(Luận văn thạc sĩ vật lý) Phương pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học

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
C u

:L

uậ v

ọ

THÁI NGUYÊN - 2015
1

vật


LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
PGS. TS.....(điền tên ngƣời hƣớng dẫn vào) - ngƣời Thầy hƣớng 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 trƣờng Đại học Sƣ 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 ngƣời 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

2


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

Tác giả luận văn
BUAYAVONG KHAMTANH

3


CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

CHDCND Lào

Đặt vấn đề

ĐVĐ

Học sinh

HS

Giáo viên

GV

Trung học cơ sở

THCS

Trung học phổ thông

THPT

Thí nghiệm

TN

Phƣơng tiện dạy học

PTDH

Phƣơng án thí nghiệm

PATN

Phát huy tính tích cực

PHTTC

Phƣơng pháp thực nghiệm

PPTN

4


DANH MỤC HÌNH VẼ

STT
1

Chú thích hình
Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

Trang
(tựđánhsốt
rang

sau

khi chỉnh
sửa)

2

Hình 1.2. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu khảo sát

3

Hình 1.3. Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu minh họa

4

Hình 2.1. Sơ đồ kiến thức chƣơng Điện tích-Dòng điện
một chiều.

5


MỤC LỤC

Lời cả
Lời a

đoa

Các chữ viết tắt
Danh mục hình vẽ
Trang

Mục lục
Phần I: Mở đầu

1

Phần II: N i dung luậ vă
C

I: C sở lí luận và thực tiễn của biệ

tă

ờng

sử dụng thí nghiệm vật lí khi d y các kiến thức về điện học cho
họ si

tr ờng THCS (CHDCND Lào)

1.1. Tổng quan về các vấ đề nghiên cứu
1.1.1. P

t ực nghiệm trong d y học vật lí

1.1.2. Sự ra đời của

t ực nghiệm trong sự phát

triển của Vật lí học

1.1.3. P

t ực nghiệm trong d y học vật lí

1.1.4. Vai trò của thí nghiệm trong d y học vật lí ở tr ờng phổ
thông
1.2. C

iai đo n của

thực nghiệm trong d y học

vật lí
1.3. Thí nghiệm trong d y học vật lí ở tr ờng phổ thông
1.3.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí
1.3.2. Các chứ

ă

ủa thí nghiệm trong d y học vật lí

1.3.3. Các lo i thí nghiệ

đ ợc sử dụng trong d y học vật lí

1.3.3.1. Thí nghiệm biểu diễn
1.3.3.2. Thí nghiệm thực tập
6

8

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 tr ng sử dụng thí nghiệm trong d y học vật lí
ở tr ờng phổ thông CHDCND Lào
1.4.1. Mụ đí

k ảo sát

1.4.2. Đối t ợng khảo sát
1.4.3. P

k ảo sát

1.4.4. Kết quả khảo s t v đ

i

I

Kết luậ
C

II: M t số biệ

tă

ờng sử dụng thí nghiệm

trong d y học phầ điện học ở tr ờng THCS (CHDCND Lào)
2.1. Phân tích mụ ti u,

trì

ầ

điện họ tr ờng

trì

ầ Điện họ tr ờng

THCS (CHDCND Lào)
2.1.1. Mục tiêu
2.1.2. Phân tích n i u
THCS (CHDCND Lào)
2.2. Đề xuất m t số biệ

