BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Phan Minh Tiến

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM
HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC CÁC CHƯƠNG
“CHẤT KHÍ” VÀ “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC
HỌC”, VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh- 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Phan Minh Tiến

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM
HỖ TRỢ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC CÁC CHƯƠNG
“CHẤT KHÍ” VÀ “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC
HỌC”, VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN
Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ
Mã số: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN LÂM DUY


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i
MỤC LỤC .................................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ........................................................... viii
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài ..................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..........................................................................3
3. Giả thuyết của đề tài ............................................................................................3
4. Nhiệm vụ cần nghiên cứu của đề tài ...................................................................3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................4
6. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................4
7. Đóng góp của đề tài.............................................................................................4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN ..................................................................................5
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .....................................................................5
1.2. Những vấn đề lí luận về thí nghiệm Vật lý ......................................................7
1.2.1. Một số khái niệm cơ bản ...........................................................................7
1.2.1.1. Khái niệm trực quan ...........................................................................7
1.2.1.2. Khái niệm phương tiện trực quan ......................................................7
1.2.1.3. Khái niệm phương tiện dạy học .........................................................7
1.2.1.4. Khái niệm phương tiện giáo dục ........................................................8
1.2.1.5. Khái niệm thiết bị dạy học .................................................................8
1.2.1.6. Khái niệm hiệu quả ............................................................................8
1.2.1.7. Khái niệm hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học.....................................8
1.2.1.8. Khái niệm chất lượng dạy học ...........................................................9
1.2.2. Thí nghiệm Vật lý ...................................................................................10
1.2.3. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý ...........................................14
1.2.3.1. Vai trò của thí nghiệm Vật lý trong dạy học truyền thống ..............14

1.4. Kết luận ..........................................................................................................45


iv

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM Ở CÁC CHƯƠNG “CHẤT
KHÍ” VÀ “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC”, VẬT LÝ 10, BAN CƠ BẢN
...................................................................................................................................47
2.1. Nội dung kiến thức, kĩ năng và các thí nghiệm trong chương “Chất khí” và
“Cơ sở của nhiệt động lực học” ............................................................................47
2.2. Tình hình dạy học chương “Nhiệt học” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” .49
2.2.1. Nội dung điều tra.....................................................................................49
2.2.2. Phương pháp điều tra ..............................................................................49
2.2.3. Kết quả điều tra .......................................................................................50
2.2.3.1. Thực trạng thiết bị thí nghiệm chương “Nhiệt học” và “Cơ sở của
nhiệt động lực học” ở các trường THPT đã khảo sát ....................................50
2.2.3.2. Về phương pháp dạy của giáo viên ..................................................51
2.2.3.3. Về phương pháp học và những khó khăn, sai lầm của học sinh ......51
2.2.3.4. Nguyên nhân gây nên những khó khăn của học sinh và biện pháp
khắc phục ......................................................................................................53
2.3. Xây dựng các thiết bị thí nghiệm để hỗ trợ quá trình dạy học chương “Nhiệt
học” và “Cơ sở của nhiệt động lực học” ...............................................................54
2.3.1. Các thí nghiệm minh họa thuyết động học phân tử chất khí ..................54
2.3.1.1. Thí nghiệm 1: Quan sát chuyển động Brao trong chất lỏng ............54
2.3.1.2.Thí nghiệm 2: Dụng cụ điều chỉnh rượu chảy ra của Hê-rôn ...........58
2.3.1.3. Thí nghiệm 3: Chứng minh sự chuyển động của phân tử khí, áp suất
chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ ....................................................................59
2.3.2. Các thí nghiệm định tính và định lượng các định luật chất khí ..............60
2.3.2.1. Định luật Sác-lơ ...............................................................................60
2.3.2.2. Định luật Gay Luy-xắc .....................................................................65

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................120
PHỤ LỤC ................................................................................................................123


vi

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐHSP

Đại học Sư phạm

SGK

Sách giáo khoa

SPSS

Statistical Products for the Social Services (phần
mềm chuyên ngành thống kê)

