Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm vật lý cho học sinh khi dạy học một số kiến thức chương chất khí vật lý 10, chương trình chuẩn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Vũ Thị Nguyệt Anh

BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
VẬT LÝ CHO HỌC SINH KHI DẠY HỌC
MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”
VẬT LÝ 10, CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN

Chun ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lí
Mã số
: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS. PHẠM THỊ PHÚ

Thành phố Hồ Chí Minh – 2009


LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn:
Cô hướng dẫn, PGS. TS. Phạm Thị Phú – người đã trực tiếp khuyến khích,
động viên, hướng dẫn tơi thực hiện hoàn thành đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách
nhiệm.
Q thầy cơ trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, khoa Vật lý, thư viện, phịng
Khoa Học Cơng Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí

minh đã khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời
gian học tập và thực hiện đề tài.
Ban Giám Hiệu, quý thầy cô trong tổ bộ môn Vật Lý – Công Nghệ trường
THPT CưM’Gar – Huyện CưM’Gar – Tỉnh Đăklăk đã tạo điều kiện tốt nhất để giúp
đỡ tơi hồn thành đề tài.
Tác giả
Vũ Thị Nguyệt Anh


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
PPTN

:

Phương pháp thực nghiệm

SGK

:

Sách giáo khoa

THPT

:

Trung học phổ thơng

BTTNVL :

Bài tập thí nghiệm Vật lý

PTTT

Phương trình trạng thái

:


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Xã hội hiện nay là xã hội tri thức và thông tin. Sự đổi mới với tốc độ rất nhanh
trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ tác động đến thông tin ở ba khía cạnh:
thơng tin có giá trị khơng dài, khối lượng thông tin tăng nhanh, nội dung thông tin
ngày càng phức tạp. Như vậy, phương pháp giảng dạy chỉ hướng tới mục tiêu cung
cấp kiến thức, kĩ năng (thông tin) sẽ ln lạc hậu với thời đại. Do đó, người giáo
viên phải hướng tới việc bồi dưỡng cho học sinh những phương pháp nhận thức để
họ có thể chiếm lĩnh lấy tri thức trong quá trình tự học.
Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã xác định trong nghị quyết
TW4 khóa VII, nghị quyết TW2 khóa VIII, được thể chế trong Luật Giáo dục
(2005) đã ghi: “phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự
giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng
môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào
thực tiễn…”.
Để thực hiện được mục tiêu chung của giáo dục trong dạy học vật lí, chương
trình Vật lí THCS và THPT cũng yêu cầu phải cung cấp cho học sinh những hiểu
biết ban đầu về các phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí học, trong đó có
phương pháp thực nghiệm.
Do đó, phương pháp thực nghiệm đã trở thành một loại kiến thức đặc biệt cần
phải trang bị cho học sinh. Phương pháp thực nghiệm khơng những là mục tiêu kiến

thức mà cịn xem là một công cụ quan trọng để học sinh sử dụng nhằm xây dựng và
chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của mình.
Trong chương trình Vật lí lớp 10, chương “ Chất khí” là chương các nội dung
kiến thức chủ yếu được xây dựng từ thực nghiệm. Do đó ta có thể bồi dưỡng cho
học sinh phương pháp thực nghiệm - phương pháp nhận thức quan trọng của Vật lí
khi dạy học chương này.
Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứu nói
về việc dạy học nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh.


Nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với việc dạy từng kiến thức cụ thể cho từng
đối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ. Ví dụ như nghiên cứu về
việc dạy học các định luật chất khí nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật
lí cho học sinh thì cịn một số bất cập.
Với những lí do trên, tơi tiếp tục hướng nghiên cứu trên qua đề tài: “Bồi dưỡng
phương pháp thực nghiệm cho học sinh khi dạy học chương Chất khí, lớp 10,
chương trình chuẩn” làm đề tài nghiên cứu của mình.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” ở Vật lý lớp
10 chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm của
Vật lí học.
3. Giả thuyết khoa học
Có thể dạy học theo định hướng tăng cường bồi dưỡng cho học sinh PPTN Vật lý
thông qua một số bài học chương “Chất khí”, từ đó góp phần nâng cao chất lượng
nắm vững kiến thức chương và bồi dưỡng phương pháp nhận thức cho học sinh.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
4.1. Tìm hiểu phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí học và trong
dạy học Vật lí.
4.2. Tìm hiểu các biện pháp và hình thức bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm
cho học sinh.

