chỉ đạo hoạt động của học sinh theo cấu trúc của phương pháp.
1.2.2.2. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí

1.2.2.2.1. Nêu sự kiện khởi đầu
1.2.2.2.1.1. Nêu sự kiện khởi đầu
Giai đoạn này thường dành cho giáo viên do đây là việc làm hoàn toàn
khó đối với học sinh. Giáo viên tổ chức tình huống có vấn đề làm nảy sinh
mâu thuẫn nhận thức, lôi cuốn học sinh vào vấn đề của bài học bằng cách nêu


22

ra một câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ hay tìm tòi
mới trả lời được. Có nhiều cách để thực hiện giai đoạn này:
- Kể một câu chuyện hoặc một hiện tượng trong thực tế.
- Đưa ra một bài toán mà học sinh chưa thể làm được nếu không có kiến
thức bổ sung cần thiết.
- Biểu diễn thí nghiệm và yêu cầu học sinh dự đoán diễn biến của hiện
tượng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập mối quan hệ nào đó...
Trong giai đoạn này, dù tiến hành theo cách nào thì sự kiện khởi đầu
cũng phải gần gũi với những hiểu biết sẵn có của học sinh và thuận lợi cho các
giai đoạn tiếp theo trong phương pháp thực nghiệm. Nếu có thể thì tiến hành
giai đoạn này bằng cách thông qua các thí nghiệm là tối ưu nhất. Tuy nhiên
thí nghiệm phải đơn giản, thực hiện được ngay trên lớp và phải làm xuất hiện
được vấn đề hay câu hỏi mà học sinh thấy cần phải tìm tòi nghiên cứu.
1.2.2.2.1.2. Từ sự kiện khởi đầu làm bộc lộ quan niệm sẵn có của học sinh
Quan niệm sẵn có của học sinh không phải chỉ xuất hiện khi có sự kiện
khởi đầu mà học sinh có thể rút ra được từ những quan sát nhiều hiện tượng
thực tế hàng ngày đà xảy ra. Những quan điểm này chỉ là những kết quả của
những nhận thức ban đầu được hình thành bởi kinh nghiệm sống, nó có thể
nông hoặc sâu, đúng hoặc sai, chính xác hoặc chưa chính xác. Chính vì vậy,
trong giai đoạn này giáo viên cần làm cho học sinh bộc lộ các quan niệm sẵn
có của mình về hiện tượng cần nghiên cứu, từ đó làm xuất hiện tình huống có

vấn đề trong học tập.
Trong quá trình dạy học, giáo viên không nên tỏ ra khó chịu hoặc phủ
nhận ngay các quan niệm sẵn có không phù hợp của học sinh mà cần phân
loại các quan niệm đó xem cái nào là phù hợp, cái nào là chưa đúng, chưa
chính xác và ngược với quan niệm mới cần hình thành trong bài học, coi đó là


23

các vấn đề cần phải giải quyết. Cần hết sức tránh trường hợp phá huỷ các quan
niệm sẵn có của học sinh ngay lập tức mà phải bằng các lí lẽ, các căn cứ chính
xác, khoa học để học sinh tự mình thay đổi hoặc điều chỉnh các quan niệm
của mình. Nếu không làm được điều đó sẽ gây cho học sinh tâm lí không tốt
trong giờ học hay có thể làm học sinh ngại ngùng bày tỏ quan điểm của mình
trong các giờ học tiếp theo.
Có thể đưa ra một số cách để tìm hiểu những quan niệm sẵn có của học
sinh như sau:
- Cách thứ nhất: Giáo viên đặt các câu hỏi thuộc loại vì sao? Thế nào?
đòi hỏi học sinh phải trả lời để bộc lộ những quan niệm về kiến thức cần
nghiên cứu trong bài học.
- Cách thứ hai: Giáo viên liệt kê các quan niệm cả đúng và sai của học
sinh, phân loại rồi lựa chọn quan niệm nào đó rồi dùng thí nghiệm kiểm tra.
Việc tìm hiểu quan niệm sẵn có của học sinh giúp cho giáo viên nắm
được trình độ nhận thức của ®èi t­ỵng häc sinh tr­íc khi trun thơ kiÕn thøc
míi. Sau khi đà tìm hiểu quan niệm sẵn có của học sinh về sự kiện khởi đầu
có thể có các khả năng xảy ra:
- Quan niệm của học sinh phù hợp với nội dung tri thức cần xây dựng.
Khả năng này có thể xảy ra nếu có sự khéo léo của giáo viên khi nêu sự kiện
khởi đầu hoặc sự kiện khởi đầu gần gũi với những kiến thức sẵn có của học
sinh. Trong trường hợp này từ quan niệm đúng của học sinh, giáo viên sẽ

hướng dẫn học sinh xác nhận mô hình hoặc giả thuyết ở các bước tiếp theo.
- Quan niệm của học sinh trái ngược với nội dung tri thức cần xây dựng,
nhưng lại có vẻ hợp lí với thực tiễn: vấn đề đà được xuất hiện. Giáo viên
không nên bác bỏ ngay, cần hướng dẫn học sinh chuyển sang giai đoạn tiếp
theo để làm cho học sinh nhận ra sai lầm của mình.