THPT

Trung học phổ thông


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh thí nghiệm Vật lý của nhà nghiên cứu và thí nghiệm Vật lý của
học sinh………………………………………………………………………….…11

Hình 2.7. Thí nghiệm đơn giản giải thích hiện tượng liên quan đến định luật Sáclơ…………………………………………………………………………………...62
Hình 2.8. Bố trí dụng cụ thí nghiệm kiểm chứng định luật Sác-lơ………………..63
Hình 2.9. Cách bố trí cốc và chậu thủy tinh để làm thay đổi nhiệt độ của nước..…65
Hình 2.10. Cách bố trí dụng thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay – Luy-xắc…...66
Hình 2.11. Giản đồ p–V của chu trình Stirling……………………………………68
Hình 2.12. Các giai đoạn hoạt động của chu trình Stirling loại pít-tông tự do……68
Hình 2.13. Cấu tạo động cơ Stirling loại pít-tông tự do với nguồn nóng có nhiệt độ
cao………………………………………………………………………………….70
Hình 2.14. Động cơ Stirling làm từ vỏ lon, chai nhựa và các vật liệu đơn giản…..71
Hình 2.15. Sơ đồ cấu trúc nội dung thuyết động học phân tử chất khí theo chương
trình Vật lý 10, ban cơ bản………………………………………………………....72
Hình 2.16. Sơ đồ cấu trúc nội dung các định luật chất khí theo chương trình Vật lý
10, ban cơ bản……………………………………………………………………...73
Hình 2.17. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” theo
chương trình Vật lý 10, ban cơ bản…………………………………………….......73


ix

Hình 2.18. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức…………………………………...75
Hình 2.19. Độ dời của hạt Brao trong những khoảng thời gian bằng nhau là không
bằng nhau ……………………………………………………………………….…79
Hình 2.20. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức…………………………………...83
Hình 3.1. Biểu đồ phân bố tần suất kết quả học tập của lớp thực nghiệm……….108
Hình 3.2. Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy kết quả học tập của lớp thực
nghiệm…………………………………………………………………………….109
Hình 3.3. Biểu đồ phân bố tần suất kết quả kiểm tra 1 tiết của lớp thực nghiệm và
lớp đối chứng……………………………………………………………………..110
Hình 3.4. Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy kết quả kiểm tra 1 tiết của lớp thực
nghiệm và lớp đối chứng………………………………………………………….110

trường phổ thông trở nên rất cấp thiết, và tùy từng bộ môn mà có những phương
tiện dạy học riêng phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học.
Vật lý là một bộ môn khoa học thực nghiệm. Tư tưởng chủ đạo của các sách
giáo khoa Vật lý trung học phổ thông là nội dung kiến thức mới được hình thành


2

phần lớn thông qua các thí nghiệm và thực hành, điều đó không chỉ tích cực hoá
việc học tập của học sinh mà còn rèn luyện kỹ năng sử dụng thiết bị, đồ dùng trong
cuộc sống, rèn luyện thái độ, đức tính kiên trì, tác phong làm việc của những người
làm khoa học. Vì thế, các phương tiện thí nghiệm Vật lý đóng vai trò quan trọng
trong việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lý hiện nay.
Thực tế dạy học Vật lý cho thấy chất lượng thiết bị, thời gian thí nghiệm,
thói quen sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học còn rất nhiều mặt hạn chế,
gây nhiều lúng túng cho giáo viên và học sinh. Mặt khác, trong chương trình Vật lý
trung học phổ thông, ngoài các bài thí nghiệm được chỉ định tối thiểu và đã có các
thiết bị đi kèm, thì rất nhiều nội dung thí nghiệm khác trong sách giáo khoa chưa có
dụng cụ thí nghiệm. Điều đó đòi hỏi sự sáng tạo, tích cực của giáo viên và học sinh
để tạo ra những dụng cụ phục vụ nội dung bài học.
Việc giáo viên và học sinh tự thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí
nghiệm đơn giản để tiến hành các thí nghiệm Vật lý là hoạt động nhiều ý nghĩa và
có nhiều tác dụng: tăng cường tính trực quan, góp phần nâng cao chất lượng lĩnh
hội và nắm vững kiến thức, phát triển năng lực tư duy, độc lập và sáng tạo của học
sinh. Việc tiến hành thí nghiệm, giải thích hoặc tiên đoán kết quả thí nghiệm đòi hỏi
học sinh phải vận dụng các kiến thức ở nhiều nội dung khác nhau một cách linh
hoạt. Do đó, các kiến thức mà học sinh đã lĩnh hội được củng cố, đào sâu, mở rộng
và hệ thống hoá. Việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tự làm trong dạy học Vật lý
là rất cần thiết vì trong nhiều trường hợp, các chi tiết của các thiết bị thí nghiệm
hiện đại có thể che lấp bản chất Vật lý của hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm mà