4.3. Tìm hiểu mục tiêu dạy học, chương trình, cấu trúc và nội dung của chương
“Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn.
4.4. Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lý với việc bồi dưỡng phương pháp thực
nghiệm Vật lí ở một số trường THPT thuộc tỉnh Đăklăk.
4.5. Xác định và chuẩn bị những điều kiện cần thiết để dạy học chương “Chất
khí” nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh.
4.6. Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” Vật lý 10,
chương trình chuẩn để bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm Vật lý.


4.7. Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp,
đánh giá tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình đã đề xuất, điều chỉnh, hoàn
thiện.
5. Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp nghiên cứu lí luận.
Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí
và trong dạy học vật lí, các tài liệu kinh điển và cập nhật về lí luận dạy học, lí luận
dạy học Vật lí.
Nghiên cứu tư liệu về nội dung, mục tiêu, yêu cầu giảng dạy chương “Chất
khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn.
+ Phương pháp điều tra.
Tìm hiểu việc dạy và học nhằm sơ bộ đánh giá thực tế dạy học chương “Chất
khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn.
Trao đổi với giáo viên, học sinh, dự giờ.
+ Phương pháp thực nghiệm.
 Thực nghiệm Vật lí: khảo sát thực nghiệm các định luật chất khí.
 Thực nghiệm sư phạm.
+ Phương pháp xử lí số liệu: Theo thống kê toán học.
6. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
Hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học một số

kiến thức thuộc chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn.
7. Phạm vi nghiên cứu
Bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm, một phương pháp nhận
thức đặc thù của Vật lí học khi dạy học các định luật thực nghiệm về chất khí
chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn.
8. Đóng góp mới của đề tài
- Về lý luận: khẳng định sự cần thiết và có thể dạy học tăng cường bồi dưỡng
PPTN Vật lý cho học sinh.
- Về nghiên cứu áp dụng:


+ Đề xuất 4 tiến trình dạy học các định luật chất khí nhằm bồi dưỡng cho
học sinh phương pháp thực nghiệm – một phương pháp nhận thức đặc thù của Vật
lý học.
+ Đã chế tạo 6 bộ thí nghiệm để khảo sát định lượng các định luật chất khí:
Định luật Bôilơ – Mariốt, định luật Sác – lơ và phương trình trạng thái chất khí
dùng cho hoạt động nhóm của học sinh.
+ Nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng PPTN Vật lý cho
học sinh lớp thực nghiệm.


Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC
NGHIỆM VẬT LÍ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí
1.1.1. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của Vật lí
học [24],[ 31]
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
khơng 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 khơng dùng 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 tơ có một địa vị tối cao trong đời sống xã hội và coi “Khoa
học là đầy tớ của 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 rằng khoa học khơng chỉ có nhiệm vụ bình giải lời lẽ của những kẻ có uy
tín, khoa học phải được xây dựng trên cơ sở lập luận chặt chẽ và thí nghiệm chính
xác. Và vì vậy, ơng bị giáo hội lên án và bị cầm tù hơn 20 năm tới khi 74 tuổi.
Đến 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, phải “hỏi thiên nhiên” chứ khơng 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 đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lý thuyết có tính chất
dự đốn. Từ lý thuyết đó, ơng rút ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thực
nghiệm. Sau đó, ơng 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, ơng 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 hồn chỉnh hơn. Những thành tựu ban đầu của vật lí học

thực nghiệm đã khiến cho thế kỉ 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), Gilbert (1540 – 1603)…
Như vậy, phương pháp thực nghiệm với tư cách là 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 cịn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình nghiên cứu vật lí
học hiện đại.
1.1.2. Nội dung của phương pháp thực nghiệm
Galile được coi là ơng 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 đốn).
Giả thuyết đó khơng chỉ đơn thuần là sự tổng quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã
làm. Nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, khơng có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể.
Bằng phép suy luận logic và bằng tốn học, các nhà khoa học có thể từ giả thuyết
đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đốn một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến.
Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được,
và nếu sự kiểm tra đó thành cơng, nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành
định luật vật lí chính xác. [31, tr.108]


Ở nước ta, 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 kế
(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
ngun lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giả thuyết,
một phỏng đốn 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 Nguyễn 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 thì nghiệm để kiểm 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 kiểm tra được. Nhiệm vụ của nhà vật lí
thực nghiệm lúc này là từ giả thuyết đã có suy ra hệ quả có thể kiểm tra được và tìm
cách bố trí thí nghiệm khéo léo, tinh vi để quan sát được hiện tượng do lí thuyết dự
đốn 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 người xem xét,
gắn với lịch sử vật lí học, cũng như tùy theo mục đích cụ thể của người vận dụng 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 giả thuyết cần kiểm tra.
- Xử lý một giả thuyết để 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 giả thuyết.
- Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo…).
- Phân tích kết quả và kết luận.


