1. Thuyết Vật lí
Thuyết Vật lí là một hệ thống những tư tưởng về Vật lí, giải thích các hiện tượng tự nhiên, các mối quan hệ giữa vật chất và vận động. Trên cơ sở các số liệu, các hiện tượng, các định luật Vật lí. Các nhà khoa học đã nêu lên những ý kiến giả định để giải thích nhiều hiện tượng, đó là giả thuyết khoa học. Các giả thuyết ấy được thể nghiệm trong thực tiễn khoa học, được uốn nắn, bổ sung và trở nên vững chắc đáng tin cậy sẽ trở thành một lí thuyết khoa học, một thuyết Vật lí. Nói một cách khác, thuyết Vật lí là một hệ thống những tư tưởng, định luật lí thuyết được diễn dạt bởi các nguyên lí hay phương trình Toán học và phản ánh bản chất của một lĩnh vực nhất định của hiện tượng Vật lí. Các định luật lí thuyết phản ánh sự trừu tượng cao, sự lí tưởng hoá các quá trình và hiện tượng Vật lí ở mức tổng quát và sâu sắc.
2. Cấu trúc của thuyết Vật lí
Thuyết Vật lí thường gồm các thành phần sau: Cơ sở của thuyết, hạt nhân của thuyết và hệ quả của thuyết.
a) Cơ sở của thuyết bao gồm: Cơ sở thực nghiệm, cơ sở kinh nghiệm, các đối
tượng được lí tưởng hoá, các khái niệm, đại lượng Vật lí, các định luật thực nghiệm.
b) Hạt nhân của thuyết bao gồm: Hệ thống các tư tưởng, nguyên lí cơ bản, các
định luật cơ bản, phương trình cơ bản, hằng số cơ bản.
c) Hệ quả của thuyết bao gồm: Những kết luận rút ra từ các phép suy luận logic
hoặc các nghiệm khi giải hệ các phương trình đối với các trường hợp cụ thể, các hiện tượng được giải thích, dự đoán...
3. Vai trò và đặc điểm của thuyết Vật lí
a) Thuyết Vật lí phản ánh sự trừu tượng hoá và khái quát hoá rất cao các quá trình và hiện tượng của thế giới tự nhiên. Thuyết Vật lí xuất phát từ thực tiễn khoa học, được hình thành trên cơ sở khái quát rất nhiều các sự kiện thực nghiệm, các khái niệm, các định luật, giả thuyết khoa học, các đối tượng Vật lí được lí tưởng hoá, các mô hình vật chất... Thực tiễn vừa là nơi xuất phát, vừa là nơi kiểm nghiệm thuyết Vật lí.
Đặc điểm này cho thấy thuyết Vật lí có tác dụng rất lớn trong việc mở rộng phạm vi nhận thức của học sinh, tạo điều kiện giải thích các hiện tượng Vật lí, kích thích hứng thú học tập và phát triển năng lực trí tuệ của họ.
b) Thuyết Vật lí có tính chất chung, phản ánh bản chất, nguyên nhân sâu xa quyết định mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng trong sự vận động, biến đổi của chúng. Thuyết Vật lí đã gắn các kiến thức Vật lí lại thành một hệ thống chặt chẽ. Trong từng thời kì, các học thuyết Vật lí cho phép chúng ta hình dung được thế giới vật chất một cách tổng quát: Các thuyết thời Ga-li-lê, Niu-tơn đã hình thành bức tranh cơ học cổ điển, các thuyết thời Mác-xoen, nêu ra bức tranh điện động lực và với hệ thống lí thuyết của Anh-xtanh - Planxk - Bo đã hình thành bức tranh lượng tử và trường về thế giới vật chất.
Trong quá trình tiến lên của khoa học, các thuyết Vật lí được bổ sung và mở rộng, các thuyết cũ trở thành các trường hợp riêng của thuyết mới.
Rõ ràng, thuyết Vật lí có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự phát triển của Vật lí học. Nó không chỉ giúp giải thích các hiện tượng mà còn cho phép tiên đoán được nhiều hệ quả, dự đoán được nhiều hiện tượng mới. Ví dụ: Thuyết điện từ của Mác- xoen cho phép dự đoán trước sự tồn tại của sóng điện từ và áp suất ánh sáng, sau đó một thời gian hệ quả đó đã được thực nghiệm xác nhận.