− Nghiên cứu lý luận dạy học Vật lý, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học và
phương pháp dạy học hiệu quả.
− Nghiên cứu nội dung các chương “Chất khí” và “Cơ sở của nhiệt động lực học”
chương trình Vật lý 10, ban cơ bản.
− Nghiên cứu các thí nghiệm Vật lý trong các chương “Chất khí” và “Cơ sở của
nhiệt động lực học” chương trình Vật lý 10, ban cơ bản.
− Thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản; khai thác và hoàn thiện các
dụng cụ thí nghiệm đã có rồi xây dựng một số thí nghiệm ở các chương “Chất khí”
và “Cơ sở của nhiệt động lực học”.
− Thực nghiệm sư phạm.


4

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Quá trình dạy học Vật lý có sử dụng thí nghiệm ở các chương “Chất khí” và
“Cơ sở của nhiệt động lực học” chương trình Vật lý 10, ban cơ bản được thực hiện
ở trường Trung học Thực hành ĐHSP TP. Hồ Chí Minh.
6. Phương pháp nghiên cứu
− Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu lí luận dạy học, tâm lí học, cơ sở lý
luận về đổi mới phương pháp dạy học, các tài liệu, sách, báo, các văn kiện, các nghị
quyết của Trung ương Đảng về lĩnh vực giáo dục.
− Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phương pháp phỏng vấn, điều tra
ngắn nhằm thu thập thông tin về tính hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm trong
dạy học môn Vật lý ở trường trường trung học phổ thông, nghiên cứu trong phòng
thí nghiệm về việc thiết kế, chế tạo và hoàn thiện một số thí nghiệm.
− Phương pháp thực nghiệm sư phạm: tổ chức hoạt động dạy và học, ghi chép, chụp
ảnh, quay phim, khảo sát kết quả học tập, rút kinh nghiệm giờ dạy, phân tích diễn
biến quá trình thực nghiệm.
− Phương pháp thống kê toán học: tổng hợp, phân tích và xử lí số liệu thống kê kết

chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của học sinh trong việc giảng dạy một
số kiến thức cụ thể ở trường phổ thông. Tuy nhiên, quá trình tìm hiểu việc nghiên
cứu về dạy học chương “Chất khí” và “Cơ sở nhiệt động lực học” ở các trường phổ
thông cho thấy:
Về mặt nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học với sự hỗ trợ của thí nghiệm
nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh: Cho đến nay, chưa có công
trình nghiên cứu khoa học nào nghiên cứu việc tổ chức hoạt động dạy học phát triển
tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập hai chương này.