1.2. Sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ
thơng
1.2.1. Phương pháp thực nghiệm trong mục tiêu dạy học trường trung học
[1], [12]
Nghị quyết trung ương 2 (khóa VIII) của Đảng đã chỉ rõ:
“Nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người và thế
hệ thiết thực gắn bó với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội….. có ý thức
cộng đồng và tính tích cực của cá nhân làm chủ tri thức khoa học và công nghệ
hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi…”.

Cụ thể hóa mục tiêu đào tạo con người mới theo Nghị quyết của Đảng, mục
tiêu giáo dục THCS và THPT nêu rõ: bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp
nhận thức đặc thù của Vật lí học, trước hết là PPTN vật lí.
Học là nhận thức, là tìm tịi sáng tạo, vì thế phương pháp nhận thức khoa học là
hạt nhân của phương pháp dạy học. Do đó, PPTN có những đặc điểm riêng làm cho
việc sử dụng nó trong dạy học Vật lí trở thành một giải pháp tổng hợp nhằm thực
hiện có hiệu quả mục tiêu dạy học.
+ Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hồn thiện những
phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo. PPTN dạy cho học sinh tìm tịi
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 q 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, hồn thiện ở bản 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 q trình Vật lí được mơ 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 kiểm 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 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 tịi, giải quyết vấn đề, có thể áp dụng để giải quyết
những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình độ, khơng địi hỏi vốn
kiến thức q 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 mơn học. Nó thơi 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 khơng cùng trình độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng ngồi những hoạt
động, vì các em khơng đủ khả năng giải quyết các u cầu. Ngồi 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.
1.2.2. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và hướng dẫn học sinh
hoạt động trong mỗi giai đoạn
Bồi dưỡng cho học sinh PPTN có nghĩa là tổ chức cho học sinh hoạt động nhận
thức theo các giai đoạn của PPTN của quá trình nhận thức khoa học, nhằm bồi
dưỡng năng lực tìm tịi, 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 sau:


 Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề.
Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mơ tả một hồn cảnh
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 tịi 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 dựng một câu trả lời dự đoán ban
đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bản thân, vào những kiến thức đã
có…(ta gọi là xây dựng giả thuyết). Những dự đốn này có thể cịn thơ sơ, có vẻ
hợp lý nhưng chưa chắc chắn. Người giáo viên phải hướng dẫn các em biết dự đốn
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 đốn hợp lí hơn cả [31].
 Giai đoạn 3: Từ dự đốn suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm tra được.
Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đốn: đó là một nhận định có thể
mang tính bản chất khái quát. Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải 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 dẫn đến kết luận có dạng:
+ Biểu thức tốn học biểu diễn sự phụ thuộc của 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 khơng tồn tại một hiện tượng nào đó có thể
quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đổi của một đại lượng
vật lý nào đó.


Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một số 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 quả dự đoán.
Đây là hành động đặc thù của PPTN. Trong giai đoạn này bao gồm các thao tác
sau:
a. Đề xuất phương án thí nghiệm.
Ở thao tác này, người giáo viên phải làm sao cho học sinh có thể tự do đề

xuất các ý tưởng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dẫn, 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 thơng tin, rút ra kết quả. Ở thao tác này, các kỹ năng thực hành như: tính tốn,
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).
Nội dung của giai đoạn này bao gồm:
- Tổ chức cho học sinh hoặc nhóm học sinh báo cáo kết quả nghiên cứu của
mình (kết quả thí nghiệm, những nhận xét, đánh giá, tính xác thực của dự đoán
được kiểm tra) trước lớp.
- Tổ chức cho học sinh (các nhóm học sinh) trao đổi, tranh luận, đánh giá kết
quả nghiên cứu của bạn, thí nghiệm có kiểm tra được đúng điều dự đốn khơng, cần
bổ sung điều chỉnh thế nào.
- Giúp học sinh chuẩn xác hóa các kết luận, rút ra kiến thức. Nếu kết quả thí
nghiệm khẳng định hệ quả logic tức là khẳng định tính chân thực của dự đốn (giả
thuyết). Nếu kết quả thí nghiệm phủ định hệ quả logic thì phải kiểm tra lại thí
nghiệm (bố trí đã hợp lý chưa, tiến hành đo đạc có gì sai…) hoặc q trình suy ra hệ
quả logic có phạm sai lầm gì (về quy tắc logic hoặc tốn học) hoặc là phải xem lại
chính bản thân dự đốn (giả thuyết) để điều chỉnh, thậm chí phải thay đổi bằng dự
đốn khác cho đến khi có sự phù hợp của kết quả thí nghiệm với hệ quả mới thì lúc


