MỤC LỤC
Khi nghiên cứu các quá trình vật lí , người ta thường xác định các điều kiện cần thiết để hiện tượng xãy ra và lặp lại các điều kiện này để nghiên cứu tính qui luật của hiện tượng.Tính qui luật của các biến đổi của sự vật , hiện tượng thể hiện qua các mối liên hệ, sự phụ thuộc giữa các khái niệm , đại lượng chính là các qui tắc , định luật, nguyên lí …….vật lí. Việc tìm ra các thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng và qui luật biến đổi của chúng là cơ sở để giải thích và tiên đoán về nhiều sự vật , hiện tượng cùng loại khác .Tuy nhiên, thực hiện được điều này không hề đơn giản vì sự vật , hiện tượng luôn biến đổi không ngừng theo thời gian,nếu con người không tác động được để sự vật , hiện tượng bộc lộ những thuộc tính bản chất và qui luật biến đổi của chúng mà chỉ quan sát hiện tượng trong sự biến đổi, vận động tự nhiên không ngừng rồi từ đó rút ra những nhận định theo kiểu qui nạp tự nhiên thì đôi khi mắc phải sai lầm ; trong lịch sử vật lí còn ghi nhận những nhận định sai lầm của các nhà khoa học về thuộc tính bản chất và qui luật biến đổi của các sự vật hiện tượng trong tự nhiên. Cho đến khi Galilê đưa ra phương pháp nghiên cứu mới PPTN, đòi hỏi con người phải biết cách tác động vào tự nhiên để phát hiện các thuộc tính và qui luật biến đổi của chúng và mọi kết luận khoa học đều phải được thực nghiệm kiểm chứng tính đúng đắn của nó ,thì khoa học vật lí mới hạn chế được những sai lầm và thực sự có bước tiến nhảy vọt.
Đến thế kỉ XVII ,Galilê cho rằng những cuộc tranh luận suông như thế là vô bổ , không đi đến một kết luận khoa học , muốn hiểu biết những thuộc tính của sự vật , hiện tượng từ thiên nhiên thì phải quan sát thiên nhiên, phải làm cho thiên nhiên bộc lộ ra những thuộc tính đó một cách quy luật và khách quan chứ không tuân theo ý muốn chủ quan của con người hoặc thần linh nào cả.Galilê xây dựng một pp nghiên cứu mới là PPTN (trước đã có Archimède và Rôgiơ đã đề cao thực nghiệm nhưng chưa đưa ra thành phương pháp),ông cho rằng các kết luận khoa học đều phải được thực nghiệm kiểm chứng mới có giá trị. Từ thực tại ban đầu là các đối tượng , hiện tượng cụ thể , người ta xây dựng được tri thức khoa học tương ứng gồm các khái niệm ,các đại lượng đặc trưng cho các thuộc tính của phần thực tại nghiên cứu ,chúng liên hệ nhau theo các định luật , các mô hình ; rồi từ tri thức khoa học này nhà khoa học vận dụng quay lại giải thích không những thực tại ban đầu mà còn giải thích tiên đoán một thực tại rộng hơn ;thực tại mới này cùng với tri thức khoa học ban đầu lại là cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo…cứ như thế con người ngày càng hiểu biết thực tiễn rộng hơn với tri thức khoa học ngày càng tổng quát hơn.
-Vị trí của PPTN là từ GT đưa tới Thí nghiệm KC đưa tới kết luận xác nhận giả thuyết đúng. -Xuất phát từ đối tượng cần nghiên cứu là đi tìm các thuộc tính và qui luật biến đổi của các sự vật , hiện tượng, mà bằng kiến thức và kinh nghiệm đã có cũng không thể lí giải ngay được, buộc phải phân tích , so sánh hiện tượng cần nghiên cứu với các hiện tượng khác đã biết rồi trưù tượng hoá (thao tác tư duy) để rút ra những thuộc tính bản chất của hiện tương , mối quan hệ giữa các sự vật , hiện tượng cần nghiên cứu và bỏ qua những thuộc tính không chủ yếu khác của nó hoặc mối quan hệ chưa quan tâm, làm phát sinh vấn đề nhận thức. - Vấn đề nhận thức là câu hỏi về một thuộc tính, một mối quan hệ chưa biết của sự vật , hiện tượng ta đang nghiên cứu.Vấn đề nhận thức xuất hiện nhờ thao tác tư duy : phân tích, so sánh , trừu tượng hóa.
