Vận dụng phương pháp thực nghiệm vào dạy học phần quang hình học vật lý 11 chương trình cơ bản

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học vinh

hoàng thái Hóa

Vận dụng Phơng pháp thực nghiệm
vào dạy học Phần Quang hình học
Vật lý 11 chơng trình cơ bản

Luận văn thạc sÜ gi¸o dơc häc

Vinh - 2009


Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học vinh

hoàng thái Hóa

Vận dụng Phơng pháp thực nghiệm
vào dạy học Phần Quang hình học
Vật lý 11 chơng trình cơ bản

Chuyên ngành: lý luận và phơng pháp dạy học vật
lý
MÃ số: 60.14.10

Luận văn thạc sĩ giáo dục học
Ngời hớng dẫn khoa học:
TS. nguyễn ®×nh thíc

Vinh - 2009


Lời cảm ơn!
Trước hết tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn
Đình Thước đã trực tiếp hướng dẫn tác giả thực hiện đề tài này.
Tác giả chân thành cảm ơn đến các thầy giáo, cô giáo trong
Khoa Vật lý, Khoa Sau đại học, Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô
giáo, bạn bè đồng nghiệp Trường THPT Bắc Yên Thành đã giúp
đỡ tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân
đã động viên, sẻ chia những khó khăn để tác giả hoàn thành việc học
tập cũng như hoàn thành đề tài này.
Một lần nữa, tác giả chân thành cảm ơn tất cả !

Vinh, 12 năm 2009
Tác giả


CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN















PPTN
PPNT
TN
GV
HS
BTTN
PPDH
BTVL
BTTNVL
PMDH
NXB
NXBGD
THPT

Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp nhận thức
Thí nghiệm
Giáo viên
Học sinh
Bài tập thí nghiệm
Phương pháp dạy học
Bài tập Vật lý
Bài tập thí nghiệm Vật lý
Phần mềm dạy học
Nhà xuất bản
Nhà xuất bản giáo dục

Trung học phổ thông


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
1.

Lý do chọn đề tài..................................................................................1

2.

Mục đích nghiên cứu............................................................................1

3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................2

4.

Giả thuyết khoa học..............................................................................2

5.

Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................2

6.

Phương pháp nghiên cứu......................................................................3

7.

Đóng góp của luận văn.........................................................................3

8.

Cấu trúc luận văn..................................................................................3

Chương 1: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC
VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG..........................................................4
1.1.

Phương pháp nhận thức khoa học.........................................................4

1.1.1. Khái niệm về phương pháp...................................................................4
1.1.2. Phương pháp nhận thức khoa học.........................................................5
1.1.3. Phân loại hệ thống phương pháp nhận thức khoa học..........................6
1.2.

Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý của nhà
khoa học...............................................................................................7

1.2.1. Phương pháp thực nghiệm....................................................................7
1.2.2. Vai trò của phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý...........8
1.2.3. Cấu trúc và tính chất của phương pháp thực nghiệm.........................10
1.3.

Phương pháp thực nghiệm trong nhận thức vật lý của học sinh.........18

1.4.

Các giai đoạn và một số mức độ của từng giai đoạn trong.................19

1.4.1. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm.....................................19
1.4.2. Các mức độ trong từng giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
............................................................................................................20
1.5.

Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm................................23


1
1.5.1. Mức độ 1.............................................................................................24


1.5.2. Mức độ 2.............................................................................................25
1.5.3 Mức độ 3.............................................................................................25
1.5.4 Mức độ 4.............................................................................................26
1.6.

Những nguyên tắc cần quán triệt khi thực hiện dạy học phương
pháp.....................................................................................................27

1.6.1. Nguyên tắc tính mục đích của bài học................................................27
1.6.2. Nguyên tắc liên hệ chặt chẽ giữa phương pháp và nội dung..............28
1.6.3. Nguyên tắc hệ thống...........................................................................29
1.6.4. Nguyên tắc lặp đi lặp lại.....................................................................30
Chương 2: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀO
DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC - VẬT LÝ 11 CHƯƠNG
TRÌNH CƠ BẢN...........................................................................................32

2.1.

Các biện pháp dạy học phương pháp thực nghiệm.............................32

2.1.1. Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua bài học nghiên cứu
............................................................................................................32
2.1.2. Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua bài tập thí nghiệm
............................................................................................................36
2.1.3. Dạy học phương pháp thực nghiệm thơng qua thí nghiệm
thực tập..............................................................................................40
2.1.4. Dạy học phương pháp thực nghiệm có sử dụng phần mềm dạy học
............................................................................................................42
2.2.

