TỔ CHỨC dạy học CHƯƠNG “ĐỘNG lực học CHẤT điểm”

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN XUÂN DƯƠNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
VẬT LÝ 10 THPT BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
THEO TINH THẦN DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN, 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO


TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN XUÂN DƯƠNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
VẬT LÝ 10 THPT BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
THEO TINH THẦN DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lý
Mã số: : 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN QUANG LẠC

NGHỆ AN, 2017

1

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Đại học Vinh, ngoài sự nỗ lực
của bản thân tôi luôn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của gia đình, bạn bè,
người thân, các thầy cơ giáo và các bạn đồng nghiệp.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy
giáo, PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc - người đã tận tình hưỡng dẫn, chỉ bảo tơi
trong suốt q trình triển khai và hồn thiện luận văn.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới những người thân yêu trong gia
đình đã quan tâm, động viên, tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt q trình
học tập cũng như nghiên cứu.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới các thầy cơ giáo trong khoa Vật lý –
Chuyên nghành LL&PPDH Vật lý; tổ bộ môn vật lý, cơ sở đào tạo sau đại học
Trường đại học Vinh đã tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và nghiên
cứu.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban giám hiệu, các đồng nghiệp trong tổ
Vật lý – Công nghệ tại đơn vị hiện tôi đang công tác – Trường THPT Đô
Lương 3, huyện Đô Lương, tỉnh Nghệ An, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
tôi trong thời gian thực nghiệm sư phạm và hoàn thiện luận văn.

Nghệ An, tháng 7 năm 2017
Tác giả
Nguyễn Xuân Dương


2
MỤC LỤ

Lời cảm ơn.........................................................................................................i
Mục lục.............................................................................................................ii
Danh mục chữ viết tắt dùng trong luận văn......................................................v
Danh mục sơ đồ, hình vẽ, bảng, biểu...............................................................vi
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài.....................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................2
4. Giả thuyết khoa học..................................................................3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu............................................................3
7. Đóng góp của luận văn..............................................................4
8. Cấu trúc luận văn.....................................................................4
NỘI DUNG.......................................................................................................5
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc sử dụng phương pháp thực
nghiệm theo tinh thần giải quyết vấn đề trong dạy học môn vật lý ở trường
phổ thông...........................................................................................................5
1.1. Lý thuyết về dạy học bằng phương pháp thực nghiệm....................5
1.1.1. Khái niệm về dạy học bằng phương pháp thực nghiệm..................5
1.1.2. Nội dung của phương pháp thực nghiệm.......................................7
1.1.3. Cấu trúc của dạy học bằng phương pháp thực nghiệm..................9
1.1.4. Phối hợp PPTN và các phương pháp nhận thức khác trong DH vật lý.. 12
1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông 13
1.2.1. Phương pháp thực nghiệm trong việc thực hiện mục tiêu dạy học.....13
1.2.2. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và hướng dẫn học
sinh hoạt động trong mỗi giai đoạn........................................................14


3

1.2.3. Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học bằng
PPTN.......................................................................................................15
1.3. Các hình thức dạy học bằng phương pháp thực nghiệm trong vật lý. 18
1.3.1. Dạy học bằng PPTN trong bài học nghiên cứu tài liệu mới.........18
1.3.2. Dạy học bằng PPTN trong bài học bài tập thí nghiệm................20
1.3.3. Dạy học bằng PPTN thơng qua thí nghiệm thực hành.................22
1.4. Dạy học giải quyết vấn đề.....................................................24
1.4.1. Bản chất của dạy học giải quyết vấn đề........................................24
1.4.2. Tình huống có vấn đề trong dạy học vật lý...................................25
1.4.3. Cấu trúc dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý ...................26
1.4.4. Các điều kiện của dạy học giải quyết vấn đề...............................29
1.4.5. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề...................................29
1.5. Tổ chức dạy học bằng PPTN theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề
trong dạy học vật lý...................................................................30
1.5.1. Phối hợp PPTN và phương pháp GQVĐ trong dạy học vật lý.....30
1.5.2. Biện pháp dạy học bằng PPTN theo tinh thần giải quyết vấn đề..31
1.6. Thực trạng việc dạy học bằng PPTN theo tinh thần dạy học giải quyết
vấn đề ở một số trường THPT ở Nghệ An.......................................33
1.6.1. Mục đích điều tra..........................................................................33
1.6.2. Phương pháp điều tra...................................................................34
1.6.3. Nội dung và kết quả điều tra.........................................................34
Kết luận chương 1...........................................................................................36
Chương 2: Dạy học một số kiến thức chương “Động lực học chất điểm” Vật
lý 10 THPT chương trình chuẩn bằng phương pháp thực nghiệm theo tinh
thần dạy học giải quyết vấn đề........................................................................37
2.1. Vị trí, đặc điểm chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 trung học
phổ thơng...............................................................................37
2.1.1. Vị trí của chương...........................................................................37
2.1.2. Đặc điểm của chương....................................................................37

