Khả năng thích ứng của HS đối với tình huống học tập là rất khác nhaụ Cách hiểu của HS về một sự vật hiện tượng cũng rất phong phú, đa dạng, sống động có thể khác xa với những điều ta tưởng, suy diễn từ những quan niệm đã có. Và do đó nếu chỉ đơn thuần dựa trên sự phân tích suy diễn lí thuyết thì những nội dung dạy học và phương pháp sư phạm đề ra có thể sẽ
mang nặng tính chất áp đặt, duy ý chí, kém hiệu quả.
Sự phân tích trên cho thấy phương pháp nghiên cứu hoạt động dạy học cần bảo đảm mối liên hệ biện chứng giữa nghiên cứu lí thuyết và nghiên cứu thực nghiệm. Có thể diễn đạt khái quát định hướng phương pháp nghiên cứu này theo sơ đồ “ Vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu lí thuyết và nghiên cứu thực nghiệm thăm dò phát hiện Đề xuất kết luận khoa học Nghiên cứu thực nghiệm kiểm tra Đánh giá kết quả kết luận”
Định hướng này coi trọng việc nghiên cứu hoạt động của HS thông qua dạy học thực nghiệm. Nhờ thực nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học, kiểm tra sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm.
Thực nghiệm trong quá trình xây dựng tri thức như trên thể hiện mối liên hệ biện chứng giữa hành động lí thuyết và hành động thực nghiệm, giữa suy diễn và quy nạp, giữa tư duy logic và tư duy trực giác. Xét trên bình diện khoa học, quan sát và thí nghiệm chỉ có nghĩa trong mối liên hệ với lí thuyết. Nhờ quan sát và thí nghiệm mới có cơ sở bảo đảm tính hợp thức của lí 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.
* Những hạn chế và khó khăn khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí:
- Khi nghiên cứu một sốđối tượng hiện tượng vật lí không thể quan sát
được không thểđo đạc được số liệu trực tiếp do chúng quá nhỏ . -Một số quá trình vật lí diễn ra nhanh.
-Khi nghiên cứu các ứng dụng cần các thí nghiệm ảo hoặc mô hình. -Một số thí nghiệm cần nhiều thời gian chuẩn bị và tiến hành. Do đó không đủ thời lượng để tiến hành trong giờ học trên lớp được.