Thực trạng dạy học PPTN ở trường phổ thông..................................44

2.3.

Mục tiêu dạy học của phần quang hình học.......................................45

2.4.

Cấu trúc lơgic nội dung của phần quang hình học..............................46

2.5.

Một số giáo án vận dụng PPTN vào dạy học phần quang hình học
............................................................................................................48

1
2.5.1. Giáo án 1: Tiết....Khúc xạ ánh sáng....................................................48
2.5.2. Giáo án 2: Tiết...Phản xạ toàn phần....................................................55
2.5.3. Giáo án 3: Tiết...Bài tập thí nghiệm....................................................60
2.5.4. Giáo án 4: Bài học thực hành.............................................................65


Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...................................................69
3.1.

Mục đích thực nghiệm sư phạm.........................................................69

3.2.

Đối tượng thực nghiệm.......................................................................69

3.3

Nhiệm vụ thực nghiệm.......................................................................69

3.4.

Nội dung thực nghiệm........................................................................69

3.4.1. Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm......................................69
3.4.2. Thời gian thực nghiệm........................................................................69
3.4.3. Phương pháp.......................................................................................70
3.5

Đánh giá kết quả thực nghiệm............................................................70

3.5.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá..................................................................70
3.5.2. Kết quả thực nghiệm...........................................................................71
KẾT LUẬN....................................................................................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................81
PHỤ LỤC


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế giới hiện nay trong thời kì phát triển của nền kinh tế tri thức với
những bước tiến như vũ bão của khoa học kĩ thuật. Đất nước ta đang bước vào
thời kì hội nhập mạnh mẽ đòi hỏi nền giáo dục nước nhà cần đào tạo được
nguồn nhân lực dồi dào có trình độ, có khả năng làm chủ khoa học kĩ thuật.
Trong dạy học Vật lý để bồi dưỡng năng lực sáng tạo, tự lực chiếm lĩnh
kiến thức cho học sinh thì cách tốt nhất là dạy cho học sinh biết sử dụng các
phương pháp nhận thức Vật lý, PPTN là phương pháp đặc thù của nghiên cứu
Vật lý. Vì vậy việc trang bị, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nhận thức
này trong dạy học Vật lý là vấn đề cần thiết.
Trong xu hướng chung về đòi hỏi phát triển nền giáo dục nước nhà Bộ
giáo dục đã đề ra nhiều biện pháp để đổi mới trong việc dạy và học ở trường
phổ thông cụ thể là: Đổi mới sách giáo khoa, các chuyên đề thay sách và đồng
thời cung cấp cho các trường phổ thơng một lượng thiết bị thí nghiệm không
nhỏ với nguồn ngân sách rất lớn với mục tiêu để nâng cao chất lượng giáo
dục trong những năm tới. Tuy nhiên trong thực tế việc sử dụng các thiết bị thí
nghiệm ở các trường phổ thơng chưa hiệu quả và gây lãng phí với nhiều
nguyên nhân khác nhau: Trong đó ngun nhân chính là cịn nhiều GV chưa
nắm rõ cơ sở lý luận về PPTN chính vì vậy khi lên lớp dù có tiến hành thí

nghiệm thì việc sử dụng cũng sai mục đích và khơng mang lại hiệu quả.
Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: Vận dụng PPTN vào
dạy học Phần “Quang hình học - Vật lý 11” chương trình cơ bản làm đề
tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, đề xuất một hệ thống biện pháp, cách thức, thao tác chủ
yếu theo PPTN để dạy phần Quang hình học - Vật lý 11” chương trình cơ bản
đạt chất lượng và hiệu quả cao nhất.