đó dự đốn (giả thuyết) nêu ra mới thành chân lý khoa học (định luật, thuyết, định
lý…) [22].
 Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức mới.
Học sinh vận dụng kiến thức mới để giải thích hay dự đốn một số hiện tượng
trong thực tiễn, nghiên cứu các thiết bị kĩ thuật trong đời sống, sản xuất. Thơng qua
đó, trong một số trường hợp, sẽ đi tới giới hạn áp dụng của kiến thức và xuất hiện

mậu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết [31].
1.2.3. Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm cho học sinh
Trong điều kiện dạy học hiện nay ở nước ta, việc học sinh tham gia vào toàn bộ
các hành động của phương pháp thực nghiệm là việc rất khó khăn (do hạn chế về
thời gian, thiết bị dạy học khơng đảm bảo, trình độ học sinh…), do vậy, dạy học
phương pháp thực nghiệm chỉ có thể thực hiện ở một số những mức độ nhất định
dựa vào mức độ tham gia của học sinh vào các hành động của phương pháp thực
nghiệm.
Theo tác giả Phạm Thị Phú có 4 mức độ dạy học PPTN ở trường phổ thông
như sau [22].
- Mức độ 1:
Cung cấp cho học sinh nội dung của phương pháp thực nghiệm. Ở mức
độ này học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
với các khái niện “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả logic”, “thí nghiệm
kiểm tra”, “kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ đơn giản. Việc
học sinh tham gia trực tiếp vào các hành động của phương pháp thực nghiệm ở mức
độ này còn hạn chế, học sinh chỉ có thể tham gia vào một vài khâu trong trường hợp
nội dung tri thức đơn giản. Tóm lại, ở mức độ này, học sinh phải được chứng kiến
tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm, hiểu được phương pháp thực
nghiệm là con đường cơ bản để thiết lập các quy luật vật lí, nắm được cấu trúc của
phương pháp thực nghiệm gồm những hành động nào, thứ tự thực hiện các hành
động. Học sinh có thể thực hiện ở một vài khâu mà nội dung vật lí đơn giản và trang
thiết bị cho phép. Mức độ 1 có thể áp dụng đối với tất cả học sinh lớp 10 THPT.


- Mức độ 2:
Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản, cần thiết, tối thiểu của phương pháp
thực nghiệm. Học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực
nghiệm và trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra.
Một số kỹ năng cơ bản cần rèn luyện cho học sinh khi dạy học phương

pháp thực nghiệm ở mức độ 2:
+ Kỹ năng đo lường trực tiếp các đại lượng: nhiệt độ bằng nhiệt kế..
+ Kỹ năng tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn.
+ Kỹ năng quan sát những q trình, hiện tượng vật lí đơn giản.
Ở mức độ này, nhất thiết học sinh phải thực hiện một số thao tác của “thí
nghiệm kiểm tra “ trong phương pháp thực nghiệm. Đây là mức độ áp dụng cho mọi
học sinh lớp 10.
- Mức độ 3:
Học sinh được trải qua tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
và tự lực thực hiện giai đoạn “thí nghiệm kiểm tra” từ việc tự lập phương án thí
nghiệm, xử lý kết quả thí nghiệm, rút ra kết luận của thí nghiệm và rút ra kết luận về
vấn đề nghiên cứu. Để thực hiện được mức độ này, học sinh phải trải qua mức độ 1,
2 và học sinh các lớp chuyên.
Ở mức độ này, để giúp cho học sinh tự lực thực hiện được giai đoạn “thí
nghiệm kiểm tra” thì giáo viên có thể thực hiện theo biện pháp sau:
+ Giáo viên nêu ra một số phương án thí nghiệm, cho học sinh lựa chọn phương
án khả thi và tối ưu.
+ Giáo viên trình bày mẫu việc xây dựng phương án thí nghiệm của các thí
nghiệm lịch sử.
+ Ở mức độ 1, 2 phải làm cho học sinh thấy được cách lập luận, trừu xuất trong
việc lập kế hoạch thí nghiệm.
+ Sử dụng các bài tập thí nghiệm vật lí để hình thành và rèn luyện kỹ năng lập
phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm.