Thuyết Vật lí góp phần làm phong phú vốn tri thức của loài người và thúc đẩy khoa học ngày càng phát triển.
c) Các thuyết Vật lí có tính thực tiễn, gắn bó mật thiết với các tư tưởng triết học duy vật biện chứng. Quá trình đấu tranh gạt bỏ những giả thuyết duy tâm, không đúng thực tế khách quan đã có tác dụng đề cao giá trị khoa học của các thuyết chính thống. Việc nghiên cứu các thuyết Vật lí góp phần to lớn trong việc hình thành thế giới quan duy vật biện chứng và bồi dưỡng phương pháp luận khoa học cho học sinh; Đồng thời củng cố niềm tin vào khoa học và tính ưu việt của triết học duy vật biện chứng, vào khả năng nhận thức và cải tạo thế giới tự nhiên của con người.
4. Phương pháp giảng dạy các thuyết Vật lí
a) Tìm hiểu cơ sở nền tảng, nêu rõ sự xuất hiện của thuyết
Bằng các tư liệu lịch sử, các sự kiện thực nghiệm... ta có thể đặt vấn đề, giới thiệu sự xuất hiện của thuyết, những mâu thuẫn gặp phải đã làm nảy sinh thuyết mới. Cụ thể là làm rõ cơ sở nền tảng của thuyết, cho học sinh thấy được tiến trình lịch sử của thuyết nói riêng và sự phát triển của khoa học nói chung. Như vậy, tạo điều kiện cho việc tiếp thu có cơ sở hợp lí, không đột ngột bị động, giúp học sinh nhận thức được nội dung của thuyết và sự phát triển của khoa học Vật lí.
Ví dụ: Giảng dạy thuyết cấu tạo nguyên tử hạt nhân, ta có thể đặt vấn đề để học sinh thấy rõ sự cần thiết nghiên cứu, tìm hiểu cấu trúc vật chất. Từ đó lược sử giả
thuyết của Đê-mô-crít, A-ri-xtốt, thuyết Ngũ hành ở phương Đông... thuyết Động học phân tử, việc nghiên cứu thuyết cấu tạo nguyên tử và hạt nhân.
b) Xây dựng hạt nhân, phân tích rõ nội dung của thuyết
Hạt nhân của thuyết là hệ thống các tư tưởng, định luật tổng quát biểu diễn dưới dạng các nguyên lí hay phương trình Toán học. Vì vậy, cần phân tích rõ nội dung của thuyết, khai thác các khía cạnh của các mệnh đề, chỉ ra tính bản chất và tổng quát của thuyết trong lĩnh vực nhất định của thế giới tự nhiên.
Việc minh hoạ bằng thực nghiệm, phân tích các sự kiện, hiện tượng Vật lí là rất cần thiết, xong không nên xem các mệnh đề của thuyết là những kết luận trực tiếp rút ra từ những minh hoạ giản đơn ấy.
Cần chú trọng đến vai trò tích cực chủ động của học sinh, tạo điều kiện cho họ tham gia vào nghiên cứu, sưu tập các tài liệu lịch sử, các sự kiện thí nghiệm Vật lí, trực tiếp phân tích làm sáng tỏ ý nghĩa Vật lí của các mệnh đề, rút ra các hệ quả cần thiết.
c) Vận dụng thuyết Vật lí vào thực tiễn
Đây là giai đoạn rất quan trọng, không dừng lại sau khi kết thúc giờ học. Việc giải thích những hiện tượng Vật lí có liên quan, các định luật đã biết sẽ giúp học sinh hiểu sâu, nắm chắc nội dung của thuyết và nhận thức được giá trị của nó. Cần hướng dẫn và cho học sinh tập luyện, tìm cách lí giải có căn cứ khoa học dựa trên các nội dung chính của thuyết một cách đầy đủ, hợp logic.
Ở đây cần thiết lưu ý cho học sinh giới hạn ứng dụng của các thuyết, điều kiện biên khi giải hệ các phương trình tống quát, chỉ rõ tư tưởng biện chứng và những vấn đề cần nghiên cứu hoàn thiện.