2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- PPTN trong nghiên cứu và trong dạy học vật lý: Vai trị, tính chất,
cấu trúc.
- Q trình dạy học vật lý (nói chung) và dạy học phần Quang hình học
(nói riêng) ở trường phổ thơng: Chương trình, sách giáo khoa, thiết bị, chất
lượng và giải pháp nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Nội dung, PPDH Vật lý phần quang hình học Vật lý 11 chương trình cơ bản
4. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng PPTN một cách hợp lý sẽ tích cực hoá hoạt động nhận
thức, tạo hứng thú học tập cho HS thì có thể nâng cao chất lượng dạy học phần
“Quang hình học - Vật lý 11” chương trình cơ bản góp phần đổi mới PPDH ở
trường phổ thơng.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận về dạy học ở trường phổ thông, đặc biệt là PPTN
trong dạy học vật lý. Từ đó biết cách vận dụng linh hoạt PPTN trong soạn
thảo tiến trình dạy học một kiến thức vật lý.
- Nghiên cứu nội dung các kiến thức cơ bản về phần Quang hình học nhằm

xác định được nội dung các kiến thức mà HS cần nắm vững và các thí nghiệm cần
tiến hành trong dạy học các kiến thức đó theo các giai đoạn của PPTN.
- Điều tra thực tế dạy học các kiến thức về phần quang hình học ở lớp
11 nhằm tìm hiểu phương pháp dạy của GV và phương pháp học của HS, các
khó khăn của GV và các mặt hạn chế của HS, tình trạng thiết bị thí nghiệm.
Từ đó đề xuất ngun nhân các khó khăn, các mặt hạn chế để tìm biện pháp
khắc phục.
- Soạn thảo tiến trình dạy học theo các giai đoạn của PPTN các kiến thức
về quang hình học nhằm bồi dưỡng cho học sinh PPTN trong nghiên cứu vật lý.


3
- Tiến hành các thí nghiệm gồm: Thí nghiệm thực và thí nghiệm ảo
thuộc phần kiến thức của chương mà đề tài nghiên cứu.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học theo các giai đoạn
của PPTN các kiến thức đã soạn thảo để đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả
của việc bồi dưỡng PPTN. Dựa vào đánh giá đó sẽ hồn thiện hơn tiến trình
dạy học theo các giai đoạn của PPTN.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận: Đọc các sách, tài liệu về những vấn đề liên quan
đến việc giải quyết các nhiệm vụ của luận án.
- Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra cơ bản, tiến hành một số thí nghiệm
phần quang hình học, thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông, xử lý số liệu
để đánh giá các biện pháp đã đề xuất trên cơ sở lý luận và thực tiễn.
7. Đóng góp của luận văn
- Làm rõ cơ sở lý luận của PPTN trong dạy học Vật lý.
- Đề xuất một số kế hoạch để vận dụng PPTN vào dạy học Vật lý phần
“Quang hình học - Vật lý 11” chương trình cơ bản.
- Luận văn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV và Sinh viên Vật
lý quan tâm đến vấn đề này.

8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo luận văn gồm có ba
chương:
Chương 1: PPTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông.
Chương 2: Vận dụng PPTN vào dạy học phàn Quang hình học - Vật
lý 11, chương trình cơ bản.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.


4
Chương 1
PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Phương pháp nhận thức khoa học
1.1.1. Khái niệm về phương pháp
Phương pháp theo từ gốc của tiếng Hy lạp là “methodos” có thể hiểu theo
nghĩa chung là tập hợp những thủ pháp, những cách thức, những con đường bao
gồm các thao tác thực hành hay lý thuyết để đạt được mục đích nào đó.
Tuỳ thuộc vào mục đích của hành động mà phương pháp có những
nghĩa hẹp khác nhau.
Nếu mục đích của hành động là tìm ra chân lý khách quan thì tập hợp
các cách thức, các con đường, phương tiện và các bước mà trí tuệ phải đi theo
để đạt được mục đích đó gọi là phương pháp nhận thức khoa học.
Một định nghĩa về phương pháp được Heghen đưa ra chứa đựng một
nội hàm sâu sắc và bản chất, được Lênin nêu lên trong tác phẩm “Bút ký triết
học” của mình: “Phương pháp là ý thức về hình thức của sự tự vận động bên
trong của nội dung” [11]. Định nghĩa này cho ta rút ra những đặc trưng của
phương pháp như sau:
 Phương pháp chịu sự chi phối của mục đích và nội dung.
Có thể biểu diễn sự phụ thuộc này như sơ đồ 1.

Nghĩa là mục đích (M) và nội dung (N),

M

N

P

quy định phương pháp (P). Mục đích nào, nội
dung nào thì phương pháp ấy, khơng có
phương pháp vạn năng cho mọi hoạt động.

