Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh ở trường trung học cơ sở nước CHDCND lào

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------------

BUAYAVONG KHAMTANH

ĐỀ TÀI:
MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM
VẬT LÍ KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO
HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ (CHDCND LÀO)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lý

THÁI NGUYÊN - 2015
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
1


PGS. TS.....(điền tên người hướng dẫn vào) - người Thầy hướng dẫn đã tận
tình chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn này.
Cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo giảng dạy cao học vật lý
giáo dục khóa.....(điền tên khóa đang học) cùng các bạn học viên trong quá
trình học tập và trau dồi kiến thức tại trường Đại học Sư phạm Thái
Nguyên đã cho tôi nhiều kinh nghiệm và tiếp cận với những kiến thức khoa
học mới.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình tôi,
những người thân yêu nơi quê nhà hết sức ủng hộ, là nguồn động viên tinh
thần lớn lao, luôn bên cạnh tiếp thêm cho tôi sức mạnh để hoàn thành tốt

luận văn này.

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015
BUAYAVONG KHAMTANH

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học nghiên cứu của riêng
tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS(tên người hướng dẫn). Các kết quả, số
liệu thực nghiệm là trung thực chưa từng được công bố trong các công trình
khoa học khác.

2


Tác giả luận văn
BUAYAVONG KHAMTANH

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào
Đặt vấn đề
Học sinh
Giáo viên
Trung học cơ sở
Trung học phổ thông
Thí nghiệm
Phương tiện dạy học
Phương án thí nghiệm
Phát huy tính tích cực
Phương pháp thực nghiệm

CHDCND Lào
ĐVĐ
HS
GV
THCS
THPT
TN
PTDH
PATN
PHTTC
PPTN

3


DANH MỤC HÌNH VẼ
STT
Chú thích hình
1 Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

Trang
(tựđánhsốt
rang

sau

khi chỉnh
sửa)

2

3
4

Hình 1.2. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu khảo sát
Hình 1.3. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu minh họa
Hình 2.1. Sơ đồ kiến thức chương Điện tích-Dòng điện
một chiều.

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Các chữ viết tắt
Danh mục hình vẽ
4


Mục lục
Phần I: Mở đầu
Phần II: Nội dung luận văn
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của biện pháp tăng cường
sử dụng thí nghiệm vật lí khi dạy các kiến thức về điện học cho
học sinh trường THCS (CHDCND Lào)
1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí
1.1.2. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát
triển của Vật lí học
1.1.3. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí
1.1.4. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ
thông
1.2. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học

vật lí
1.3. Thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông
1.3.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí
1.3.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí
1.3.3. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí
1.3.3.1. Thí nghiệm biểu diễn
1.3.3.2. Thí nghiệm thực tập
1.3.3.3. Thí nghiệm và quan sát ở nhà
1.3.3.4. Bài tập thí nghiệm
1.3.4. Các yêu cầu đối với TN vật lí
1.4. Khảo sát thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí
ở trường phổ thông CHDCND Lào
1.4.1. Mục đích khảo sát
1.4.2. Đối tượng khảo sát
1.4.3. Phương pháp khảo sát
1.4.4. Kết quả khảo sát và đánh giá
Kết luận chương I
Chương II: Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm
trong dạy học phần điện học ở trường THCS (CHDCND Lào)
2.1. Phân tích mục tiêu, chương trình phần điện học trường
THCS (CHDCND Lào)
2.1.1. Mục tiêu
2.1.2. Phân tích nội dung chương trình phần Điện học trường
5