4
2.2. Mục tiêu dạy học chương: “Động lực học chất điểm”...................38
2.2.1.Về kiến thức:...................................................................................38
2.2.2. Về kĩ năng......................................................................................39
2.3. Nội dung dạy học chương “Động lực học chất điểm”...................40
2.4. Sơ đồ cấu trúc chương “Động lực học chất điểm”........................43
2.5. Khả năng áp dụng các mức độ của dạy học bằng PPTN vào chương
“Động lực học chất điểm”...........................................................44
2.6. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học chương “Động lực học
chất điểm” Vật lý 10 bằng PPTN theo tinh thần dạy học GQVĐ...........46
2.6.1. Bài học xây dựng kiến thức mới...................................................46
2.6.2. Xây dựng tiến trình dạy học trong bài thực hành thí nghiệm Vật Lý.59
Kết luận chương 2...........................................................................................67
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm...................................................................68
3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm................................68
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm....................................................68
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.............................................68
3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm.......................68
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm...................................................68
3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm..............................................68
3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm..............................................69
3.3.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.......................................69
3.3.2. Các bước chuẩn bị cho việc thực nghiệm sư phạm.......................69
3.3.3. Các bài thực nghiệm sư phạm.......................................................69
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm....................................70
3.4.1. Đánh giá định tính.........................................................................70
3.4.2. Đánh giá định lượng.....................................................................71
Kết luận chương 3...........................................................................................79
Kết luận chung................................................................................................80

Tài liệu tham khảo...........................................................................................82


5
Phụ lục.................................................................................................................


6
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

1. DH

Dạy học

2. DH GQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

3. ĐC

Đối chứng

4. GQVĐ

Giải quyết vấn đề.

5. GV

Giáo viên.

6. HS

Học sinh.

7. PPDH

Phương pháp dạy học

8. PPTN

Phương pháp thực nghiệm

9. THCS

Trung học cơ sở

10. THPT

Trung học phổ thông

11. TN

Thực nghiệm


7
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, BẢNG, BIỂU
Sơ đồ
Sơ đồ 1.1: Sơ đồ PPTN trong dạy học Vật lý....................................................9
Sơ đồ 1.2. Phân loại hệ thống bài tập thí nghiệm Vật lý.................................21

Sơ đồ 1.3. Quy trình tổ chức DH GQVĐ........................................................28

Hình vẽ:
Hình 1.1: Cấu trúc của hoạt động học theo lý thuyết hoạt động.....................16
Bảng:
Bảng 3.1. Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực, tự lực:................72
Bảng 3.2. Bảng phân phối thực nghiệm số HS đạt điểm xi.............................73
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi...............................74
Bảng 3.4. Bảng lũy tích: số % HS đạt điểm ≤ xi.............................................76
Bảng 3.5. Bảng tham số thống kê....................................................................76

Biểu đồ

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra......................................................74
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi.......................75
Biểu đồ 3.3. Đường phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi........................75
Biểu đồ 3.4. Đường lũy tích số % HS đạt điểm ≤ xi.......................................76