Sơ đồ 1

 Phương pháp bao gồm hai mặt: Mặt khách quan và mặt chủ quan.
- Mặt khách quan gắn liền với đối tượng của phương pháp, là quy luật
khách quan chi phối đối tượng mà chủ thể phải ý thức được.


5
- Mặt chủ quan của phương pháp thể hiện ở chỗ, phương pháp chỉ tồn tại
trong đầu óc của con người, là ý thức của chủ thể, gắn liền với chủ sử dụng
phương pháp.
 Phương pháp là hoạt động có tổ chức hợp lý.
Theo lý thuyết hoạt động [12,16], phương pháp là một hoạt động có tổ
chức hợp lý. Hoạt động bao gồm nhiều hành động, mỗi hành động lại gồm
nhiều thao tác. Tồn bộ hoạt động có một mục đích lớn chung, mỗi hành động
lại có một mục đích riêng, là bộ phận của mục đích chung. Thao tác khơng có
mục đích tự thân. Như vậy là một hệ cấu trúc đa cấp, phức tạp.
1.1.2. Phương pháp nhận thức khoa học

Phương pháp nhận thức khoa học là một phạm trù nằm trong phạm trù
phương pháp dùng để chỉ tập hợp những thủ pháp, những thao tác trí tuệ và
thực hành mà con người phải đi theo để đạt đến chân lý khoa học.
Paplop định nghĩa phương pháp nhận thức khoa học như sau: “Phương
pháp nhận thức khoa học là quy luật vận động nội tại của tư duy con người,
xem như sự phản ánh chủ quan thế giới khách quan. Nói khác đi, các phương
pháp nhận thức khoa học có thể xem như những quy luật khách quan đã được
đem cấy vào trong nhận thức của con người khi con người sử dụng một cách
có ý thức và có kế hoạch làm vũ khí để giải thích và cải tạo thế giới” [13].
Điều này chứng tỏ phạm trù phương pháp nhận thức khoa học vừa
mang tính khách quan vừa mang tính chủ quan. Và chúng ta có thể rút ra
những nhận xét sau:
- Phương pháp không thể tách rời nội dung, mà phải phù hợp nội dung.
Để tiếp nhận mỗi phần nội dung phải có những phương pháp đặc thù.
- Phương pháp nhận thức khoa học là sự thống nhất biện chứng giữa
tính khách quan và tính chủ quan. Khác với các kiến thức khoa học đơn thuần
mang tính khách quan, kiến thức và phương pháp nhận thức khoa học ít nhiều
mang tính chủ quan và ln trừu tượng. Không thể bồi dưỡng phương pháp


6
nhận thức khoa học cho HS chỉ bằng bài giảng lý thuyết về phương pháp
luận, nhưng cũng không thể chỉ bằng hành động nhận thức mà khơng có sự
khái qt thành phương pháp cho HS.
- Sự liên hệ biện chứng giữa nội dung và phương pháp dẫn đến không
thể dạy phương pháp nhận thức khoa học tách rời nội dung khoa học mà phải
lồng vào nhau.
- Quá trình nhận thức khoa học là hoạt động có mục đích. Vì vậy dạy
học phương pháp nhận thức khoa học cần làm nổi tính mục đích của bài học.
Việc tạo ra nhu cầu nhận thức là điều kiện cần để thực hiện dạy học phương

pháp nhận thức khoa học.
1.1.3. Phân loại hệ thống phương pháp nhận thức khoa học
Căn cứ vào mức độ phổ biến và phạm vi ứng dụng của phương pháp
mà chia làm ba nhóm nhận thức khoa học như sau:
 Phương pháp triết học: Là phương pháp chung nhất phổ biến nhất
áp dụng cho mọi lĩnh vực của nhận thức. Chúng bao gồm các phương pháp
của lôgic biện chứng, các phương pháp của lý luận nhận thức: Phân tích, tổng
hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá, cụ thể hoá…; các cặp phạm trù
và ba phép biện chứng duy vật; suy luận lơgíc.
 Phương pháp riêng rộng: Là nhóm các phương pháp có thể áp
dụng cho một số ngành khoa học, trong một số đoạn của quá trình nhận thức.
 Phương pháp riêng hẹp: Là những phương pháp chỉ áp dụng cho
một bộ phận của một ngành khoa học hoặc một số ngành khoa học.


