Theo quan niệm trên, TN vật lí có vai trò rất quan trọng trong quá trình dạy học vật lí. Ở giai đoạn định hướng mục tiêu nghiên cứu, TN vật lí để đề xuất vấn đề nghiên cứu, tạo điều kiện cho HS nhanh chóng tiếp cận mục tiêu nghiên cứu. Việc sử dụng TN tạo tình huống có vấn đề là rất quan trọng đối với HS vì kết quả TN thường làm nảy sinh mâu thuẫn giữa kiến thức mới với các quan niệm sẵn có của HS. Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, TN vật lí cung cấp các số liệu thực nghiệm và đó là cơ sở vững chắc nhất để khái quát hóa, quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic để hình thành kiến thức mới. Trong giai đoạn củng cố kiến thức, kỹ năng của HS, TN vật lí có vai trò không những kiểm tra kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mà còn đánh giá được khả năng tự lực, sáng tạo của HS trong quá trình TN.[7]
Theo quan điểm của lí luận nhận thức, TN là phương tiện của việc thu nhận tri thức, là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức, và là phương tiện để vận dụng tri thức thu được vào thực tiễn.
Ngày nay, dạy học không chỉ truyền thụ cho HS các kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo mà còn góp phần phát triển nhân cách HS một cách toàn diện. Giờ học có sử dụng TN vật lí làm cho HS hứng thú hơn trong học tập và quá trình thu nhận thông tin của HS ngày càng tích cực, tự lực và sáng tạo hơn. Như vậy, qua quá trình tiếp cận với các TN vật lí, dần dần trong HS xuất hiện sự ham muốn tìm hiểu, ham muốn nghiên cứu, xóa dần sự ngăn cách trong ý thức của HS giữa vật lí và cuộc sống muôn hình muôn vẻ để tạo cho HS hứng thú nhận thức.[8]
TN vật lí là phương tiện cho phép tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau nhằm bồi dưỡng cho HS thói quen hợp tác trong lao động, trong nghiên cứu khoa học và trung thực khi nhận thức một sự vật hiện tượng. Hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên chằng chịt, đan xen nhau giữa các quá trình. Do đó, để nghiên cứu một hiện tượng, một quá trình nào đó, phương tiện có thể phản ánh đúng bản chất của sự vật hiện tượng một cách chính xác, trung thực và đơn giản nhất là các
TN vật lí, vì chúng diễn tả các hiện tượng một cách đơn giản và kiểm soát được các quá trình, giúp cho HS có các thông tin chân thực về hiện tượng vật lí.[2]
TN là phương tiện đơn giản hóa các hiện tượng quá trình vật lí, làm bộc lộ những nét đặc trưng của sự vật, hiện tượng nghiên cứu, đặc biết đối với những đối tượng không tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người, tạo trực quan sinh động hỗ trợ cho quá trình tư duy trừu tượng của HS.[7]
Tóm lại, TN đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình dạy học Vật lí và có tác dụng lớn trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Vì vậy, dạy học vật lí cần phải gắn TN vật lí. TN vật lí không chỉ là nguồn tri thức, là phương tiện có nhiều sức mạnh trong nghiên cứu vật lí, là tiêu chuẩn chân lí của các kiến thức về giới tự nhiên mà còn tạo ra yếu tố kích thích hứng thú, khuyến khích tính tích cực, tự giác và sáng tạo của HS, đồng thời cũng là một phương pháp dạy học sát với thực tế giáo dục của Việt Nam: “Học đi đôi với hành, lí luận gắn với thực tiễn”.