6

Về việc nghiên cứu thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học chương
“Chất khí”:
- Tác giả Phạm Thị Phú [16] đã đề xuất phương án chế tạo bộ thí nghiệm đơn giản,
rẻ tiền để khảo sát định lượng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ.
- Tác giả Phạm Thị Lý, sinh viên khóa 48A trường Đại học Vinh, có công trình
nghiên cứu sử dụng bộ thí nghiệm “Khảo sát định lượng các định luật chất khí có
kết nối máy tính vào dạy học phần nhiệt học Vật lý lớp 10”, đề tài sinh viên nghiên
cứu khoa học, khoa Vật lý, trường đại học Vinh năm 2010-2011.
- Tác giả Nguyễn Ngọc Hưng [10] có công trình nghiên cứu về thí nghiệm Vật lý
với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và vỏ lon, phần Cơ học chất lỏng và chất khí.
- Các trường phổ thông đều có trang bị bộ thí nghiệm biểu diễn kiểm nghiệm các
định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt, Sác-lơ với giá 935.000 VNĐ. Bộ thí nghiệm này bộc lộ
rất nhiều nhược điểm, và đặc biệt rất dễ hỏng nên hầu hết giáo viên ở các trường
đều không sử dụng để hỗ trợ quá trình dạy học chương này.
Có thể nói, đối với chương “Cơ sở nhiệt động lực học”, cho đến nay vẫn
chưa có công trình khoa học nào nghiên cứu chế tạo các mô hình động cơ nhiệt để
hỗ trợ quá trình dạy học.
Trong đề tài này, tác giả sẽ tập trung nghiên cứu cải tiến bộ thí nghiệm

khiển quá trình dạy học thông qua các hoạt động như kích thích hoạt động nhận
thức, tổ chức hoạt động nhận thức, kiểm tra đánh giá…, và giúp học sinh tổ chức
hoạt động nhận thức của mình một cách hiệu quả [18], [21].
Các phương tiện dạy học được sử dụng chủ yếu trong nhà trường là:
- Các vật thật (động vật, thực vật trong tự nhiên; các khoáng vật; mẫu hóa chất; các
hiện tượng Vật lý, Hóa học); các vật tượng trưng (bản đồ, sơ đồ, biểu đồ, đồ thị, bản
vẽ…); vật tạo hình (tranh ảnh, mô hình, hình vẽ, phim…).
- Thí nghiệm và các thiết bị thí nghiệm.
- Các phương tiện mô tả đối tượng và hiện tượng bằng lời nói, bằng kí hiệu (sách
giáo khoa, sách hướng dẫn, các tài liệu in, các công thức, phương trình…).


8

- Các phương tiện kĩ thuật dạy học (phương tiện nghe – nhìn, camera, máy dạy học,
máy kiểm tra, computer…) .
1.2.1.4. Khái niệm phương tiện giáo dục
Phương tiện giáo dục là một khái niệm rộng dùng để chỉ tất cả các dụng cụ
(phương tiện) mà giáo viên và học sinh sử dụng trực tiếp trong quá trình giáo dục
(nghĩa rộng) thông qua các hoạt động của nó (dạy học, lao động sản xuất, vui chơi,
sinh hoạt tập thể, hoạt động xã hội…) và các điều kiện dạy học cần thiết cho các
hoạt động đó (nhà cửa, bàn ghế, xưởng, trường, sân bãi…) [21]
1.2.1.5. Khái niệm thiết bị dạy học
Thiết bị dạy học là thuật ngữ chỉ một đối tượng vật chất hoặc một tập hợp
đối tượng vật chất, mà đối với giáo viên, chúng là phương tiện để điều khiển hoạt
động nhận thức của học sinh; còn đối với học sinh, đó là nguồn tri thức, là phương
tiện để học sinh lĩnh hội tri thức, hình thành kĩ năng nhằm thực hiện các mục đích
dạy học [18], [21].
Thiết bị dạy học được cung cấp cho các trường phổ thông hiện nay còn là
một sản phẩm hàng hoá đặc biệt, vì nó phải tuân theo các tiêu chí rất chặt chẽ và