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh tồn cầu hóa đặt ra những yêu
cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự
nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Một trong những định
hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính
hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình
thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học. Định
hướng quan trọng trong đổi mới phương pháp dạy học là phát huy tính tích cực,

tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc
của người học. Đó cũng là xu hướng quốc tế trong cải cách PPDH ở trường phổ
thông.
Với nước ta, u cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đòi hỏi giáo
dục và đào tạo nhất thiết phải tạo ra được những con người có kiến thức, kĩ năng
và thái độ đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của nguồn nhân lực. Muốn nâng
cao hiệu quả dạy học cần phải khai thác những mặt mạnh của phương pháp dạy
học truyền thống và vận dụng linh hoạt những phương pháp dạy học tích cực
nhằm rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề được coi là phương pháp tổng
qt về phương hướng dạy học tìm tịi, nó phát huy tính tích cực hoạt động của
học sinh, giúp học sinh chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vững
chắc, đảm bảo sự phát triển trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
trong quá trình học tập.
Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp dạy học có nhiều ưu điểm,
ngồi việc giúp học sinh lĩnh hội kiến thức một cách vững chắc nó cịn rèn luyện
cho học sinh kĩ năng thực hành, thí nghiệm và cao hơn là cho học sinh tìm tịi,
phát hiện ra con đường nhận thức của Vật lý học. Điều này sẽ giúp cho học sinh
phát triển năng lực tư duy, năng lực nhận thức, năng lực tự học và khả năng làm


2
việc theo nhóm. Tuy nhiên trong q trình dạy học, giáo viên phải biết kết hợp
nhịp nhàng nhiều PPDH khác nhau nhằm đem lại kết quả tốt nhất. Và sự phối
hợp giữa PPTN với phương pháp giải quyết vấn đề trong dạy học cũng khơng
nằm ngồi mục đích trên.
Chương “Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật lý 10 THPT
chương trình chuẩn là một chương chứa đựng nhiều nội dung kiến thức khó,
trừu tượng đối với học sinh. Tuy nhiên đây lại là một chương rất quan trọng đối
với phần Cơ học nói riêng và chương trình Vật lý phổ thơng nói chung. Vấn đề

lựa chọn PPDH phù hợp nhằm đem lại hiệu quả cao luôn được các giáo viên và
các nhà quản lí giáo dục quan tâm.
Với những lý do trình bày trên trên, tơi chọn đề tài: Tổ chức dạy học
chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 trung học phổ thông bằng
PPTN theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu vận dụng dạy học bằng phương pháp thực nghiệm theo tinh
thần dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương “Động lực học chất điểm”,
Vật lý 10 THPT nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài:
+ Lý thuyết dạy học bằng phương pháp thực nghiệm
+ Lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề
+ Quá trình dạy học vật lý ở trường THPT
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
+ Dạy học bằng phương pháp thực nghiệm theo tinh thần dạy học giải
quyết vấn đề trong môn vật lý
+ Nội dung kiến thức chương “ Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT
theo chương trình chuẩn.


3
4. Giả thuyết khoa học
Nếu có biện pháp tổ chức dạy học bằng PPTN theo tư tưởng của dạy học
giải quyết vấn đề ở chương “Động lực học chất điểm’’ vật lý 10 chương trình
chuẩn thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học vật lý cho học
sinh THPT
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học bằng phương pháp thực nghiệm
5.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học giải quyết vấn đề

5.3. Nghiên cứu mục tiêu, nội dụng, đặc điểm chương “Động lực học chất điểm”
Vật lý 10 THPT chương trình chuẩn
5.4. Nghiên cứu, đề xuất biện pháp vận dụng dạy học bằng PPTN theo tinh thần
giải quyết vấn đề vào một số bài học chương “Động lực học chất điểm’’ nhằm
phát huy tính tích cực học tập của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng và hiệu
quả dạy học.
5.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Động lực học chất
điểm” Vật lý 10 THPT bằng PPTN theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
5.6. Thực nghiệm sư phạm. Đánh giá kết quả nghiên cứu
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Đọc các tài liệu, phân tích, lựa chọn nội
dung, hệ thống cơ sở lý luận của đề tài.
6.2. Phương pháp quan sát, phương pháp điều tra.
+ Điều tra thực trạng dạy học bằng PPTN theo tinh thần giải quyết vấn đề ở
trường THPT
6.3. Thực nghiệm sư phạm:
+ Thực nghiệm sư phạm ở trường trung học phổ thông để kiểm chứng giả thiết
khoa học và đánh giá tính khả thi kết quả nghiên cứu của đề tài.
6.4. Phương pháp thống kê:
+ Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học.