+ Chuyển một số thí nghiệm thực hành thành thí nghiệm nghiên cứu của học
sinh.
- Mức độ 4:
Học sinh tự lực nghiên cứu một số vấn đề nhỏ bằng phương pháp thực
nghiệm. Đây là mức độ cao nhất của dạy học phương pháp thực nghiệm trong nhà

trường và chỉ áp dụng đối với học sinh hoàn thành 3 mức độ trên và những học sinh
thực sự có năng khiếu về vật lí.
Cụ thể của mức độ này là học sinh giải quyết một bài tập giáo viên giao cho,
bài tập mang tính nghiên cứu, tìm quy luật một sự phụ thuộc nào đó bằng thí
nghiệm, thiết kế chế tạo dụng cụ đo đơn giản để đo một đại lượng vật lí nào đó…
1.2.4. Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học phương pháp
thực nghiệm
1.2.4.1. Những hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh
Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu
những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát
triển những phẩm chất năng lực của người học.
Theo lý thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc, gồm nhiều thành phần có
quan hệ và tác động lẫn nhau:
Động cơ

Hoạt động

Mục đích

Hành động

Phương tiện, điều kiện

Thao tác

Hình 1.1: Cấu trúc của hoạt động học theo lý thuyết hoạt động


Đối với hoạt động học tập Vật lý của học sinh ở trường phổ thơng thì các hành
động được dùng phổ biến là:

1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng.
2. Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản.
3. Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng .
4. Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng.
5. Bố trí một thí nghiệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện xác
định.
6. Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng.
7. Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật hiện tượng.
8. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.
9. Mơ hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái
niệm, những mơ hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy.
10. Đo một đại lượng vật lý.
11. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý, biểu diễn bằng cơng
cụ tốn học.
12. Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác
định.
13. Giải thích một hiện tượng thực tế.
14. Xây dựng một giả thuyết.
15. Từ giả thiết, suy ra một một hệ quả.
16. Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết (hệ quả).
17. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định luật
vật lý.
18. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động.
19. Đánh giá kết quả hành động.
20. Tìm những phương pháp chung để giải quyết một loại vấn đề.
Và những thao tác phổ biến cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lý.
1. Thao tác vật chất:


- Nhận biết bằng các giác quan.

- Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làm di
chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát, đặt vào một điện áp…
- Sử dụng các dụng cụ đo.
- Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị).
- Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm.
- Thay đổi các điều kiện thí nghiệm.
2. Thao tác tư duy:
- Phân tích.
- Tổng hợp.
- So sánh.
- Trừu tượng hóa.
- Khái quát hóa.
- Cụ thể hóa.
- Suy luận quy nạp.
- Suy luận diễn dịch.
- Suy luận tương tự.
Những hành động và thao tác ở trên là những hành động và thao tác được dùng
phổ biến trong quá trình nhận thức vật lý của học sinh ở trường phổ thơng [28].
Cịn trong mục tiêu bồi dưỡng PPTN cho học sinh, để lĩnh hội được PPTN như
một toàn thể, học sinh cần phải có kỹ năng thực hiện những thao tác và hành động
chính của PPTN [22].
1. Đo đạc:
- Đo đạc những đại lượng biến thiên nhanh.
- Đo gián tiếp các đại lượng.
- Biết cách tính sai số tuyệt đối, tương đối và đánh giá độ chính xác của phép đo.
- Biết vẽ đồ thị. Biết sử dụng đồ thị tra cứu những thông tin cần thiết.
2. Quan sát:
- Quan sát hiện tượng diễn biến nhanh.

- Quan sát q trình có nhiều hơn 2 đại lượng biến thiên, biết khống chế điều kiện
để đơn giản hóa q trình (các q trình biến đối trạng thái chất khí). Mơ tả kết
quả quan sát bằng bảng số, đồ thị từ đó rút ra những nhận xét.
- Quan sát để đưa ra giả thuyết sơ bộ.
3. Thí nghiệm Vật lý: Biết sử dụng các hành động và thao tác trong việc tiến hành
thí nghiệm theo chỉ dẫn; Bước đầu có hiểu biết và kỹ năng đề xuất phương án thí
nghiệm nhằm kiểm tra giả thuyết; rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu.
4. Về các thao tác tư duy: Biết phân tích, so sánh các kết quả quan sát và đo đạc,
thí nghiệm; biết tổng hợp và khái quát hóa để rút ra kết luận đơn giản.
5. Những hiểu biết về lý thuyết PPTN và vận dụng.
- Hiểu được những khâu cơ bản của PPTN.
- Bước đầu biết sử dụng PPTN xây dựng một vài định luật Vật lý đơn giản.
- Tự lực nghiên cứu một vấn đề đơn giản bằng PPTN.
Như vậy, khi hướng dẫn học sinh nhận thức Vật lý bằng PPTN thì các hành
động và thao tác đặc thù của nhận thức Vật lý đã nêu trên có cơ hội thực hiện; học
sinh được bồi dưỡng, rèn luyện tư duy lý thuyết và thực nghiệm – tư duy Vật lý.
1.2.4.2. Những hoạt động chủ yếu của giáo viên khi hướng dẫn học sinh chiếm
lĩnh kiến thức theo PPTN Vật lý
- Xây dựng tình huống có vấn đề.
- Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp.
- Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện những tháo tác cơ bản, những
hành động phổ biến nêu trên.
- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần thiết để
thực hiện các hành động.
- Định hướng hành động tư duy học sinh theo các giai đoạn của PPTN.
Việc định hướng hành động tư duy học sinh được thực hiện thông qua các
câu hỏi. Theo tác giả Phạm Hữu Tịng có 3 kiểu định hướng thường sử dụng [28,
tr.46].

