thực nghiệm
a) Thí nghiệm vật lí
Định nghĩa
TN Vật lí là sự tác động cĩ chủ đích, cĩ hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thơng qua sự phân tích các điều kiện mà trong đĩ đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta cĩ thể thu nhận tri thức (Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, & Phạm Xuân Quế, 2003).
Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lí
Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học Vật lí ở trường phổ thơng, TN cĩ các chức năng sau (Nguyễn Đức Thâm et al., 2003):
- TN là phương tiện cho việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức). - TN là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được. - TN là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn. - TN là một bộ phận của phương pháp nhận thức Vật lí
Phân loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lí
TN được sử dụng trong dạy học Vật lí bao gồm những loại cơ bản được trình bày trong sơ đồ 1.3:
Sơ đồ 1.3. Phân loại TN Vật lí
b) Thí nghiệm trong dạy học theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
Vai trị của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm Vật lí
Tiến trình dạy học theo các giai đoạn của PPTN bao gồm 5 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu, xác định vấn đề cần nghiên cứu dưới dạng một câu hỏi.
Giai đoạn 2: Đề xuất giả thuyết (dự đốn).
Giai đoạn 3: Từ giả thuyết, suy luận ra một hệ quả cĩ thể kiểm tra bằng TN TN TN biểu diễn TN mở đầu TN nghiên cứu hiện tượng TN nghiên cứu khảo sát TN nghiên cứu minh họa TN củng cố TN thực tập TN trực diện TN mở đầu TN nghiên cứu hiện tượng TN nghiên cứu khảo sát TN nghiên cứu minh họa TN củng cố TN thực hành TN thực hành đồng loạt TN thực hành cá thể TN và quan sát Vật lí ở nhà
Giai đoạn 4: Thiết kế và tiến hành phương án TN để kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra từ giả thuyết. Nếu kết quả TN phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết trở thành chân lí (kiến thức mới), nếu khơng phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới.
Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (kiến thức mới) và vận dụng kiến thức mới.
Như vậy, TN đĩng vai trị quan trọng ở giai đoạn 1 và ở giai đoạn 4 của PPTN. Ở giai đoạn 1, đa số các thơng tin cần nghiên cứu thường được thu thập trong quá trình làm TN. Đặc biệt ở giai đoạn 4 của PPTN, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thơng qua việc xây dựng và thực hiện phương án TN để nghiên cứu một hiện tượng, một mối quan hệ đã được loại bỏ các yếu tố khơng quan tâm nên thường khơng cĩ trong tự nhiên.
Loại thí nghiệm được sử dụng trong các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
Bảng 1.3. Loại TN và mục đích TN sử dụng trong từng giai đoạn của PPTN Giai đoạn của
PPTN
Loại TN sử dụng
(nếu cĩ) Mục đích của TN
Giai đoạn 1 TN mở đầu Sử dụng TN mở đầu để giới thiệu cho học
sinh biết qua về hiện tượng sắp nghiên cứu, để tạo tình huống cĩ vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú cho học sinh, lơi cuốn học sinh tham gia hiệu quả vào hoạt động học tập tiếp theo.
Giai đoạn 2 và giai đoạn 3
Khơng sử dụng TN
Giai đoạn 4 TN nghiên cứu
khảo sát (thuộc TN trực diện)
Sử dụng TN nghiên cứu khảo sát (thuộc TN trực diện) để cung cấp các dữ liệu thực nghiệm, từ đĩ khái quát hĩa quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc
Giai đoạn của PPTN
Loại TN sử dụng
(nếu cĩ) Mục đích của TN
hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyết được vấn đề xuất hiện ở giai đoạn 1, từ đĩ xây dựng nên kiến thức mới. Quá trình thiết kế phương án TN, lập kế hoạch TN, chế tạo hoặc lựa chọn dụng cụ, bố trí và tiến hành TN, xử lí kết quả TN được sử dụng trong giai đoạn 4 của PPTN nhằm phát triển 3 thành tố: NL thiết kế các phương án TN; NL tiến hành phương án TN đã thiết kế; NL phân tích, xử lí và trình bày kết quả của NLTN.
Giai đoạn 5 TN và quan sát Vật lí ở nhà
TN và quan sát Vật lí ở nhà là một loại bài làm mà GV giao cho từng HS hoặc các nhĩm HS thực hiện ở nhà.
TN và quan sát Vật lí ở nhà giúp HS đào sâu và mở rộng kiến thức đã học trong nhiều trường hợp.