5) Quan niệm mô hình chỉ là nội dung nhận thức: 7/43 (chiếm 16%).
2.1.2. Thực nghiệm vật lý và xây dựng tri thức vật lý trong dạy học theo quan
điểm khoa học luận hiện đại
Khoa học luận hiện đại đã dẫn đến một quan điểm mới mẻ về quá trình giảng
dạy các khoa học. Nếu như chủ nghĩa quy nạp trong dạy học tìm cách tổ chức
các thí nghiệm để chứng tỏ sự hiển nhiên của các định luật thì lý luận dạy học
hiện đại đòi hỏi việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý phải quán triệt luận
điểm cơ bản sau đây[14]:
Vật lý học cần được học tập với tính cách là một khoa học mô hình hoá.
Những khái niệm được nghiên cứu trong vật lý học có được ý nghĩa của chúng từ trong hoạt động mô hình hoá. Quan sát và thực nghiệm được thực hiện trong quá trình xây dựng tri thức khoa học theo con đường biện chứng: “Đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lý thuyết và / hoặc thực nghiệm - kiểm tra vận dụng kết quả (xem xét tính có thể chấp nhận được của các kết quả tìm được) trên cơ sở vân dụng chúng để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm” (chứ không phải là đơn thuần theo con
Quá trình xây dựng tri thức như trên thể hiện mối liên hệ biện chứng giữa
hành động lý thuyết và hành động thực nghiệm, giữa suy diễn và quy nạp, giữa
tư duy lôgic và tư duy trực giác. Xét trên bình diện khoa học, quan sát và thí
nghiệm chỉ có nghĩa trong mối liên hệ với lý thuyết. Chính lý thuyết đã cho phép
tổ chức quan sát và thí nghiệm. Nhưng chính nhờ quan sát và thí nghiệm mới có
cơ sở đảm bảo tính hợp thức (tính có thể chấp nhận được) của lý thuyết và là cơ
sở cho sự phát triển của các thuyết khoa học mới, một khi các thuyết cũ không
còn phù hợp với thực nghiệm.
Dạy học vật lý phải làm sao đáp ứng được những đòi hỏi của nói trên của
khoa học vật lý. Quá trình dạy học phải làm sao cho học sinh hiểu đúng đắn vật
lý học, phân biệt cái mô hình và cái thực tế: các tri thức về thực tế khách quan được xem như các mô hình hợp thức được xây dựng để biểu đạt thực tế đó: quá trình nhận thức khoa học thực tế khách quan là quá trình xây dựng mô hình của thực tế khách quan và hợp thức hoá mô hình đó (kiểm tra tính có thể chấp nhận được của mô hình, nhờ đảm bảo mối liên hệ biện chứng giữa hành động lý thuyết và hành động thực nghiệm, giữa suy diễn và quy nạp). Thực nghiệm vật
lý trong dạy học nếu được sử dụng trong tiến trình xây dựng tri thức đáp ứng
những đòi hỏi vừa nêu thì sẽ thoát khỏi sơ đồ quy nạp chủ nghĩa cổ truyền. Nó
không còn chỉ là đóng vai trò chứng tỏ sự hiển nhiên của định luật. Thực nghiệm
vật lý trong mối liên hệ biện chứng với lý thuyết, có vai trò quan trọng trong tiến
trình xây dựng tri thức khoa học. Tiến trình đó gồm các pha sau:
a) Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hy vọng có thể tìm tòi xây dựng được.
b) Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát
cho phép đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.