+ Định hướng tái tạo: Là kiểu định hướng trong đó người dạy hướng học
sinh vào việc huy động, áp dụng những kiến thức, cách thức hoạt động học sinh đã
nắm được hoặc đã được người dạy chỉ ra một cách tường minh, để học sinh có thể
thực hiện nhiệm vụ mà họ đảm nhận.
Sự định hướng tái tạo lại có thể phân biệt thành hai trình độ khác nhau đối
với hành động địi hỏi ở học sinh. Đó là:
Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ. Người học theo dõi, thực
hiện, bắt chước lặp lại theo thao tác mẫu cụ thể do người dạy chỉ ra.
Định hướng tái tạo angôrit. Người dạy chỉ ra một cách khái quát tổng thể
trình tự hành động để người học tự chủ giải quyết được nhiệm vụ.
+ Định hướng tìm tịi. Đó là kiểu định hướng trong đó người dạy không chỉ
ra cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động cần áp
dụng, mà người dạy chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thể tự
tìm tịi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp
để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận.
+ Định hướng khái qt chương trình hóa. Đó là kiểu định hướng phối hợp
các đặc điểm của hai kiểu định hướng trên , trong đó trước hết người dạy cũng gợi ý
cho học sinh tự tìm tịi tương tự như ở kiểu định hướng tìm tịi nói trên, nhưng chú ý
giúp cho học sinh ý thức được đường lối khái qt của việc tìm tịi giải quyết vấn đề
và sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lí như sẽ trình
bày dưới đây, theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với học sinh; từ tổng quát, tổng
thể, toàn bộ đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận; từ tìm tịi đến tái tạo sao cho thực hiện
được một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất, vừa sức học sinh.
Trong việc định hướng hành động tư duy học sinh theo các giai đoạn của
PPTN Vật lý thì các câu hỏi khái quát thường có dạng:
+ Câu hỏi định hướng nêu dự đốn: (Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy có
mối liên hệ nào giữa đại lượng A và đại lượng B? Từ quan sát hay từ thí nghiệm
ta thấy hiện tượng a xuất hiện khi nào? Trong điều kiện nào?).

+ Câu hỏi định hướng nêu hệ quả logic: (Nếu điều dự đốn đúng thì từ dự đốn
suy ra hệ quả nào có thể kiểm tra bằng thí nghiệm?).
+ Câu hỏi định hướng nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán hay hệ quả
logic của dự đoán: (Cần phải làm thí nghiệm như thế nào để kiểm tra điều đó?
Dụng cụ gì? Lắp ráp ra sao? Trình tự tiến hành thế nào? Xử lý số liệu kết quả thí
nghiệm như thế nào?).
+ Câu hỏi định hướng thực hiện thí nghiệm kiểm tra: (Kết quả thí nghiệm có
phù hợp với có phù hợp với điều dự đốn khơng?).
+ Câu hỏi định hướng rút ra kết luận: (Rút ra kết luận gì về vấn đề nghiên
cứu?).
+ Câu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống đặt vấn đề: (Kiến thức mới
(định luật, nguyên lý Vật lý mới) giải thích thế nào cho vấn đề nêu ra ở đề bài?).
+ Câu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống mới: (Thí dụ nào chứng minh
cho kết luận vừa mới tìm ra bằng PPTN?).
2.5. Những sự chuẩn bị cần thiết để dạy học phương pháp thực nghiệm [19]
2.5.1. Chuẩn bị thí nghiệm Vật lý
Để bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm kết hợp với việc lôi
cuốn học sinh tham gia vào các hoạt động tích cực, tự lực trong học tập đòi hỏi phải
chuẩn bị cho học sinh những phương tiện hoạt động thích hợp (ở đây là những trang
thiết bị thí nghiệm). Những thí nghiệm tốt nhất là thí nghiệm học sinh, do học sinh
tự lực thực hiện để giải quyết các vấn đề học tập.
Giáo viên phải lựa chọn các đề tài sao cho có thể tổ chức cho học sinh làm
được thí nghiệm đồng loạt đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Thí nghiệm đơn giản, phù hợp với trình độ của học sinh.
+ Sử dụng càng nhiều càng tốt những dụng cụ, thiết bị, vật liệu dễ kiếm trong
đời sống hàng ngày, quen thuộc với học sinh.
+ Chú trọng đến mặt định tính hoặc chỉ cần các phép đo đơn giản nhằm giúp
cho học sinh hiểu rõ bản chất hiện tượng. Những thí nghiệm địi hỏi phải thực hiện
các phép đo, tính tốn phức tạp dành cho các bài thực hành chuyên biệt.