Trang
1
8

THCS (CHDCND Lào)
2.2. Đề xuất một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm
trong dạy học phần Điện học ở trường THCS (CHDCND Lào)
2.2.1. Biện pháp 1: Tăng cường sử dụng phương pháp thực
nghiệm ở các giai đoạn của bài học xây dựng kiến thức mới.
2.2.2. Biện pháp 2: Tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm
thực tập
2.2.3. Biện pháp 3: Hướng dẫn học sinh tự làm các thí nghiệm
đơn giản
2.3. Tổ chức một số hoạt động dạy học phần Điện học theo
hướng tăng cường sử dụng thí nghiệm ở trường THCS
(CHDCND Lào)
2.3.1. Xây dựng tiến trình bài học xây dựng kiến thức mới
2.3.2. Tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm thực tập phần
Điện học
2.3.3. Tổ chức cho học sinh tự làm các thí nghiệm đơn giản phần
Điện học
Kết luận chương II
Chương III: Thực nghiệm sư phạm
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
3.2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm
3.3. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Đánh giá định tính
3.4.2. Đánh giá định lượng
KẾT LUẬN CHUNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

6

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào) đang trong
thời kỳ đổi mới, đòi hỏi ngành Giáo dục và Thể thao có những bước đi đổi
mới về mọi mặt, nhằm đào tạo con người lao động có đủ kiến thức, năng
lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt, đáp ứng được yêu cầu nhân
lực của đất nước, để đất nước Lào có sự phát triển về mặt nguồn nhân lực,
mặt kinh tế - xã hội theo kịp các nước trên thế giới”.
Để thực hiện theo chiến lược giáo dục từ năm 2006 - 2015 trong 4
hướng [8-tìm lại TLTK điền vào], trong đó:
Một là nội dung dạy học trong chương trình giáo dục phổ thông ở
CHDCND Lào kéo dài 12 năm (Tiểu học 5 năm, Trung học cơ sở 4 năm và
Trung học phổ thông 3 năm);
Hai là khuyến khích và mở rộng cơ hội cho người đến tuổi được đi
học, cải thiện chất lượng và liên kết giáo dục;
Ba là tạo chiến lược khoa học giáo dục và kế hoạch hành động của
khoa học giáo dục;
Bốn là chú ý mở rộng các trường kỹ thuật và đạo tạo dạy nghề.
Hiện nay Bộ Giáo dục và Thể thao Lào đang nghiên cứu về chương
trình mới từ lớp 6 đến lớp 12, trong các chương trình này có thiết kế các
hoạt động mong muốn thầy cô dạy theo nhóm và lấy học sinh (HS) làm
trung tâm. Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phương pháp dạy học trong dạy
học (DH) Vật lí còn chưa đạt được hiệu quả cao do nhiều nguyên nhân
khách quan và chủ quan. Một trong những nguyên nhân đó là phương pháp
dạy học của giáo viên (GV) chưa phát huy được tính tích cực, chủ động và
7

sáng tạo của HS. Để góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS cần đổi
mới mạnh mẽ phương pháp dạy học.
Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy
học đóng một vai trò hết sức quan trọng. Sử dụng phương pháp dạy học
không chỉ giúp HS nâng cao hiệu quả học tập mà còn hướng vào việc hình
thành cho HS kĩ năng sử dụng các phương tiện học tập và hoạt động thực
tiễn.
Thực trạng giáo dục nước CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạy
kiến thức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong điều
kiện mà học sinh ít có điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành thí
nghiệm vật lí đặc biệt đối với HS trung học cơ sở (THCS). Để giải quyết
được vấn đề này đòi hỏi cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học với sự
góp phần quan trọng của TN vật lí.
Đối với môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các khái
niệm, các định luật, các lí thuyết, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đều phải
gắn với thí nghiệm. Vì vậy, việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy
học là vấn đề then chốt của việc đổi mới phương pháp dạy học. Bên cạnh
việc xây dựng các phương án dạy học lí thuyết phải có công cụ thí nghiệm khi
dạy các kiến thức về điện học sẽ làm cho học sinh phát huy tính tích cực trong
hoạt động nhận thức và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS.
Trong chương trình vật lí phổ thông, kiến thức chương “Điện tích,
dòng điện một chiều” là những nội dung có nhiều ứng dụng rộng rãi trong
đời sống thực tế và kĩ thuật, có thể phát huy cao tính sáng tạo và năng lực
hoạt động thực tiễn của HS.
Trên cơ sở những lí do đã trình bày ở trên và để nâng cao hiệu quả
trong quá trình DH đồng thời góp phần phát huy tính tích cực nhận thức
cho HS THCS nước CHDCND Lào, tôi đã lựa chọn đề tài “Một số biện
8

pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện
học” cho học sinh ở trường trung học cơ sở nước CHDCND Lào.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phương pháp thực nghiệm và thực
trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường Trung học cơ sở, đề xuất
các biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các
trường Trung học cơ sở của CHDCND Lào.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu làm rõ được thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường
phổ thông, đồng thời dựa trên lí luận về phương pháp thực nghiệm trong
dạy học vật lí thì có thể đề xuất được các biện pháp để tăng cường sử
dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của
CHDCND Lào.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật
lí trường phổ thông.
4.2. Nghiên cứu thực trạng vận dụng phương pháp thực nghiệm trong
dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của CHDCND Lào.
4.3. Nghiên cứu đề xuất và triển khai các biện pháp để tăng cường sử
dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của
CHDCND Lào.
4.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học và
tính khả thi, hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất và triển khai.
5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
5.1. Nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lí luận về
phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước

cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mới
phương pháp DH hiện nay ở trường Trung học cơ sở của CHDCND
Lào.
5.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
9


- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị thí nghiệm vật
lí hiện có ở một số trường Trung học cơ sở (CHDCND Lào).
- Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV về thực tế sử
dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở
(CHDCND Lào).
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của các
biện pháp đã đề xuất và giả thuyết khoa học.
5.3. Phương pháp thống kê toán học
- Sử dụng phương pháp thống kê để đánh giá kết quả thực nghiệm
sư phạm.
6. Đóng góp của đề tài
- Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm
trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở (CHDCND Lào).
- Đề xuất được một số biện pháp để tăng cường sử dụng thí
nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của
CHDCND Lào.
- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí ở các
trường THCS trong cả nước CHDCND Lào.
7. Cấu trúc của luận văn
Luận văn được trình bày gồm các phần: Phần mở đầu, 3
chương, phần phụ lục và tài liệu tham khảo. Cụ thể như sau:
Phần I: Mở đầu
Phần II: Nội dng luận văn

Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của biện pháp tăng
cường sử dụng thí nghiệm vật lí khi dạy các kiến thức về điện
học cho học sinh trường THCS (CHDCND Lào).
Chương II: Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí
nghiệm trong dạy học phần điện học ở trường THCS (CHDCND
Lào).
Chương III: Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận chung
Tài liệu tham khảo

10


PHẦN II: NỘI DUNG LUẬN VĂN
CHƯƠNG I
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA BIỆN PHÁP TĂNG
CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ KHI DẠY
CÁC KIẾNTHỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH
TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
(CHDCND LÀO)
1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.1.

Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí [1, 2]

+ Khái niệm thực nghiệm
Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam (nxb Từ điển bách khoa, Hà Nội,
2005): “Thực nghiệm (là) phương thức nghiên cứu các đối tượng vật chất,
bao gồm việc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phương tiện kĩ
thuật để tác động vào đối tượng hoặc tái tạo lại đối tượng; loại trừ những

yếu tố ngẫu nhiên; quan sát và đo đạc các thông số bằng những phương tiện
kĩ thuật tương ứng. Thực nghiệm có thể mô hình hóa đối tượng. Thực
11