4
7. Đóng góp của luận văn
- Về mặt lí luận:
+ Hệ thống hóa được nội dung lý luận về dạy học bằng phương pháp thực
nghiệm, dạy học bằng phương pháp giải quyết vấn đề.
+ Đề xuất được các biện pháp tổ chức dạy học bằng PPTN theo tinh thần
dạy học giải quyết vấn đề, vận dụng vào dạy học môn học Vật Lý ở trường phổ
thông.

- Về mặt thực tiễn: Thiết kế được một số tiến trình dạy học bằng PPTN
theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề đối với chương “Động lực học chất
điểm” Vật lý 10 chương trình chuẩn góp phần đổi mới PPDH vật lý ở trường
trung học phổ thơng.
8. Cấu trúc luận văn
Ngồi phần Mở đầu, Tài liệu tham khảo, Phụ lục, nội dung luận văn có 3
chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc sử dụng phương pháp thực
nghiệm theo tinh thần giải quyết vấn đề trong dạy học môn vật lý ở trường phổ
thông
Chương 2. Dạy học một số kiến thức chương “Động lực học chất điểm” Vật
lý 10 THPT chương trình chuẩn bằng phương pháp thực nghiệm theo
tinh thần dạy học giải quyết vấn đề
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm


5
NỘI DUNG
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc sử dụng phương pháp
thực nghiệm theo tinh thần giải quyết vấn đề trong dạy học môn vật lý ở
trường phổ thông
1.1. Lý thuyết về dạy học bằng phương pháp thực nghiệm
1.1.1. Khái niệm về dạy học bằng phương pháp thực nghiệm
Theo lí luận dạy học, q trình dạy học được xem như là một quá trình kết
hợp biện chứng giữa hoạt động dạy của giáo viên với hoạt động học của học
sinh. Vì vậy bất cứ một phương pháp dạy học nào cũng là một hệ thống các
hoạt động có định hướng của giáo viên nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và
hoạt động thực hành của học sinh, đảm bảo cho học sinh nắm vững nội dung trí
dục và đạt được các mục tiêu dạy học đã đặt ra. Nói cách khác, các phương
pháp dạy học là các cách thức hoạt động có tổ chức và tác động lẫn nhau của

người giáo viên và của học sinh nhằm đạt được các mục tiêu dạy học đã đặt ra
Phương pháp thực nghiệm Vật lý được hiểu theo hai cách. Cách thứ nhất
cho rằng PPTN là khâu tiến hành thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết đã có
hoặc để đo đạc độ chính xác cao một đại lượng Vật lý nào đó. Cách thứ hai hiểu
theo nghĩa rộng hơn: PPTN bao gồm tất cả các khâu của quá trình nhận thức từ
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 lí kết quả và rút ra kết luận
về vấn đề nghiên cứu.
Trong DH Vật lý để giúp HS có thể bằng hoạt động của bản thân mà tái
tạo, chiếm lĩnh tri thức thì cách tốt nhất là GV phỏng theo PPTN của các nhà
khoa học, tổ chức cho HS hoạt động theo các giai đoạn sau :
Giai đoạn 1: GV mơ tả hồn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một vài TN và
yêu cầu HS dự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập
một mối quan hệ nào đó.


6
Giai đoạn 2: GV hướng dẫn gợi ý cho HS xây dựng một câu trả lời dự
đoán ban đầu, dựa vào quan sát và kinh nghiệm bản thân, vào kiến thức đã có…
(xây dựng giả thuyết).
Giai đoạn 3: Từ giả thuyết, dùng suy luận lơgíc hay suy luận tốn học suy
ra hệ quả: Dự đoán một hiện tượng trong thực tiễn, một mối quan hệ giữa các
đại lượng Vật lý.
Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phương án TN để kiểm tra dự
đốn trên có phù hợp với thực nghiệm không.
Giai đoạn 5: Ứng dụng kiến thức. HS vận dụng kiến thức để giải thích hay
dự đốn một số hiện tượng trong thức tiễn để nghiên cứu các thiết bị kĩ thuật…
+ 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. Trong quá trình giải quyết những vấn đề đó, HS 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 thực nghiệm cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn. Việc
học sinh trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiểm tra, trực tiếp
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.
+ Phương pháp thực nghiệm là phương pháp tìm tịi, giải quyết vấn đề,
mà các nhà khoa học vật lý thường sử dụng. Phương pháp thực nghiệm sẽ giúp
các em giải quyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ


7
năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực
tiễn.
+ Việc áp dụng phương pháp thực nghiệm sẽ rèn luyện cho học sinh nhiều
năng lực. Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh,
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, các học sinh trong lớp
có lực học khác nhau, do đó 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 Lý. Do đó
trong dạy học cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chẽ phương pháp thực
nghiệm với các phương pháp thực khác một cách hợp lí.

DH bằng PPTN là một hướng ưu tiên ở trường phổ thông. Để thực hiện
mỗi giai đoạn của PP thực nghiệm, địi hỏi phải có suy nghĩ sáng tạo và có kĩ
năng, kĩ xảo nhiều mặt. Bởi vậy người GV phải tuỳ theo nội dung của mỗi kiến
thức, tuỳ theo trình độ HS, tuỳ theo điều kiện trang thiết bị ở trường phổ thông
mà vận dụng linh hoạt các mức độ sử dụng PP này. Đồng thời với mỗi bài học
cụ thể, GV phải tính đến khả năng HS có thể thực hiện được giai đoạn nào, mức
độ nào là có thể thành cơng nhất và tập trung khai thác rèn luyện khả năng cho
HS ở mặt đó.
1.1.2. Nội dung của phương pháp thực nghiệm.
Galile được coi là ông tổ của vật lý thực nghiệm, người sáng lập ra vật lý
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 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


8
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 các 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 chính xác. [18, 108]
Ở nước ta cũng đã có rất nhiều 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”. [19, 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 thí
nghiệm để kiểm tra hệ quả. Các nhà thực nghiệm khơng 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 lý 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
qua sát được hiện tượng do lý thuyết dự đốn và thực hiện các phép đo chính
xác”[18, 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 của vật lý 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 phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:


9
+ 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.
1.1.3. Cấu trúc của dạy học bằng phương pháp thực nghiệm.
Cấu trúc hoạt động dạy học bằng phương pháp thực nghiệm có thể biểu
diễn theo sơ đồ sau:

1. Xác định vấn đề

học tập

2. Nêu dự đoán khoa
học

3. Suy ra hệ quả
logic

7.Áp dụng định luật

4.Xây dựng phương
án TNKQ

6.Rút ra định luật
mới

5.Tiến hành TNKQ

Sơ đồ 1.1: Sơ đồ PPTN trong dạy học Vật lý
Ta hãy phân tích cấu trúc của từng hành động của sơ đồ:
1. Đề xuất vấn đề nghiên cứu.


10
Theo M.A. Đanilop và M.N.Xcatkin: “Vấn đề” là bài toán mà cách thức
hồn thành hay kết quả của nó chưa được học sinh biết trước, nhưng học sinh đã
nắm được những kiến thức và kĩ năng xuất phát để từ đó thực hiện sự tìm tịi kết
quả đó hay cách thức hình thành bài làm. Nói cách khác đó là câu hỏi mà học
sinh chưa biết lời giải đáp nhưng có thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải ”. 6,89
Theo I.Ia.Lecne: “Vấn đề là một câu hỏi nảy ra hay được đặt ra cho chủ