tă

ờng sử dụng thí nghiệm

trong d y học phầ Điện học ở tr ờng THCS (CHDCND Lào)
2.2.1. Biệ
nghiệm ở

1: Tă

ờng sử dụ

t ực

iai đo n 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. Biệ
đ

3: H ớng dẫn học sinh tự làm các thí nghiệm

iản

2.3. Tổ chức m t số ho t đ ng d y học phầ
ớ

tă

Điện học theo

ờng sử dụng thí nghiệm ở tr ờng THCS
7


(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

đ

2.3.3. Tổ chức cho học sinh tự làm các thí nghiệ
Điện học
II

Kết luậ
C

III: T ực nghiệ

3.1. Mụ đí

t ực nghiệ

s

m

s

m

3.2. Đối t ợng và thời gian thực nghiệ
3.3. P
3.4. Đ

tiến hành thực nghiệ
i kết quả thực nghiệ

3.4.1. Đ

i định tính

3.4.2. Đ

i đị

s

ợng

KẾT LUẬN CHUNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

8

s

m
s
m

m

iản phần


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọ đề tài
Nƣớc 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 bƣớc đi đổi
mới về mọi mặt, nhằm đào tạo con ngƣời lao động có đủ kiến thức, năng
lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt, đáp ứng đƣợc yêu cầu nhân
lực của đất nƣớc, để đất nƣớc Lào có sự phát triển về mặt nguồn nhân lực,
mặt kinh tế - xã hội theo kịp các nƣớc trên thế giới”.
Để thực hiện theo chiến lƣợc giáo dục từ năm 2006 - 2015 trong 4
hƣớng [8-tìm lại TLTK điền vào], trong đó:
Một là nội dung dạy học trong chƣơng 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 ngƣời đến tuổi đƣợc đi
học, cải thiện chất lƣợng và liên kết giáo dục;
Ba là tạo chiến lƣợc khoa học giáo dục và kế hoạch hành động của
khoa học giáo dục;
Bốn là chú ý mở rộng các trƣờng kỹ thuật và đạo tạo dạy nghề.
Hiện nay Bộ Giáo dục và Thể thao Lào đang nghiên cứu về chƣơng
trình mới từ lớp 6 đến lớp 12, trong các chƣơng 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 phƣơng pháp dạy học trong dạy
học (DH) Vật lí còn chƣa đạt đƣợc hiệu quả cao do nhiều nguyên nhân
khách quan và chủ quan. Một trong những nguyên nhân đó là phƣơng pháp
dạy học của giáo viên (GV) chƣa phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động và
sáng tạo của HS. Để góp phần nâng cao chất lƣợng học tập của HS cần đổi
mới mạnh mẽ phƣơng pháp dạy học.
9


Trong quá trình đổi mới phƣơng pháp dạy học, thì phƣơng tiện dạy

học đóng một vai trò hết sức quan trọng. Sử dụng phƣơng pháp dạy học
không chỉ giúp HS nâng cao hiệu quả học tập mà còn hƣớng vào việc hình
thành cho HS kĩ năng sử dụng các phƣơng tiện học tập và hoạt động thực
tiễn.
Thực trạng giáo dục nƣớc CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạy
kiến thức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng đƣợc 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
đƣợc vấn đề này đòi hỏi cần thiết phải đổi mới phƣơng 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 cƣờng sử dụng thí nghiệm trong dạy
học là vấn đề then chốt của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học. Bên cạnh
việc xây dựng các phƣơng 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 chƣơng trình vật lí phổ thông, kiến thức chƣơng “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 nƣớc CHDCND Lào, tôi đã lựa chọn đề tài “Một số biện

10


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. Mụ đí

i

ứu của đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phƣơng pháp thực nghiệm và thực
trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trƣờng Trung học cơ sở, đề xuất
các biện pháp tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các
trƣờng Trung học cơ sở của CHDCND Lào.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu làm rõ đƣợc thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trƣờng
phổ thông, đồng thời dựa trên lí luận về phƣơng pháp thực nghiệm trong
dạy học vật lí thì có thể đề xuất đƣợc các biện pháp để tăng cƣờng sử
dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trƣờng Trung học cơ sở của
CHDCND Lào.
4. N iệ

vụ

i

ứu

4.1. Nghiên cứu lý luận về phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật
lí trƣờng phổ thông.
4.2. Nghiên cứu thực trạng vận dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong
dạy học vật lí ở các trƣờng Trung học cơ sở của CHDCND Lào.
4.3. Nghiên cứu đề xuất và triển khai các biện pháp để tăng cƣờng sử
dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trƣờng Trung học cơ sở của

CHDCND Lào.
4.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ 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. P

i

ứu 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
phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông.
11


- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nƣớc
cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mới
phƣơng pháp DH hiện nay ở trƣờng Trung học cơ sở của CHDCND
Lào.
5.2. P

t ực nghiệ

s

m

- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị thí nghiệm vật
lí hiện có ở một số trƣờng 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 trƣờng Trung học cơ sở
(CHDCND Lào).
- Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra tính khả thi của các
biện pháp đã đề xuất và giả thuyết khoa học.
5.3. P

t ống kê toán học

- Sử dụng phƣơng pháp thống kê để đánh giá kết quả thực nghiệm
sƣ phạm.
6. Đó

ó

ủa đề tài

- Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm
trong dạy học vật lí ở trƣờng Trung học cơ sở (CHDCND Lào).
- Đề xuất đƣợc một số biện pháp để tăng cƣờng sử dụng thí
nghiệm trong dạy học vật lí ở các trƣờng Trung học cơ sở của
CHDCND Lào.
- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí ở các
trƣờng THCS trong cả nƣớc CHDCND Lào.
7. Cấu trúc của luậ vă
Luận văn đƣợc trình bày gồm các phần: Phần mở đầu, 3
chƣơng, phần phụ lục và tài liệu tham khảo. Cụ thể nhƣ sau:
Phần I: Mở đầu
Phần II: N i dng luậ vă
12

C

I: C sở lí luận và thực tiễn của biệ

tă

ờng sử dụng thí nghiệm vật lí khi d y các kiến thức về điện
học cho họ si
C

tr ờng THCS (CHDCND Lào).
II: M t số biệ

tă

ờng sử dụng thí

nghiệm trong d y học phầ điện học ở tr ờng THCS (CHDCND
Lào).
C

III: T ực nghiệ

Kết luận chung
Tài liệu tham khảo

13

s

m.


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. P

t ự

iệ

tro

ọ vật í [1, 2]

+ Khái niệm thực nghiệm
Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam (nxb Từ điển bách khoa, Hà Nội,
2005): “Thực nghiệm (là) phƣơng thức nghiên cứu các đối tƣợng vật chất,
bao gồm việc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phƣơng tiện kĩ
thuật để tác động vào đối tƣợng hoặc tái tạo lại đối tƣợng; loại trừ những
yếu tố ngẫu nhiên; quan sát và đo đạc các thông số bằng những phƣơng tiện
kĩ thuật tƣơng ứng. Thực nghiệm có thể mô hình hóa đối tƣợng. Thực
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 phƣơng pháp nghiên cứu khoa học”, nxb Khoa
học kĩ thuật, Hà Nội, 1983, trang 30 – 31):
“Nhận thức thực nghiệm đƣợc thực hiện trong quá trình thí nghiệm,
hiểu theo nghĩa rộng nhất, có nghĩa là sự tƣơng 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 phƣơng pháp
14


nghiên cứu thực nghiệm bao gồm quan sát, thí nghiệm và các phép đo. Cụ
thể là:
+ “Quan sát là một phƣơng 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 đƣợc 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 tƣợng của thế giới xung quanh”;
+ “ Thí nghiệm là một phƣơng 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 tƣợng và quá trình nghiên cứu” (trang 46, sách đã dẫn);
+ “...Đo là quá trình tìm mối quan hệ giữa một đại lƣợng nhất định với
một đại lƣợng khác cùng loại, đƣợc 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.
Nhƣng trong những trƣờng hợp cá biệt, ngƣời ta gọi mọi phƣơng pháp gán
cho các đối tƣợng đƣợc 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).

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 trƣờng chuyên của CHDCND Lào.
1.1.2. Sự ra đời ủa

t ự

iệ

tro

sự

t triể

ủa

Vật í ọ [2, 5].
Thời cổ đại, khoa học chƣa phân ngành và chƣa tách khỏi triết học, mục
đích của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chƣa
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
15


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, tƣ tƣởng 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 ngƣời muốn tìm những con đƣờng mới hơn để đi đến nhận thức
khoa học nhƣ 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 đƣợc 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...
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.. Trƣớc một hiện tƣợng tự nhiên cần tìm hiểu,
Galile bắt đầu bằng quan sát để xác định rõ vấn để cần nghiên cứu, đƣa 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 đƣợc bằng thực nghiệm. Sau đó, ông bố
trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phƣơng tiện thí
nghiệm tốt nhất để có thể đạt kết quả chính xác tin cậy đƣợc. Cuối cùng,
ông đối chiếu kết quả thu đƣợc bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu.