7
Trong chương trình Vật lý phổ thơng có thể nêu lên mối liên hệ
giữa các PPNT Vật lý theo sơ đồ sau (sơ đồ 2)

TRI THỨC VẬT LÝ

Thí nghiệm
tưởng tượng

Phương pháp
riêng hẹp
PHƯƠNG PHÁP THỰC
NGHIỆM

Mơ hình hố

Quy nạp suy
diễn

Quy
nạp

Tương tự

Suy
diễn

Ph.
Tích

Phân tích
tổng hợp

Thực tế khách quan

TY
Tổng hợp

P.Tích
Tổng hợp

Sơ đồ 2

1.2. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý của nhà khoa học
1.2.1. Phương pháp thực nghiệm

Có hai cách hiểu khác nhau về khái niệm PPTN Vật lý.
 Cách thứ nhất: Cho rằng PPTN chỉ là khâu tiến hành thí nghiệm
kiểm tra đã có hoặc để đo đạc đạt độ chính xác cao một đại lượng Vật lý nào
đó. Như vậy PPTN chỉ là khâu thí nghiệm Vật lý. Cách hiểu này làm giảm


8
vai trị của PPTN trong q trình nhận thức. Đây là cách hiểu PPTN theo
nghĩa hẹp.
 Cách thứ hai: Cho rằng PPTN theo nghĩa rộng bao gồm tất cả các
khâu của quá trình nhận thức từ việc đặt vấn đề trên cơ sở, các sự kiện thực
nghiệm hoặc quan sát, đến khâu đề ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm
tra giả thuyết, xử lý kết quả và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu.
Cách hiểu thứ hai về PPTN đúng với vai trị vị trí của nó trong quá
trình phát triển của Vật lý học, PPTN bồi dưỡng cho học sinh cần được hiểu
với nội hàm này.
 Phương pháp thực nghiệm bao gồm các yếu tố sau:
- Đặt vấn đề trên cơ sở quan sát hoặc sự kiện thực nghiệm.
- Đề xuất giả thuyết.
- Suy ra hệ quả lơgic từ giả thuyết.
- Xác lập phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả của giả
thuyết.
- Tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả.
- Rút ra kết luận xác nhận hay bác bỏ giả thuyết.
1.2.2. Vai trò của phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý
Galilê được xem là ông tổ của PPTN, là người đầu tiên bác bỏ giả
thuyết sai lầm bằng thí nghiệm Vật lý, với thí nghiệm nổi tiếng trên tháp Piza
(Italia), người đầu tiên hướng ống kính thiên văn do chính mình chế tạo để
quan sát chuyển động của hành tinh chứng minh giả thuyết về hệ nhật tâm của
Côpecnic, chính ơng đã vận dụng PPTN một cách hệ thống và nêu thành

phương pháp của vật lý.
Đánh giá vai trò của thực nghiệm, Anhxtanh viết: “Tất cả sự nhận thức
về thế giới thực tại xuất phát từ thực nghiệm và hoàn thành bằng thực
nghiệm” [1].


9
Vai trò thực nghiệm cũng được phản ánh trong chu trình nhận thức
sáng tạo của Razumopxki (sơ đồ 3) [4,13].
Ơng phân tích sơ đồ này như sau: “Mỗi chu trình được bắt đầu bằng
việc lựa chọn các nhóm sự kiện từ quan sát. Người nghiên cứu đề ra giả
thuyết về bản chất chung của chúng. Giả thuyết này cho phép tiên đốn những
sự kiện chưa biết. Tính chất đúng đắn của giả thuyết được kiểm tra bằng thực
nghiệm. Nếu hệ quả giả thuyết của mơ hình xuất phát được thực nghiệm
chứng minh thì mơ hình nêu ra được cơng nhận là phản ánh đúng tính chất
của hiện tượng nghiên cứu. Nếu kết quả của thực nghiệm phủ định giả thuyết
thì mơ hình nêu ra cần phải thay đổi

Mơ hình

Hệ quả

Sự kiện

Thực nghiệm
Sơ đồ 3

Như vậy, theo Razumopxki, thực nghiệm luôn ln là điểm xuất phát
và là thước đo tính đúng đắn của mọi lý thuyết khoa học. PPTN được dùng
trong hoạt động nhận thức mô tả thế giới, nhằm trả lời câu hỏi: “Hiện tượng

xảy ra như thế nào, tuân theo quy luật nào, trong điều kiện hoàn cảnh nào?”.
Việc giải thích cơ chế của hiện tượng, trả lời câu hỏi vì sao là mảnh đất của
các phương pháp lý thuyết, là nhiệm vụ của các nhà vật lý lý thuyết. Tuy
nhiên các kết luận mà Vật lý lý thuyết nêu ra để giải thích thế giới chỉ được
coi là chân lý chừng nào được thực nghiệm chứng minh.
Như vậy xét về toàn thể, để xây dựng tri thức khoa học Vật lý luôn cần
đến thực nghiệm và PPTN đã được công nhận là phương pháp cơ bản của Vật
lý học.