+ Thời gian tiến hành thí nghiệm khơng q dài để học sinh có thể thực hiện
được trong phạm vi thời gian tiết học, giải quyết được nhiệm vụ nhận thức đề ra
trong bài học.
+ Đảm bảo an toàn cho học sinh làm thí nghiệm. Mặt khác, cũng phải chú ý
làm giảm tối thiểu việc làm hỏng dụng cụ thí nghiệm.
1.2.5.2. Kỹ thuật sử dụng thí nghiệm trong dạy học theo phương pháp thực
nghiệm
Thí nghiệm nhằm tạo ra hiện tượng trong những điều kiện cho trước. Thí
nghiệm có tính khách quan, khơng phụ thuộc vào sự mong muốn hay tình cảm, thái
độ của người làm thí nghiệm. Tuy nhiên, trong dạy học, thí nghiệm phải đảm bảo
sao cho lơi cuốn được sự chú ý của học sinh, kích thích được trí tị mị, óc sáng tạo
của họ. Đối với người này thì thí nghiệm là mới lạ, có sự hấp dẫn, nhưng đối với
người khác thì thí nghiệm có thể không gây được sự chú ý nào. Bởi vậy, cùng một
thí nghiệm nhưng do cách sử dụng của từng giáo viên mà có thể gây ra những tác
động tâm lý khác nhau, đem lại hiệu quả khác nhau trong dạy học.
Ta hãy xem xét kỹ thuật thí nghiệm trong hai giai đoạn quan trọng của việc dạy
học theo tiến trình của PPTN: phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề.
+ Sử dụng thí nghiệm để phát hiện vấn đề:
Ở đây không phải giáo viên nêu lên vấn đề cần nghiên cứu mà giáo viên phải
tạo điều kiện để học sinh tự lực phát hiện được vấn đề cần nghiên cứu, do đó mà
kích thích được sự hứng thú và tính tích cực cá nhân của học sinh. Ta biết tư duy
chỉ bắt đầu khi trong đầu có câu hỏi, tồn tại một vấn đề, con người ở trong tình
huống có vấn đề. Muốn tạo ra tình huống có vấn đề cần có ba điều kiện: tồn tại một
vấn đề, một vướng mắc trong nhận thức, gây hứng thú nhu cầu nhận thức và vừa
sức học sinh để họ tin tưởng có khả năng giải quyết được vấn đề.
Thí nghiệm có thể tham gia vào việc tạo ra hai điều kiện đầu. Cụ thể là:
 Thí nghiệm Vật lý có thể góp phần làm xuất hiện vấn đề, xuất hiện một
mâu thuẫn, đó là một hiện tượng lạ mà học sinh chưa từng biết đến, hoặc không ngờ
sẽ xảy ra như thế, hoặc đã biết, đã gặp nhưng không hiểu nguyên nhân vì đâu.