thể mà chủ thể chưa biết lời giải từ trước, và phải tìm tịi sáng tạo lời giải nhưng
chủ thể đã có một số phương tiện ban đầu để sử dụng thích hợp vào việc tìm tịi
đó”.10,27
Các thao tác: Quan sát thực tiễn, ghi chép số liệu quan sát, so sánh phân
tích tổng hợp trên cơ sở những tri thức đã có kết hợp với trực giác nhận ra điều
chưa giả quyết hoặc giải quyết chưa triệt để.
2. Hình thành giả thuyết khoa học.
Việc hình thành giả thuyết khoa học được dựa trên các dữ liệu đã có, đó là
sự tích lũy về lượng. Đứng trước vấn đề nhận thức, người nghiên cứu biến đổi
các dữ liệu trong óc, tìm thấy sự liên hệ giữa các biểu tượng đã có với các dữ
kiện của vấn đề cần giải quyết, từ đó nảy sinh “ý tưởng” về phương pháp giải
quyết vấn đề một cách trực giác. Khi đó, trong đầu người nghiên cứu có một loạt
các thao tác tư duy được thực hiện:
+ Phân tích, so sánh các dữ kiện.
+ Đối chiếu, đánh giá các dữ kiện, biểu tượng đã có với câu hỏi nhận thức.
+ Khái quát hóa, trừu tượng hóa kết hợp với trực giác tiên đoán hướng phát
triển, quy luật tồn tại của các dữ kiện và sự kiện đã có.
Kết quả là nêu ra được giả thuyết . Giả thuyết nêu ra phải thỏa mãn hai
chức năng: Giải thích và tiên đốn. Giải thuyết phải sơ bộ giải thích được các sự
kiện thực nghiệm đã biết. Quan trọng hơn giả thuyết phải có chức năng tiên


11
đoán một hiện tượng mới chưa từng được biết đến. Giả thuyết là sự kết hợp giữa
suy luận logic và trực giác.
3. Suy ra hệ quả logic.
Hệ quả logic được suy ra từ giả thuyết trong phương pháp thực nghiệm phải
thỏa mãn hai điều kiện:
+ Tuân theo quy tắc logic và quy tắc tốn học
+ Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý.

4. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra.
Đây là hành động đặc thù của phương pháp thực nghiệm. Các thao tác của
hành động tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính xác thực của hệ quả logic:
a. Lập phương án thí nghiệm
b. Tiến hành thí nghiệm
Căn cứ vào phương án đã vạch, nhà nghiên cứu lắp ráp dụng cụ thí
nghiệm theo sơ đồ và tiến hành thí nghiệm. Các thao tác cơ bản gồm:
+ Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ.
+ Tiến hành thí nghiệm, là xuất hiện hiện tượng và quan sát, đo đạc, ghi chép số
liệu.
c. Xử lý số liệu (kết quả thí nghiệm):
Cách xử lý số kết quả thí nghiệm đã được vạch sẵn từ khi xây dựng
phương án thí nghiệm. Thơng thường có thể xử lí theo kiểu lập bảng, lập tỉ số,
tính trung bình, vẽ đồ thị... Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, người nghiên cứu
đánh giá tính chân thực của hệ quả.
5. Rút ra kết luận
Nếu kết quả thí nghiệm khẳng định hệ quả tức là khẳng định điều tiên
đoán của giả thuyết thì tính chân thực của giả thuyết cũng được khẳng định. Nếu
kết quả thí nghiệm phủ định giả thuyết, nghĩa là giả thuyết chỉ giải thích được sự
kiện đã có, nhưng lại khơng phù hợp với sự kiện mới, người nghiên cứu phải
xem lại hoặc là thí nghiệm hoặc là việc suy ra hệ quả logic có phạm sai lầm gì


12
hoặc là phải xem lại chính bản thân giả thuyết để điều chỉnh, chừng nào có sự
phù hợp của kết quả thí nghiệm với hệ quả của giả thuyết, chừng đó giả thuyết
nêu ra mới thành chân lý khoa học.
6. Áp dụng định luật, lý thuyết vào thực tiễn
+ Áp dụng định luật để nghiên cứu Vật lý
+ Áp dụng định luật (lý thuyết) Vật lý vào thực tiễn kĩ thuật và đời sống.