tập của học sinh.
- Sử dụng thiết bị dạy học phải đảm bảo đổi mới phương pháp dạy học theo hướng
tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh, tạo điều kiện để học sinh hoạt động
tự lực chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kĩ năng.
Vậy hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học là kết quả đáp ứng năm yêu cầu trên
của việc sử dụng thiết bị dạy học trong quá trình dạy học.
1.2.1.8. Khái niệm chất lượng dạy học
Theo cuốn Đại từ điển Tiếng Việt [23]: “Chất lượng là cái làm nên phẩm
chất, giá trị của con người, sự vật. Chất lượng là cái tạo nên bản chất sự vật, làm
cho sự vật này khác với sự vật kia.”
Ở đây, dạy học là hoạt động cơ bản để thực hiện mục tiêu giáo dục, đào tạo thế
hệ trẻ thành những chủ nhân tương lai có đức, có tài, làm cho học sinh trở thành
những người lao động thông minh, người công nhân có ý thức. Sản phẩm của hoạt
động dạy học là sự phát triển về trí tuệ (kiến thức, kĩ năng) và nhân cách của học
sinh. Xét theo mục tiêu đào tạo con người mới thì chất lượng dạy học bao gồm chất


10

lượng nắm vững kiến thức, kĩ năng, sự phát triển các năng lực, sự chuyển biến, phát
triển về thái độ, phẩm chất nhân cách của học sinh.
Theo tác giả Phạm Hữu Tòng thì chất lượng nắm vững kiến thức của học
sinh được thể hiện qua các dấu hiệu sau: tính chính xác, tính khái quát, tính hệ
thống, tính áp dụng được và tính bền vững. Cụ thể như sau:
- Tính chính xác của kiến thức được đặc trưng bởi sự phù hợp nội dung biểu đạt
kiến thức của học sinh với nội dung khoa học của kiến thức đó.
- Tính khái quát của kiến thức được đặc trưng bởi tỉ lệ dấu hiệu bản chất trong các
dấu hiệu mà học sinh chọn dùng để phản ánh (trình bày lại) về sự vật, hiện tượng.
- Tính hệ thống của kiến thức được đặc trưng bởi mức độ hiểu biết của học sinh về
các mối liên hệ giữa kiến thức này với các kiến thức khác.

nghiệm.
d) Mọi thí nghiệm đều được gắn liền với một hệ thống lý thuyết. Đó là do: các thí
nghiệm đều sử dụng các dụng cụ thí nghiệm mà các dụng cụ này lại là kết quả của
các hoạt động lý thuyết trước đó; thí nghiệm bao giờ cũng diễn ra theo một mục
đích xác định được xây dựng trên cơ sở của một hệ thống kiến thức nhất định; các
kết quả thí nghiệm không ghi lại được toàn bộ diễn biến của hiện tượng mà chỉ ghi
lại được những nút nhất định.
Bảng 1.1. So sánh thí nghiệm Vật lý của nhà nghiên cứu
và thí nghiệm Vật lý của học sinh
Các thành phần

Thí nghiệm Vật lý của

Thí nghiệm Vật lý của

thí nghiệm

các nhà nghiên cứu

học sinh

Mục đích thí nghiệm
Phương án thí nghiệm

Dụng cụ thí nghiệm

Tìm tri thức mới cho nhân Tìm tri thức mới cho bản
loại
Tự mình vạch ra


chỗ khi làm thí nghiệm Vật lý, người ta phải sử dụng phối hợp các giác quan, các
thao tác chân tay với các thao tác trí tuệ.
Hoạt động làm thí nghiệm Vật lý gồm có ba giai đoạn: chuẩn bị, thực hiện và
kiểm tra, xử lí kết quả. Mỗi giai đoạn lại gồm một số hành động. Cấu trúc chung
của hoạt động làm thí nghiệm của học sinh có thể được mô tả bằng sơ đồ hình 1.1.
Cụ thể từng giai đoạn như sau:
- Giai đoạn chuẩn bị thí nghiệm:
+ Các hành động tâm lí bên trong: Cụ thể hóa mục đích thí nghiệm; tìm hiểu
phương án, tiến trình thí nghiệm; đối chiếu phương án với điều kiện cụ thể về dụng
cụ, thiết bị; ghi nhớ các bước thực hiện thí nghiệm.
+ Các hành động bên ngoài: tập hợp vật liệu, dụng cụ thí nghiệm, thiết bị
điều khiển, dụng cụ đo, thiết bị hỗ trợ quan sát, ghi nhận cần thiết; lắp ráp vận hành
thử; kẻ bảng để ghi số liệu...
Trong giai đoạn chuẩn bị, khi vận hành thử, nếu thấy không thực hiện được
thì người làm thí nghiệm có thể phải xem lại việc lắp ráp, việc chọn dụng cụ, cũng
có thể phải sử dụng thiết bị khác thay thế.
- Giai đoạn thực hiện thí nghiệm:
+ Chủ yếu là các hành động bên ngoài: tác động vào sự vật cho hiện tượng
xảy ra, điều khiển quá trình Vật lý; quan sát sự vật, hiện tượng, quá trình Vật lý; đo
các đại lượng Vật lý; ghi nhận các diễn biến của quá trình, các số liệu thí nghiệm.
+ Các hành động tâm lí bên trong: đối chiếu các bước triển khai thực tế với
kế hoạch ban đầu; điều chỉnh thao tác bên ngoài cho phù hợp.