nghiệm là một mặt của hoạt động thực tiễn, là cội nguồn của nhận thức và
là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của các giả thuyết và lí thuyết”
Theo Ruzavin (“Các phương pháp nghiên cứu khoa học”, nxb Khoa
học kĩ thuật, Hà Nội, 1983, trang 30 – 31):
“Nhận thức thực nghiệm được thực hiện trong quá trình thí nghiệm,
hiểu theo nghĩa rộng nhất, có nghĩa là sự tương tác giữa chủ thể và khách
thể, trong đó chủ thể không chỉ phản ánh khách thể một cách thụ động mà
còn chủ động làm thay đổi, cải tạo nó”;
“Trong khoa học, các hình thức nghiên cứu thực nghiệm chủ yếu là
quan sát và thực nghiệm”. Do vậy, Ruzavi G.I. cho rằng, các phương pháp
nghiên cứu thực nghiệm bao gồm quan sát, thí nghiệm và các phép đo. Cụ
thể là:
+ “Quan sát là một phương pháp thực nghiêm ban đầu vì nó bao hàm
cả trong thí nghiệm lẫn trong các phép đo, trong khi đó bản thân các quan
sát có thể được tiến hành ngoài thí nghiệm và không đòi hỏi các phép đo”;
“Quan sát khoa học là sự tri giác có mục đích rõ ràng và có tổ chức các sự
vật và hiện tượng của thế giới xung quanh”;
+ “ Thí nghiệm là một phương pháp đặc biệt của nghiên cứu thực
nghiệm có đặc điểm là nó đảm bảo khả năng tác động thực tế một cách chủ
động lên các hiện tượng và quá trình nghiên cứu” (trang 46, sách đã dẫn);
+ “...Đo là quá trình tìm mối quan hệ giữa một đại lượng nhất định với
một đại lượng khác cùng loại, được lấy làm đơn vị đo. Kết quả đo biểu thị
bằng một số nào đó và nhờ đó, có thể xử lý bằng toán học các kết quả này.
Nhưng trong những trường hợp cá biệt, người ta gọi mọi phương pháp gán
cho các đối tượng được nghiên cứu và cho các tính chất của chúng một con

số theo các qui tắc nào đó là một phép đo (chẳng hạn, trong nghiên cứu xã
hội học, tâm lí học thực nghiệm và những khoa học nhân văn khác), (trang
73, sách đã dẫn).
12


Trong luận văn chúng tôi sẽ vận dụng các luận điểm nêu trên trong xây
dựng các biện pháp phát triển kĩ năng thực nghiệm vật lí cho học sinh năng
khiếu vật lí ở các trường chuyên của CHDCND Lào.
1.1.2. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của

Vật lí học [2, 5].
Thời 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 cụ thể. Trong xã hội chiếm hữu nô lệ, lao động chân
tay bị coi khinh vì đó là lao động của tầng lớp nô lệ, coi trọng hoạt động
tinh tế của trí óc. Do đó nhiều nhà hiền triết cho rằng có thể dùng sự suy lý,
sự tranh luận để tìm ra chân lý mà không coi trọng thí nghiệm. Trong cuốn
“Vật lÍ học”, Aristote (384-322 TCN), một đại biểu tiêu biểu cho nền khoa
học cổ đại, cũng không đùng thí nghiệm mà đi đến kết luận bằng cách lập
luận.
Sang thời trung đại, tư tưởng của Aristote trở thành những giáo điều bất
khả xâm phạm. Giáo hội Gia tô có một địa vị tối cao trong đời sống xã hội
và coi "Khoa học là đẩy tớ cúa giáo lí”. Tuy vậy, trong thời này cũng có
những người muốn tìm những con đường mới hơn để đi đến nhận thức
khoa học như Roger Bacon (1214 - 1294) cho răng khoa học không chi có
nhiệm vụ bình giải lời lẽ của những kẻ có uy tín, khoa học phải được xây
đựng trên cơ sở lập luận chặt chẽ và thí nghiệm chính xác. Và vì vậy, ông
bị giáo hội lên án và bị cầm tù hơn 20 năm tới khi 74 tuổi.
Đên thế kỷ XVII, Galile (1564-1642) đã xây dựng những cơ sở của một

nền vật lí học mới - vật lí học thực nghiệm- chân chính, thay thế cho vật lí
học của Aristote bằng hàng loạt các nghiên cứu về thiên văn học, cơ học,
âm học, quang học...