24

- Quan niƯm cđa häc sinh hoµn toµn sai lƯch so với vấn đề đặt ra, không
phù hợp với thực tiễn hoặc không có cơ sở lí thuyết. Trong trường hợp này,
giáo viên cần giải thích ngay cho học sinh bằng những thí nghiệm hoặc lí luận
đơn giản để học sinh nhận ra sai lầm của mình.
Tóm lại, ở giai đoạn này cần làm cho học sinh thấy sự xuất hiện các mâu
thuẫn khách quan trong nhận thức giữa cái đà biết và cái chưa biết, làm nảy
sinh nhu cầu phải tìm hiểu, phải giải quyết vấn đề đà được đặt ra. Từ đó, giáo
viên hướng dẫn học sinh chuyển sang giai đoạn tiếp theo: giai đoạn xây dựng
mô hình - giả thuyết.
1.2.2.2.2. Từ sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình hoặc giả thuyết
Giai đoạn từ sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình hoặc giả thuyết là
giai đoạn rất quan trọng. Trong giai đoạn này học sinh phải tích cực, tự lực tri
giác về hiện tượng cần nghiên cứu và từ đó nội dung kiến thức dần dần được
xây dựng. ở giai đoạn này, tư duy trực giác của học sinh giữ vai trò chủ yếu.
Học sinh cần phải sử dụng tất cả những kiến thức đà có cùng với kinh nghiệm
của bản thân, khả năng quan sát thực tế sự vật hiện tượng, các suy luận tương
tự để đưa ra những dự đoán. Những dự đoán học sinh đưa ra có thể không chắc
chắn nhưng chúng chính là mầm mống của sự sáng tạo của học sinh và tạo
điều kiện cho sự phát triển tư duy.
Mỗi dự đoán học sinh đưa ra đều dựa trên những cơ sở nhất định trong vốn
kiến thức của mình. Có một số cách để học sinh đưa ra dự đoán như sau:

- Dựa trên kinh nghiệm đà có liên tưởng đến vấn đề được đặt ra.
- Dựa trên sự tương tự: dựa vào dấu hiệu giống nhau bên ngoài hoặc
giống nhau về cấu tạo mà đưa ra những dự đoán về bản chất, tính chất.
- Dựa trên dự đoán về mối quan hệ định lượng.


25

- Dựa trên sự xuất hiện đồng thời của hai hiện tượng mà đưa ra dự đoán
chúng có mối quan hệ nhân quả với nhau.
- Dựa trên kiến thức đà biết đưa ra một dự đoán thuộc lĩnh vực mới...
Giai đoạn này có thể sẽ gặp nhiều khó khăn nếu học sinh chưa quen với
việc tư duy trực giác mà đây lại là một hoạt động quan trọng giúp cho sự phát
triển tư duy của học sinh và làm nên sự thành công của các tiết học. Do vậy
nhất thiết giáo viên phải rèn luyện cho học sinh khả năng tư duy một cách tích
cực, chủ động thường xuyên và lâu dài. Để làm tốt nhiệm vụ đó, giáo viên có
thể tiến hành theo các cách:
- Ban đầu, nếu học sinh chưa quen, chưa thể đưa ra các dự đoán thì giáo
viên cần chủ động đưa ra các dự đoán khoa học. Từ những dự đoán này, yêu
cầu học sinh lựa chọn những dự đoán mà họ thấy hợp lí.
- Nếu học sinh có thể tự lực đưa ra các dự đoán bằng trực giác của mình
tuy còn thiếu căn cứ hoặc chưa phù hợp với kiến thức cần xây dựng thì giáo
viên cần có sự định hướng hợp lí ®Ĩ häc sinh ®iỊu chØnh dù ®o¸n ®· ®­a ra để
có được mô hình hoặc giả thuyết hợp thức.
- Nếu dự đoán học sinh đưa ra phù hợp với nội dung tri thức cần nghiên
cứu thì giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng mô hình hoặc giả thuyết và
chuyển sang giai đoạn tiếp theo.
Mô hình hoặc giả thuyết đưa ra cần phải được hợp thức hoá thông qua
kiểm tra bằng thực nghiệm. Có hai khả năng xảy ra:
- Nếu mô hình hoặc giả thuyết có thể kiểm tra trực tiếp bằng thí nghiệm

thì giáo viên hướng dẫn học sinh chuyển sang giai đoạn thí nghiệm kiểm tra.
- Nếu việc kiểm tra mô hình hoặc giả thuyết gặp khó khăn không kiểm
tra trực tiếp được bằng thí nghiệm (trường hợp phổ biến) thì giáo viên hướng