 Gợi hứng thú, nhu cầu nhận thức: gây cảm xúc mạnh, làm cho học sinh
ngạc nhiên hoặc đáp ứng được một nhu cầu thực tế mà họ quan tâm.
Như vậy, kỹ thuật để tạo ra tình huống vấn đề gồm hai phần:
Dùng thí nghiệm tạo ra hiện tượng mới: thí nghiệm phải đơn giản, tạo ra
hiện tượng dễ quan sát để học sinh nhanh chóng nhận ra, tập trung được sự chú ý
vào mặt chính cần quan sát, hiện tượng không bị nhiều yếu tố gây nhiễu, hiện tượng
tạo ra phải rõ rệt, gây ấn tượng mạnh đối với học sinh, phải chứa đựng yếu tố mới lạ
đối với học sinh, gây ngạc nhiên hay băn khoăn thắc mắc với đa số học sinh, chứa
đựng yếu tố khác thường trái với suy nghĩ thông thường của học sinh.
Dẫn dắt học sinh phát hiện ra mâu thuẫn nhận thức: trước khi cho học sinh
quan sát thí nghiệm cần chuẩn bị cho học sinh về mặt tâm lý để khi quan sát thí
nghiệm họ tự phát hiện ngay ra mâu thuẫn, chỗ bế tắc trong tư duy, thích thú vì thỏa
mãn sự tị mị, hào hứng vì đã thỏa mãn được một điều mong ước từ lâu.
Ví dụ: Tất cả học sinh đều có thể vận dụng kiến thức về lực đẩy Acsimét để
giải thích được hiện tượng cái kim thả xuống nước thì bị chìm do lực đẩy Acsimét
nhỏ hơn trọng lượng của kim. Sau đó giáo viên đưa ra một cái kim đã lau khô và
sạch thả nhẹ nhàng theo phương nằm ngang trên mặt nước. Thật đáng ngạc nhiên:
cái kim nổi trên mặt nước chứ khơng chìm. Nếu thả cái kim đó theo phương thẳng
đứng thì kim lại chìm. Tại sao? Rõ ràng là cái kim đã chịu ảnh hưởng của mặt nước.
Để giải thích được hiện tượng lạ trên cần phải nghiên cứu tính chất của mặt chất
lỏng đối với cái kim. Đó chính là sức căng mặt ngồi của chất lỏng.
+ Sử dụng thí nghiệm để giải quyết vấn đề.
Như ta đã biết hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của học sinh phỏng theo các giai
đoạn của phương pháp thực nghiệm phải trải qua nhiều giai đoạn, trong đó có hai
giai đoạn quan trọng là dự đoán và kiểm tra dự đoán. Trong vật lý, những dự đoán
lý thuyết chỉ được coi là đúng đắn, là chân lý khi chúng phù hợp với thực tiễn, phù
hợp với kết quả thí nghiệm. Như vậy, thí nghiệm đóng vai trị quyết định trong việc
đánh giá một dự đốn đúng hay sai. Tuy nhiên thí nghiệm chỉ có thể khẳng định hay

bác bỏ dự đoán khi hệ quả của dự đốn đúng quy tắc. Nhiều khi khơng thể từ một


dự đốn khái qt có thể nhìn thấy ngay một hệ quả cụ thể trong thực tế mà phải trải
qua một chuỗi suy luận trung gian. Vậy điều quan trọng là phải đảm bảo suy luận
trung gian được thực hiện đúng các quy tắc suy luận của logic học, không phạm sai
lầm.
Thí nghiệm để giải quyết vấn đề có những đặc điểm sau:


Các thí nghiệm để giải quyết vấn đề chủ yếu là các thí nghiệm định

lượng: thu thập số liệu về mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng Vật lý nào đó. Do
đó, thí nghiệm cần có độ chính xác cao (sai số khơng vượt q 5%). Nhưng trong
điều kiện hiện nay việc thực hiện thí nghiệm định lượng đồng loạt trực diện là rất
khó khăn do thiết bị cung cấp cho các trường phổ thông chủ yếu do trong nước sản
xuất, chất lượng thấp, độ chính xác khơng đảm bảo. Vì vậy thường phải thay bằng
thí nghiệm biểu diễn, học sinh quan sát, đọc số liệu, ghi chép và xử lý số liệu.


Thí nghiệm thực hiện trong thời gian dài ( 15 – 20 phút), do đó học sinh

dễ bị phân tán, giáo viên cần bao quát, giao nhiệm vụ để học sinh hoạt động tích
cực. Các hành động học tập của học sinh trong giai đoạn tiến hành thí nghiệm kiểm
tra:
Bố trí, lắp ráp các thiết bị thí nghiệm theo đúng phương án thí nghiệm đã đề
xuất.
Tiến hành các thao tác thí nghiệm theo chỉ dẫn để thu thập các số liệu thực
nghiệm.
Xử lý các số liệu, tính sai số tuyệt đối, sai số tương đối.

Rút ra kết luận từ kết quả thí nghiệm bằng các biểu thức toán học biểu diễn
mối liên hệ giữa các đại lượng Vật lý, hoặc biểu diễn mối quan hệ giữa các đại
lượng Vật lý bằng biểu đồ, đồ thị…


Việc nghiên cứu xây dựng các phương án thí nghiệm để học sinh tự tạo

các thiết bị theo nhóm, tự lực khảo sát các mối quan hệ định lượng giữa các đại
lượng Vật lý có ý nghĩa to lớn về việc bồi dưỡng PPTN cho học sinh.