-Hình thành giả thuyết là các dự đoán sơ khởi ,đưa ra nhằm trả lời cho câu hỏi nêu trên , có vẻ hợp lí nhưng chưa chắc chắn, nhờ thao tác tư duy :suy luận ,lôgic tóan. -Xây dựng các phương án kiểm tra giả thuyết (các dụng cụ cần thiết, cách bố trí thí nghiệm,hình dung các điều kiện cần phải có để tạo ra được thí nghiệm thuần khiết),nhờ thao tác tư duy :PP thí nghiệm tưởng tượng tiền thí nghiệm thật,hoặc thí nghiệm lí tưởng.
-GV làm thí nghiệm kiểm tra :dùng máy phát điện quay tay có thể quan sát được cuộn dây quay trong từ trường của một nam châm móng ngựa .HS quan sát được dòng điện cảm ứng làm sáng một bóng đèn khi quay cuộn dây ( thay đổi gócα ).Như vậy giả thuyết mới có tính tổng quát và đã được khẳng định. -Để mt kkhí trở nên dẫn điện thì ta phải tác động vào đó tác nhân để phá vỡ sự trung hòa của các phân tử khí.Khi các phân tử khí bị phá vỡ trạng thái trung hòa thì trong môi trường có các ion dương , ion âm và các electron. -Giải thích tình huống trên: khi mưa không khí trở nên ẩm thấp và có khả năng dẫn điện yếu, nếu đứng gần cột điện cao thế sẽ bị hiện tương phóng điện qua người với cường độ lớn gây nguy hiểm.
-Những quan sát đầu tiên cho HS thấy:lò xo khi chiụ t ác dụng của ngọai lực (treo quả cân vào lò xo)thì bị biến dạng và khi thôi tác dụng ngoại lực thì lò xo lấy lại hình dạng và kích thước lúc đầu: đó là biến dạng đàn hồi. -Nếu lực tác dụng lên lò xo vượt quá một giá trị nào đó (treo nhiều quả cân)thì sau khi thôi tác dụng lực nó không lấy lại được hình dáng , kích thước lúc đầu : mỗi lò xo tồn tại 1 giới hạn đàn hồi. -Khi vật biến dạng đàn hồi , thì có lực đàn hồi xuất hiện .Vậy lực đàn hồi có phương , chiều, điểm đặt và độ lớn như thế nào?mỗi lò xo khác nhau thì lực đàn hồi có phụ thuộc vào bản thân các lò xo đó không?.
Dạy học theo PPTN diễn ra theo các bước, trong đó khó khăn nhất , đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là bước đề xuất giả thuyết (mô hình giả thuyết) (B3)và đưa ra các phương án thực nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hệ quả suy ra từ mô hình giả thuyết) (B4). Năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng , kỹ xảo và vốn hiểu biết của HS.Nếu HS có vốn hiểu biết sâu rộng và càng thành thạo thì càng nhạy bén trong dự đoán, xây dựng giả thuyết, có thể đưa ra được nhiều phương án thí nghiệm kiểm chứng để lựa chọn và như vậy càng tạo điều kiện để trực giác phát triển. -Dự đoán về mối quan hệ định lượng.Muốn dự đoán về mối quan hệ định lượng, cần phải thực hiện các phép đo, thực hiện phép đo càng nhiều lần thì càng dự đoán chính xác mối quan hệ dựa trên bảng số liệu thu thập được.
Đề xuất phương án kiểm tra giả thuyết hoặc kiểm tra hệ quả rút ra từ giả thuyết thì đòi hỏi sự sáng tạo cao do HS phải tưởng tượng ra các thiết bị cần thiết, cách lắp đặt các thiết bị , vận hành ,cách thu thập số liệu..GV nên có những gợi ý cần thiết để phát huy óc sáng tạo cho HS. Ta suy ra hệ quả về một vật rắn cụ thể như một thanh đồng chẳng hạn, thanh đồng sẽ nở ra khi nóng lên .Cần phải bố thí thí nghiệm như thế nào để làm thanh đồng nóng lên , làm cách nào để biết được thanh đồng nở ra ,dùng dụng cụ gì và bố trí thí nghiệm như thế nào để đo được độ giản nở của thanh đồng một cách tương đối chính xác…(phát huy óc sáng tạo). -Các thiết bị thí nghiệm phải được trang bị đầy đủ, đồng bộ ,có dụng cụ thay thế , dụng cụ phải có độ chính xác chấp nhận được,dễ dàng lắp ráp , có nhiều cách phối hợp các chi tiết với nhau để có thể làm được nhiều TN kiểm chứng khác nhau, dụng cụ phải an toàn.