13


Galile cho rằng muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên
nhiên, phải làm thí nghiệm, phái “hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏi
Aristote hoặc kinh thánh.. Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu,
Galile bắt đầu bằng quan sát để xác định rõ vấn để 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 kết quả chính xác tin cậy được. Cuối cùng,
ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu.
Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng
nhận thức luận, tổng quát hóa 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 đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh hơn. Những
thành tựu ban đầu cúa vật lí học thực nghiệm đã khiến cho thế kí XVII trở
thành thế kỉ của cuộc cách mạng khoa học thắng lợi với các đại diện tiêu
biểu: Torricelli (1608 - 1662), Pascal (1623 - 1662), Otto Guericke (1602 1685), Boyle (1627 - 1691), Gilbeit (1540 - 1603)...
Như vậy, phương pháp thực nghiệm với tư cách lả một phương pháp
nhận thức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự phát
triển của vật lí học cổ điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá
trinh nghiên cứu vật lí học hiện đại.
1.1.3. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Galile được coi là ông tổ của vật lí thực nghiệm, người sáng lập ra

phương pháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoàn
chỉnh hơn. Spaski đã nêu lên thực chất của phương pháp thực nghiệm của
Galile như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây
dựng một giả thuyết (dự đoán). Giả thuyết đó không chỉ đơn thuần là sự
14


tổng quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã làm. Nó chứa đựng một cái gì
mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể. Bằng phép suy luận
logic và bằng toán học, các nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó mà rút ra
một số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến. Những
hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể đùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được,
và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết
thành định luật vật lí chính xác. [31, tr.108]
Cũng đã có rất nhiều các bài viết khác nhau về phương pháp thực
nghiệm. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc
thiết kể (nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm
(thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được
thông tin và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về một
tính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết
luận mới hoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó)
thì phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương pháp
thực nghiệm”. [28, tr. 125]
Còn theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hưng thì phân
biệt phương pháp thực nghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp. “Theo nghĩa
rộng, phương pháp thực nghiệm có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầu
của các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng. Theo nghĩa hẹp, phương
pháp thực nghiệm có thể hiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và
dùng thí nghiệm để kiếm tra hệ quả. Các nhà thực nghiệm không nhất thiết
tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi

nhưng chưa kiếm tra được. Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là
từ giả thuyết đã có suy ra hệ quà có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí thí
nghiệm khéo léo, tinh vi để quan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán
và thực hiện các phép đo chính xác” [31, tr.111], Phương pháp thực nghiệm
có thể hiểu theo nghĩa rộng hoặc nghĩa hẹp tùy theo quan điểm của mỗi
15


người xem xét, gắn với lịch sử vật lí học, cũng như tùy theo mục đích cụ
thể của người vận đụng nó trong dạy học ở các bậc học khác nhau. Nhưng
mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bản của PPTN trong
nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:
+ Vấn đề cần giải đáp hoặc giã thuyết cần kiếm tra.
+ Xử lý một giả thuyết đề có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm.
+ Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thông
tin cần thiết cho sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra già thuyết.
+ Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo...).
+ Phân tích kết quả và kết luận.
1.1.4. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

+ Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hoàn thiện
những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo. PPTN dạy cho
học sinh tìm tòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng
tạo mà các nhà khoa học đã trải qua, nó làm cho học sinh quen dần với
cách suy nghĩ, làm việc theo kiểu Vật lí. Trong quá trình giải quyết những
vấn đề đó, học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo
và đồng thời hình thành, hoàn thiện ở bàn thân những phẩm chất tâm lí là
nền tảng cho hoạt động sáng tạo.
+ Phương pháp cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn. Thực tiễn được nói
trong PPTN là các hiện tượng, các quá trình Vật lí được mô tả, được tái

hiện qua các thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm. Việc học
sinh trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiếm tra, trực tiếp
quan sát các hiện tượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo,
giải quyết những khó khăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các em
nâng cao được năng lực thực hành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật,
khái quát hóa các kết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý
16