10
1.2.3. Cấu trúc và tính chất của phương pháp thực nghiệm
a. Cấu trúc của phương pháp thực nghiệm
Ta xuất phát từ sơ đồ của Bunseman và Razumopxki (Sơ đồ 4) [13].
Một quá trình nhận thức khoa học đầy đủ diễn ra theo các giai đoạn trên sơ
đồ. Thực tiễn là điểm xuất phát và cũng là mục đích cuối cùng của nhận thức
khoa học để hành động trong thực tế đúng quy luật. Từ thực tiễn xuất hiện
những hiện tượng, sự vật mà lý trí con người chưa giải thích được với tri thức
và kinh nghiệm đã có. Con người tìm cách trả lời cho câu hỏi đó. Khi đó xuất
hiện vấn đề nhận thức (cũng có thể vấn đề xuất hiện trên cơ sở lý thuyết đã
có, việc nghiên cứu những hệ quả của lý thuyết đã có làm xuất hiện những
vấn đề mới).
Thực tiễn

Vấn đề

Giả thuyết

Lý thuyết

Hệ quả

Định luật

Sơ đồ 4

Để trả lời câu hỏi khoa học đặt ra, người nghiên cứu bằng các thao tác
tư duy và cả trực giác khoa học để đề ra giả thuyết. Giả thuyết được thể hiện
bằng một hoặc một số phán đốn lơgic mà tính chân thực của nó mới ở dạng
có thể (tiềm tàng).
Từ giả thuyết, nhà khoa học bằng suy luận lơgic và suy luận tốn học
suy ra hệ quả lơgic và kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả. Việc kiểm tra này
được tiến hành bằng các thí nghiệm. Một khi giả thuyết đã được chứng minh,
giả thuyết trở thành chân lý khoa học (hay tri thức khoa học). Tri thức này
được vận dụng vào trong thực tiễn; quá trình vận dụng lại làm xuất hiện
những vẫn đề tiếp theo; chu trình nghiên cứu mới lại được bắt đầu nhưng ở
mức độ cao hơn, hoàn thiện hơn.


11
Khi khoa học chưa phát triển, nhà nghiên cứu cùng các đồng nghiệp
thực hiện tất cả các giai đoạn của q trình nghiên cứu, thậm chí chính họ cịn
chế tạo ra các dụng cụ để quan sát. Khi khoa học phát triển, việc nghiên cứu
được chun mơn hố, mỗi nhà nghiên cứu làm việc trong một lĩnh vực liên
quan đến một giai đoạn trong chu trình đã nêu, vì thế có nhà Vật lý thực
nghiệm, có nhà Vật lý lý thuyết. Các nhà Vật lý nghiên cứu họ biết rõ vị trí
của mình trong chu trình nhận thức. Cịn khi HS tiếp nhận tri thức khoa học,
họ khơng biết mình đang ở giai đoạn nào, những thông tin và công việc mà họ
đang làm có tính chất gì nếu họ không biết về bản thân cấu trúc hoạt động.
Điều này làm hạn chế rất nhiều năng lực tự nhận thức và sáng tạo của HS.

Vận dụng nhận thức của Razumopxki vào quá trình nhận thức Vật lý
bằng PPTN, tham khảo ý kiến của Buseman, trong luận văn tiễn sĩ của mình,
PGS.TS Phạm Thị Phú cho rằng hoạt động nhận thức Vật lý theo phương
pháp thực nghiệm hiểu theo nghĩa đầy đủ có thể biểu diễn theo sơ đồ sau (Sơ
đồ 5).
6

1’

Vấn đề

2

Giả
thuyết

3

Hệ quả
lơgic

4

5

Thí nghiệm
kiểm tra

Tri
thức

7

1

Thực tiễn

8

Sơ đồ 5

- Các “cung” 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 là các hoạt động cấu thành các hoạt
động nhận thức.