16


Phƣơng 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 tƣợng. Về sau, các nhà khoa học
khác đã kế thừa phƣơng 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)...
Nhƣ vậy, phƣơng pháp thực nghiệm với tƣ cách lả một phƣơng 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. P

t ự

iệ

tro

ọ vật í

Galile đƣợc coi là ông tổ của vật lí thực nghiệm, ngƣời sáng lập ra
phƣơng pháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoàn
chỉnh hơn. Spaski đã nêu lên thực chất của phƣơng pháp thực nghiệm của
Galile nhƣ 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
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 trƣớc đó chƣa biết đến. Những
hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể đùng thực nghiệm mà kiểm tra lại đƣợc,
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 phƣơng pháp thực
nghiệm. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc

17


thiết kể (nghĩ ra) phƣơng 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 đƣợc
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 phƣơng pháp nhận thức trong trƣờng hợp này đƣợc gọi là phƣơng pháp
thực nghiệm”. [28, tr. 125]
Còn theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hƣng thì phân
biệt phƣơng pháp thực nghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp. “Theo nghĩa
rộng, phƣơng pháp thực nghiệm có thể bao gồm từ những ý tƣởng ban đầu
của các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng. Theo nghĩa hẹp, phƣơng
pháp thực nghiệm có thể hiểu nhƣ 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 ngƣời khác đề ra rồi
nhƣng chƣa kiếm tra đƣợc. Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là
từ giả thuyết đã có suy ra hệ quà có thể kiểm tra đƣợc và tìm cách bố trí thí
nghiệm khéo léo, tinh vi để quan sát đƣợc hiện tƣợng do lý thuyết dự đoán
và thực hiện các phép đo chính xác” [31, tr.111], Phƣơng pháp thực
nghiệm có thể hiểu theo nghĩa rộng hoặc nghĩa hẹp tùy theo quan điểm của
mỗi ngƣời xem xét, gắn với lịch sử vật lí học, cũng nhƣ tùy theo mục đích
cụ thể của ngƣời vận đụng nó trong dạy học ở các bậc học khác nhau.
Nhƣng 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 đƣa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm.
+ Xây dựng (thiết kế) phƣơng án thí nghiệm cho phép thu lƣợm thông
tin cần thiết cho sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra già thuyết.

18


+ Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo...).
+ Phân tích kết quả và kết luận.
1.1.4. Vai trò ủa t í

iệ

tro

ọ vật í ở tr ờ

ổt

+ Phƣơng 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 đƣờng 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 trƣng 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.
+ Phƣơng pháp cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn. Thực tiễn đƣợc nói
trong PPTN là các hiện tƣợng, các quá trình Vật lí đƣợc mô tả, đƣợc tái
hiện qua các thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm. Việc học
sinh trực tiếp đề xuất phƣơng án và tiến hành thí nghiệm kiếm tra, trực tiếp
quan sát các hiện tƣợng, 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 đƣợc 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
thuyết (nhƣ tính chất của sự vật, hiện tƣợng, quy luật diễn biến, quan hệ...).
Hoạt động nhận thức theo phƣơng pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấy
đƣợc sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn.
+ PPTN là phƣơng 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
19


kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phƣơng 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 cƣờng hứng thú đối
với môn học. Nó thôi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng
tạo, bồi dƣỡng 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 đƣợc cho tất cả các
kiểu bài học Vật lí. Do đó trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp
chặt chẽ phƣơng pháp thực nghiệm với các phƣơng pháp khác một cách
hợp lí.
1.2. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG
DẠY HỌC VẬT LÍ
Bồi dƣỡng 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

học, nhằm bồi dƣỡng 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 phƣơng 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
phƣơng pháp thực nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh
hoạt động theo các giai đoan, cụ thể nhƣ sau:

20


 Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề.
Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề nhƣ: 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 chƣa ý thức đƣợc và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tƣợng
hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó. Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà
học sinh chƣa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời đƣợc.
Từ đó, kích thích hứng thú học tập của học sinh [31]
 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán.
Giáo viên hƣớng 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 nhƣng chƣa chắc chắn. Ngƣời giáo viên
phải hƣớng dẫn các em biết dự đoán có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loại
trừ các dự đoán chƣa 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 đƣợc nêu dƣới 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
đƣợc kiểm tra. Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thƣờng
không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó. Hệ quả logic đƣợc 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 lƣợng vật lý mà
những đại lƣợng này phải đo đƣợc trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích...).
21


+ Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tƣợng nào đó có
thể quan sát đƣợc trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đối của một
đại lƣợng 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 phƣơng án thí nghiệm.
Ở thao tác này, ngƣời giáo viên phải lảm sao cho học sinh có thể tự do
đề xuất các ý tƣớng của mình, từ đó giáo viên có thể hƣớng dần, luyện tập
để các ý tƣởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát
triển đƣợc 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 nhƣ: tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ
thị...đƣợc rèn luyện [22].
 Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên
cứu).
+ Theo những trình bày ở trên thì các giai đoạn của Phƣơng pháp thực
nghiệm trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông phản ánh chu trình sáng
tạo khoa học vật lí nhƣ nêu trong sơ đồ hình 1.

22


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

i iệ

t í

iệ

vật í

“Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con
ngƣời vào các đối tƣợng 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 đƣợc tri thức mới”
1.3.2. C
+ C

ứ
ứ

ă

ă

ủa t í

iệ

t eo qua điể

tro

ọ vật í

ậ t ứ :

1.- Thí nghiệm là phƣơng tiện thu nhận thông tin;
2.- Thí nghiệm là phƣơng tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã
thu đƣợc;
3.- Thí nghiệm là phƣơng tiện vận dụng tri thức vào thực tiễn;
4.- Thí nghiệm là một bộ phận của các phƣơng pháp nhận thức vật lí.
+C ứ

ă

ủa t í

iệ

t eo qua điể

23

í uậ

ọ :


1.- Thí nghiệm có thể đƣợc sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau
của quá trình dạy học;
2.- Thí nghiệm là phƣơng tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện
của học sinh;
3.- Thí nghiệm là phƣơng tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học
vật lí.
1.3.3. C

o it í

iệ

đ ợ sử ụ

tro

ọ vật í [2]

1.3.3.1. T í
iệ
iểu iễ
Là loại thí nghiệm cần thiết chủ yếu để hình thành những biểu tƣợng
ban đầu về các hiện tƣợng, 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:
+T í

iệ

ở đầu:

Nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ về hiện tƣợng sắp nghiên
cứu. GV cũng có thể giới thiệu TN sau khi đã giới thiệu với HS một hiện
tƣợng Vật lí nào đó mà họ thấy hoặc chƣa thấy trong thực tế, nhằm minh
họa cụ thể hiện tƣợng hay củng cố ch những nhận xét về hiện tƣợng đó.
Cần chú ý: các TN mở đầu cần ngắn gọn, có hiệu lực nhanh và không
đòi hỏi thiết bị phức tạp.
+T í

iệ

i

ứu iệ t ợ

, qu trì

vật í:

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: Đƣợc tiến hành nhằm đi đến một luận
đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở những kết quả rút ra
từ thí nghiệm theo con đƣờng quy nạp. Sơ đồ thể hiện nhƣ trên hình:

24


Thí nghiệm

Các sự kiện

Các kết luận lí

biễu diễn

thực nghiệm

thuyết

Hình 1.2. Sơ đồ TN nghiên cứu khảo sát.
b) Thí nghiệm nghiên cứu minh họa: Đƣợc tiến hành theo con đƣờng 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 nhƣ trên
hình:
Các hệ quả

Mô hình lí

TN kiểm chứng
(minh họa)

thuyết

Hình 1.3. Sơ đồ TN nghiên cứu minh họa.
+ T í

iệ

ủ

ố:

Bao gồm những TN trình bày ứng dụng của các hiện tƣợng và định luật
Vật lí trong kĩ thuật và đời sống, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã học để
giải thích, qua đó giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời
GV cũng kiểm tra đƣợc 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. T í

iệ

t ự tậ :

Là các TN do học sinh tự tiến hành dƣới sự hƣớng dẫn của GV . TN

thực tập về Vật lí gồm các loại sau:
+T í

iệ

trự

iệ :

TN đƣợc tiến hành trong quá trình nghiên cứu tài liệu mới. Dƣới sự
hƣớng dẫn của GV, mỗi HS hoặc từng nhóm cùng tiến hành những quan
25