thuyết (như tính chất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn biến, quan hệ...).
Hoạt động nhận thức theo phương pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấy
được sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn.
+ PPTN là phương pháp tìm tòi, giải quyết vấn đề, có thể áp đụng để
giải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình
độ, không đòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều. Đối với yêu cầu dạy học xuất
phát từ vốn kinh nghiệm của bản thân, PPTN lại càng phù hợp hơn. PPTN
sẽ giúp các em giải quyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững
kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải
quyết vấn đề trong thực tiễn.
+ Việc áp dụng PPTN cho phép và rèn luyện cho học sinh nhiều năng
lực. Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, cho
phép hình thành kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đối
với môn học. Nó thôi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng
tạo, bồi dưỡng cho các em cá tính sáng tạo.
Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh
của lớp học không cùng trinh độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng
ngoài những hoạt động, vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêu
cầu. Ngoài ra, PPTN không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả các
kiểu bài học Vật lí. Do đó trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp
chặt chẽ phương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cách

hợp lí.
1.2. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG

DẠY HỌC VẬT LÍ
Bồi dưỡng cho học sinh PPTN có nghĩa là tồ chức cho học sinh hoạt
động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN của quá trình nhận thức khoa

17


học, nhằm bồi dưỡng năng lực tìm tòi, sáng tạo, hoạt động giải quyết vấn
đề.
Vì vậy tốt nhất là giáo viên phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà
tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn của phương pháp thực
nghiệm: Các nhà lí luận dạy học vật lí đều thống nhất cho rằng, để giúp học
sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức vật lí thì tốt nhất là giáo viên phỏng theo
phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh
hoạt động theo các giai đoan, cụ thể như sau:
 Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề.
Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàn
cánh thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm...trong đó có các mối quan hệ
đáng chú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà học
sinh chưa ý thức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng
hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó. Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà
học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được. Từ
đó, kích thích hứng thú học tập của học sinh [31]
 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán.
Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây đựng một câu trả lời dự
đoán ban đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bân thân, vào
những kiến thức đã có...(ta gọi là xây đựng giả thuyết). Những dự đoán này

có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn. Người giáo viên
phải hướng dẫn các em biết dự đoán có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loại
trừ các dự đoán chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoán
hợp lí hơn cà [31].
 Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm
tra dược.
Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định có
thể mang tính bản chất khái quát. Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải
18


được kiểm tra. Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường
không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó. Hệ quả logic được suy
luận từ giả thuyết trong PPTN phải thỏa mãn 2 điều:
+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học.
+ Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý.
Các phép suy luận logic và toán học phải dần đến kết luận có dạng:
+ Biểu thức toán học biếu diên sự phụ thuộc cùa các đại lượng vật lý mà
những đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích...).
+ Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có
thể quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đối của một
đại lượng vật lý nào đó.
Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một sổ trong các thao tác sau: phân
tích, so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa.
 Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ quá dự
đoán.
Đảy là hành động đặc thù của PPTN. Trong giai đoạn này bao gồm các
thao tác sau:
a/ Để xuất phương án thí nghiệm.
Ở thao tác này, người giáo viên phải lảm sao cho học sinh có thể tự do

đề xuất các ý tướng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dần, luyện tập
để các ý tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát
triển được năng lực sáng tạo của học sinh.
b/ Tiến hành thí nghiệm.
Cần tổ chức cho học sinh tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thu
thập và xử lý thông tin, rút ra kết quả. Ở thao tác này, các kỹ năng thực
hành như: tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ
thị...được rèn luyện [22].
 Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu).
19


+ Theo những trình bày ở trên thì các giai đoạn của Phương pháp thực
nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông phản ánh chu trình sáng
tạo khoa học vật lí như nêu trong sơ đồ hình 1.

Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí
1.3. THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ

THÔNG
1.3.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí

“Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con
người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua việc phân
tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự
tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới”
1.3.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí

+ Các chức năng theo quan điểm nhận thức:
1.- Thí nghiệm là phương tiện thu nhận thông tin;

2.- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã
thu được;
3.- Thí nghiệm là phương tiện vận dụng tri thức vào thực tiễn;
20


4.- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí.
+ Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm lí luận dạy học:
1.- Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau
của quá trình dạy học;
2.- Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện
của học sinh;
3.- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học
vật lí.
1.3.3. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí [2]
1.3.3.1. Thí nghiệm biểu diễn

Là loại thí nghiệm cần thiết chủ yếu để hình thành những biểu tượng
ban đầu về các hiện tượng, quá trình quy luật, về cấu tạo và tác dụng của
một số dụng cụ và thiết bị kĩ thuật. Các thí nghiệm biểu diễn do giáo viên
tiến hành. Tuỳ theo mục đích dạy học, TN biểu diễn gồm những loại sau:
+ Thí nghiệm mở đầu:
Nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ về hiện tượng sắp nghiên
cứu. GV cũng có thể giới thiệu TN sau khi đã giới thiệu với HS một hiện
tượng Vật lí nào đó mà họ thấy hoặc chưa thấy trong thực tế, nhằm minh
họa cụ thể hiện tượng hay củng cố ch những nhận xét về hiện tượng đó.
Cần chú ý: các TN mở đầu cần ngắn gọn, có hiệu lực nhanh và không
đòi hỏi thiết bị phức tạp.
+ Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng, quá trình vật lí:
Là loại TN biểu diễn chủ yếu. Tùy theo cách trình bày tài liệu, các TN

này có thể đóng vai trò là TN nghiên cứu khảo sát hay TN nghiên cứu minh
họa.
a) Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: Được tiến hành nhằm đi đến một

luận đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở những
21


kết quả rút ra từ thí nghiệm theo con đường quy nạp. Sơ đồ thể hiện
như trên hình:
Thí nghiệm biễu diễn
Các sự kiện thực nghiệm
Các kết luận lí thuyết

Hình 1.2. Sơ đồ TN nghiên cứu khảo sát.

b) Thí nghiệm nghiên cứu minh họa: Được tiến hành theo con đường

diễn dịch tức là sau khi giáo viên đã cùng học sinh tìm ra kết luận lí
thuyết (các hệ quả) và dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại. Sơ đồ thể
hiện như trên hình:
Mô hình lí thuyết
Các hệ quả
TN kiểm chứng (minh họa)

Hình 1.3. Sơ đồ TN nghiên cứu minh họa.

+ Thí nghiệm củng cố:
Bao gồm những TN trình bày ứng dụng của các hiện tượng và định luật
Vật lí trong kĩ thuật và đời sống, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã học để

22


giải thích, qua đó giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời
GV cũng kiểm tra được mức độ tiếp thu kiến thức của HS.
Ba loại TN biểu diễn trên tác dụng hỗ trợ và bổ sung cho nhau. Song
không phải bất cứ lúc nào cũng sử dụng cả ba loại mà tùy từng loại và điều
kiện ở từng lớp mà chọn TN biễu diễn cho thích hợp.
1.3.3.2.

Thí nghiệm thực tập:

Là các TN do học sinh tự tiến hành dưới sự hướng dẫn của GV . TN
thực tập về Vật lí gồm các loại sau:
+ Thí nghiệm trực diện:
TN được tiến hành trong quá trình nghiên cứu tài liệu mới. Dưới sự
hướng dẫn của GV, mỗi HS hoặc từng nhóm cùng tiến hành những quan sát
ngắn, những TN đơn giản (thực tập các phép đo đơn giản), từ đó rút ra kết
luận hoặc minh họa lí thuyết đã học.
+ Thí nghiệm thực hành vật lí:
So với TN trực diện, TN thực hành Vật lí là hình thức thực tập TN cao
hơn. Trước hết nó đòi hỏi tính tự lực cao hơn ở HS, đòi hỏi cơ sở thiết bị
hoàn thiện và phức tạp hơn.
1.3.3.3. Thí nghiệm và quan sát ở nhà

Các TN và quan sát ngoài lớp học hoặc ở nhà là một loại bài làm của
HS. Mục đích chủ yếu của loại bài này là bằng các TN riêng, quan sát
riêng, HS nắm vững hơn nữa các khái niệm Vật lí. Những TN này hỗ trợ
cho việc hoàn thành các nhiệm vụ giảng dạy, gây hứng thú học tập cho học

sinh, tăng cường mối liên kết giữa lí thuyết và thực tế.
Các TN và quan sát hiện tượng vật lí ở nhà vừa có phạm vi những
vấn đề Vật lí học, vừa có thể mở rộng sang lĩnh vực ứng dụng kĩ thuật của
Vật lí. Điều đó đóng góp vào quá trình giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học
sinh, gây hứng thú học tập Vật lí và kĩ thuật.
23


1.3.3.4.