1.1.4. Phối hợp PPTN và các phương pháp nhận thức khác trong DH vật lý.
Để đạt được mục tiêu trong dạy học bộ môn Vật lý, tùy vào trường hợp cụ
thể GV có thể sử dụng phương pháp dạy học phù hợp nhất. Tuy nhiên trong một
số bài học không nhất thiết GV chỉ sử dụng một phương pháp mà cần có sự phối
hợp của một hay nhiều PPDH khác nhau, miễn sao mục tiêu dạy học được đảm
bảo.
Trong quá trình dạy học Vật lý bằng PPTN ngoài các bước cần thiết, cơ
bản đặc trưng của của phương pháp này, GV phải dựa vào nội dung từng bài học
hay từng chi tiết cụ thể để áp dụng một cách linh hoạt các phương pháp dạy học
khác, ví dụ như: phương pháp thí nghiệm tưởng tượng, phương pháp dạy học
giải quyết vấn đề, phương pháp dạy học kiến tạo, phương pháp dạy học dự án...
Khi sử dụng các phương pháp dạy học người giáo viên cần quan tâm tới
việc thu hút học sinh tham gia tích cực vào tiến trình của bài học. Chẳng hạn,
trong các phương pháp dùng lời, giáo viên cuốn hút học sinh vào quá trình đàm
thoại, vào việc thảo luận các phương pháp giải bài toán, các vấn đề được nêu
ra... Khi sử dụng các phương pháp trực quan giáo viên yêu cầu học sinh soạn kế
hoạch thí nghiệm, vẽ sơ đồ thiết bị, thực hiện các phương án thí nghiệm, lắp ráp
các sơ đồ... Việc ứng dụng các phương pháp thực hành cho phép đưa vào các
yếu tố nghiên cứu các bài tập sáng tạo...Việc áp dụng các PPDH Vật lý thường
gắn liền với việc phát triển tư duy của học sinh, vì khi áp dụng một phương pháp
dạy học cụ thể người giáo viên đồng thời đã dạy cho học sinh các thao tác logic
nhất định và cũng gắn liền với việc giáo dục ở học sinh các phẩm chất như: chú


13
ý, ý chí, hứng thú, u lao động.
Tuy nhiên, khơng một phương pháp dạy học nào được xem là vạn năng và
thích hợp cho việc giải quyết mọi nhiệm vụ dạy học, vì vậy tuỳ thuộc vào mục
tiêu của bài học, đặc điểm lứa tuổi của học sinh và các yếu tố khác để lựa chọn
phương pháp dạy học thích hợp là một trong các biện pháp nâng cao hiệu quả

của quá trình dạy học. Thực tế dạy học Vật lý cũng cho thấy, khơng có một
phương pháp dạy học nào được áp dụng tách biệt hoàn toàn với các phương
pháp khác, chẳng hạn các phương pháp dùng lời thường kết hợp với việc sử
dụng thí nghiệm biểu diễn và các phương tiện trực quan. Việc giải các bài tập
Vật lý (phương pháp thực hành) thường kết hợp với việc giải thích, minh hoạ
bằng đồ thị... Hơn nữa, việc vận dụng một phương pháp dạy học còn tuỳ theo
nội dung bài học, có thể có những biến dạng khác nhau, có tính chất và mức độ
phức tạp khác nhau.
1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông
1.2.1. Phương pháp thực nghiệm trong việc thực hiện mục tiêu dạy học
Nghị quyết TW 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 cơng
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 lý học, trước hết là PPTN vật lý.
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 lý trở thành một giải pháp tổng
hợp nhằm thực hiện có hiệu quả mục tiêu dạy học.


14
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. Vì
vậy 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 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… và yêu cầu các em dự đoán diễn
biến của hiện tượng hoặc xác lập mối liên 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.
 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán (giả thuyết).
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 đoán có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loại trừ các dự đốn chưa
có căn cứ vững chắc, chọn lựu và xây dựng dự đốn hợp lí hơn cả.

 Giai đoạn 3: Từ dự đoán 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
phương pháp thực nghiệm phải thỏa mãn 2 điều:
+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học.


15
+ 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 phương pháp thực nghiệm. Trong giai đoạn
này bao gồm các thao tác sau:
a. Đề xuất phương án thí nghiệm.
b. Tiến hành thí nghiệm.
 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 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.
* Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức mới.
1.2.3. Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học bằng PPTN.
1.2.3.1. Những hoạt động nhận thức vật lý của học sinh.
* Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu


16
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

Thao tác

Điều kiện
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 thông thì các
hành động được dùng phổ biến là:
+ Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng.
Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản.
+ Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng.
+ Bố trí một thí nghiệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện
xác định.
+ Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật hiện tượng.
+ 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.
+ Đo một đại lượng vật lý. Tìm mối quan hệ hàm số giữu các đại lượng
vật lý, biểu diễn bằng cơng cụ tốn học.
+ Giải thích một hiện tượng thực tế.
+ Xây dựng một giả thuyết.