PPTN với tư cách là một phương pháp nhận thức khoa học ra đời đã giúp Vật lí học cĩ những bước tiến lớn và thâm nhập vào nhiều ngành khoa học khác. Tiếp nối các nhà khoa học đi trước, hiện nay đã cĩ rất nhiều cơng trình nghiên cứu về PPTN ở trong và ngồi nước, điều này giúp phát triển và hồn thiện hơn về nội dung của PPTN.
Galileo Galilei đề ra PPTN trong Vật lí như sau: Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galileo Galilei bắt đầu quan sát (trong tự nhiên hoặc trong các TN) để xác định rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lí thuyết cĩ tính dự đốn. Từ lí thuyết đĩ, ơng rút ra được những kết luận cĩ thể kiểm tra bằng thực nghiệm. Sau đĩ, ơng bố trí TN thích hợp, tạo điều kiện TN và phương tiện TN tốt nhất để cĩ thể đạt được kết quả chính xác, tin cậy được. Cuối cùng, ơng đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu (Nguyễn Đức Thâm & Nguyễn Ngọc Hưng, 2001).
Spaski đã nêu lên thực chất PPTN của Galileo Galilei như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết. Giả thuyết đĩ khơng đơn giản là sự tổng quát hĩa các TN đã làm, nĩ chứa đựng một cái gì đĩ mới mẻ, khơng cĩ sẵn trong từng TN cụ thể. Bằng phép suy luận logic và tốn học, nhà
khoa học cĩ thể từ giả thuyết đĩ mà rút ra một hệ quả, tiên đốn một sự kiện mới trước đĩ chưa biết đến. Những hệ quả và sự kiện mới đĩ lại cĩ thể dùng thực nghiệm kiểm tra lại được. Nếu sự kiểm tra đĩ thành cơng, nĩ khẳng định sự đúng đắn của giả thuyết và khi đĩ, giả thuyết được coi là một định luật Vật lí chính xác (Nguyễn Đức Thâm & Nguyễn Ngọc Hưng, 2001).
Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng, PPTN cĩ thể hiểu theo nghĩa hẹp sau đây: “Từ lí thuyết đã biết, suy ra hệ quả và dùng TN để kiểm tra hệ quả” (Nguyễn Đức Thâm & Nguyễn Ngọc Hưng, 2001). Nhà Vật lí thực nghiệm khơng nhất thiết phải tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đĩ đã cĩ người khác đề ra rồi nhưng chưa kiểm tra được. Nhiệm vụ của nhà Vật lí thực nghiệm lúc này là từ giả thuyết đã cĩ suy ra một hệ quả cĩ thể kiểm tra được, tìm cách bố trí một TN khéo léo, tinh vi để quan sát được hiện tượng do lí thuyết dự đốn, thực hiện các phép đo chính xác và từ đĩ rút ra kết luận.
Cịn theo tác giả Nguyễn Hữu Tịng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc thiết kế (nghĩ ra) phương án TN khả thi và tiến hành TN (thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thơng tin và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nĩ là một nhận định về một tính chất, một mối quan hệ, một nguyên lí nào đĩ, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đốn khoa học nào đĩ) thì phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là PPTN” (Phạm Hữu Tịng, 2004).
Tĩm lại, PPTN được định nghĩa theo nghĩa nào thì vẫn bao gồm những yếu tố cơ bản sau:
- Xác định vấn đề cần nghiên cứu.
- Xây dựng giả thuyết (dự đốn) về vấn đề nghiên cứu.
- Từ giả thuyết, rút ra hệ quả cĩ thể kiểm tra bằng thực nghiệm - Xây dựng phương án TN để kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả. - Tiến hành TN.
- Phân tích, xử lí kết quả TN.
- Nhận xét về tính đúng đắn của giả thuyết và từ đĩ khái quát hĩa thành kết luận (tri thức mới).