Bài tập thí nghiệm

Ở bài tập thí nghiệm thì trong đó thí nghiệm là công cụ được sử
dụng để tìm các đại lượng cần cho giải bài toán, cho phép đưa ra lời giải
hoặc là công cụ kiểm tra cách tính toán phù hợp ở mức độ nào với điều
kiện bài toán công cụ đó có thể là các thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm
thực tập của học sinh.
Để tiến hành các bài tập thí nghiệm, trong phòng TN cần phải có
trang bị ở mức nhất định. Vì những bài tập này có thể mang đặc trưng định
tính hoặc định lượng, cách giải phụ thuộc vào vai trò của TN. Nếu để thu
thập các số liệu cho tính toán thì phải tiến hành các phép đo tương đối
chính xác. Loại bài tập thí nghiệm ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi
trong thực tế dạy học Vật lí ở trường phổ thông, đặc biệt là ở các trường
chuyên, lớp chọn.
1.3.4. Các yêu cầu đối với thí nghiệm vật lí [2]
a. Những yêu cầu chung đối với việc sử dụng thí nghiệm

- Xác định rõ tiến trình logic dạy học, trong đó TN phải là một bộ phận hữu
cơ giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức. Trước mỗi
TN cần đảm bảo HS ý thức đầy đủ sự cần thiết, mục đích của TN.

- Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến hành TN.
- Đảm bảo cho HS ý thức rõ ràng và tham gia tích cực vào tất cả các giai
đoạn TN.
- Thử nghiệm kĩ lưỡng mỗi TN trước giờ học, đảm bảo TN phải thành
công.
- Việc sử dụng các dụng cụ TN và tiến hành TN phải tuân theo quy tắc an
toàn.
b. Những yêu cầu đối với TN biểu diễn:

24


1. TN biểu diễn phải liên hệ hữu cơ với bài giảng, TN phải là yếu tố tất

yếu của quá trình giảng dạy, đưa ra đúng lúc cần thiết.
2. TN biểu diễn phải ngắn gọn một cách hợp lí.
3. TN biểu diễn phải thành công ngay.
4. TN biểu diễn phải đảm bảo cho cả lớp cót thể quan sát được.
5. TN biểu diễn phải đủ sức thuyết phục học sinh.

c. Những yêu cầu đối với TN trực diện
- Yêu cầu trong việc lựa chọn TN trực diện để sử dụng trong dạy học Vật lí
Các TN trực diện được sử dụng trong các trường hợp sau:
+ Các dụng cụ TN không quá phức tạp, việc bố trí tiến hành TN không quá
phức tạp đối với học sinh, hiện tượng vật lí diễn ra trong các TN dễ quan
sát, không quá phức tạp.
+ Có thể sử dụng các dụng cụ, vật liệu dễ kiếm trong đời sống hàng ngày,
quen thuộc với học sinh.
+ Nội dung của các TN cần thực hiện mang tính chất định tính hoặc bán
định lượng. Tuy nhiên cũng cần tăng dần các TN trực diện định tính ở các

lớp trên.
+ Các TN không đòi hỏi nhiều thời gian trong bố trí và tiến hành TN.
+ Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành TN phải đảm bảo an toàn cho học
sinh, không làm hỏng TN.
- Yêu cầu trong việc chuẩn bị TN trực diện
+ Đối với GV:
i.

Chuẩn bị phương án TN ngay khi soạn bài, dự đoán các phương án TN
mà HS có thể đề xuất, phân tích ưu, nhực điểm và lựa chọn một phương
án phù hợp.

ii.

Chia nhóm HS.

25