13

Có thí nghiệm khi thực hiện chỉ cần quan sát mà không phải đo đạc. Có
nhiều thí nghiệm khi thực hiện ta vừa quan sát, vừa phải đo đạc các đại lượng.
- Giai đoạn xử lí, đánh giá kết quả thí nghiệm:
+ Có các hành động: xử lí các số liệu, diễn biến hiện tượng thu thập được; so

Dạy học truyền thống tập trung chủ yếu vào việc truyền thụ cho học sinh
những kiến thức, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được để học sinh bắt chước
làm theo. Trong dạy học truyền thống, thí nghiệm đóng vai trò như sau:
- Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp cho học sinh hiểu những kiến thức Vật
lý trừu tượng một cách dễ dàng: Giáo viên làm thí nghiệm để cho học sinh nhận biết
được những biểu hiện cụ thể (có thể chưa đầy đủ) của các kiến thức trong thực tế.
Nhưng như thế là tách kiến thức ra hai phần riêng biệt: lý thuyết và thực tế. Học
sinh có thể hoặc học kiến thức trước, một thời gian sau mới biết biểu hiện thực tế
của nó, hoặc nhiều khi chỉ dừng ở mức hiểu biết lý thuyết, hoặc chỉ biết đến những
cái cụ thể mà không biết khái niệm khái quát, trừu tượng. Kết quả là kiến thức của
học sinh không vững chắc, không hoàn chỉnh.
- Thí nghiệm Vật lý là nguồn trực tiếp của tri thức: Từ trước đến nay, chúng ta
thường thấy các nhà Vật lý học luôn luôn làm thí nghiệm để tìm hiểu những tính
chất, những qui luật của thế giới vật chất. Vì vậy, chúng ta có thể có những nhầm
tưởng rằng làm thí nghiệm là tìm thấy những tính chất, những qui luật có sẵn trong
đó, làm thí nghiệm là để cho chúng bộc lộ ra ngoài cho ta quan sát được. Thực ra,
nếu chỉ dựa vào quan sát các thí nghiệm thì ta không thể nào biết được các tính chất
qui luật của tự nhiên, thậm chí còn có thể có những hiểu biết sai.
Như vậy, quan niệm cho rằng thí nghiệm là nguồn trực tiếp của tri thức đã
dẫn đến một hậu quả tai hại là làm cho giáo viên và học sinh tưởng rằng cứ làm thí
nghiệm là thấy tất cả, không cần phải suy nghĩ gì nữa. Đó là chưa kể đến việc phải
làm thí nghiệm như thế nào, dùng những dụng cụ nào, thực hiện những động tác
nào… thì giáo viên và học sinh cũng chỉ biết nhắc lại thí nghiệm do các nhà khoa
học nghĩ ra và bắt chước làm lại. Nếu yêu cầu học sinh tự nghĩ ra một thí nghiệm để
nghiên cứu một tính chất hay một quy luật chưa biết thì đó thực sự là một thử thách
khó khăn đối với họ. Do đó, thí nghiệm có vai trò giúp rèn luyện kĩ năng thực hành
cho học sinh.