Phương pháp thực nghiệm môn Vật lý

Phương pháp thực nghiệm Con đường hình thành Những hiện tượng tưj nhiên mà chúng ta nhìn thấy,những hiện tượng xuât hiện trong khoa học rất đa dạng với rất nhiều thuộc tính liên quan tới chúng ta Ví dụ :chuyển động của gió,hiện tượng mưa,sấm chớp.... Tính tò mò đòi hỏi chúng ta đưa ra các câu hỏ, đặt mọi thứ lại với nhau, cố hiểu nhưng nét đa dạng cũng như mối quan hệ ảnh hưởng của các yếu tố cơ bản Vi dụ:đá và nước khác nhau như thế nào,tại sao nước có thể thành đá...... Và bằng cách này chúng ta cố gắng phân tích mọi thứ,đặt những điều má chúng ta quan sát thấy hkác biệt,với hi vọng chúng ta sẽ giảm được số những khác biệt và hiểu chúng hơn Vài trăm năm trước, một phương pháp được pháp minh để trả lời những câu hỏi này. Quan sát,lý giải,thí nghiệm tạo nên phương pháp thực nghiệm Nội dung Galie được coi là ông tổ của vật lý thực nghiệm, ông đã đặt nền móng cho phương pháp thực nghiệm Theo Spaskali khái quát: xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng giả thuyết. Bặng suy luận logic và bằng toán học, nhà khoa học có thể rút ra 1 hệ quả, tiên đoán 1 sự kiện mới trước đó chưa được biết đến. Sự kiện hệ quả này được thực nghiệm kiểm tra và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết biến giả thuyết thành thực nghiệm Thực chất của phương pháp thực nghiệm không đơn thuần là làm thí nghiệm trong đó đòi hỏi suy luận lý thuyết, kết hợp chặt chẽ với qui nạp và diễn dịch, với sự trợ giúp của các công cụ toán học nhằm đề xuất giả thuyết và hệ quả lôgíc có thể kiểm tra bằng các thí nghiệm Phương pháp thực nghiệm có thể thực hiện theo các giai đoạn sau: 1. Phát hiện vấn đề: quan sát hiện tượng hoặc các thí nghiệm đơn giản, dự đoán các diễn biến các hiện tượng hoặc phát hiện ra các mâu thuãn, từ đó rút ra các câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời 2. xây dưng giả thuyết; dựa voà quan sát tỉ mỉ,bằng suyu luận logic hoặc băng toán học đưa ra câu trả lời trên. Câu trả lời này vẫn chỉ là dựa đoán,chưa chắc chắn 3. suy ra hệ quả logíc quá trình này suy luận bằng toán học giữ vai trò quan trọng 4. xây dựng phương án thí nghiệm: từ hệ quả logic cho thấy ý tưởng thiết kế phương án thí nghiệm,chọn dụng cụ thí nghiệm, cách bố trí thí nghiệm 5. phân tích xử lí và rút ra qui luật và định luậtsau khi thực hiện thí nghiệm ta thu được bảng số liệu,ta phan tích quy luật của con số đó 6. kiểm nghiệm lại kết quả: kiểm tra các dựa đoán bằng thí nghiệm,vận dụng vào thực tiễn ,khẳng định giả thuyết,biến giả thuyết thành một định luật,nếu giả thuyết sai,cần quay lại bước 3 Ví dụ Trong thưc tế quan sát một chuyển động của quả bóng +Bước 1 phát hiên vấn đề: tại sao khi truyền cho quả bóng một vận tốc ban đàu,quả bóng chuyển động một đoạn đường rồi dừng lại,mà không chuyển động mãi mãi + bước 2 xây dựng giả thuyết: dựa vào quan sát,và suy luận ta đưa ra câu trả lời la do lực ma sát đã ngăn cản sự chuyển động của quả bong làm cho quả bóng dừng lại + bước 3 suy ra hệ quả logic: bằng suy luan toan học ta nhận thấy cần đo khối lượng của vật ,vận tốc ban đầu,quãng đường vật đi được,thời gian đi trên quãng đường đó + bước 4 xây dựng và thực hiện phương án: xây dựng thí nghiệm:gồm 1quả bóng,1 đòng hồ đo thời gian,một thước đo đọ dài,1 cân đo khối lượng. Thực hành thí nghiệm như sau,truyền cho quả bóng một vận tốc ban đầu,sau đó dùng đồng hồ đo thời gian đo thời gian chuyển động của quả bóng,đo được quãng đường chuyển động,đo đwocj khối lượng của quả bóng + bước 5 phân tích và sử lý và rút ra các quy luật và định luật: phan tich các số liệu ta thấy quãng đường đi được phụ thuộc vào vận tốc ban đầu,phụ thuôc vào khối lượng của quả bóng,bề mặt tiếp xúc. Rút ra kết luận, +bước 6 kiểm nghiệm lại kết quả bằng thực tiễn Trong quá trinh nghiên cứu bằng PPTN, Newton đã nêu ra 4 qui tắc: Quy tắc 1. đối với mỗi hiện tượng không thừa nhận nguyên nhân nào khác ngoài nguyên nhân đủ để giải thích nó Quy tắc 2. bao giờ cũng qui các hiện tượng như nhau về cùng 1 nguyên nhân Quy tắc 3. tính chất của tất cả các vật đem ra ra thí nghiệm được mà ta không thể làm nó tăng lên hoặc giảm xuống thì được coi là tính chất của mọi vật nói chung Quy tắc 4. bất kì khẳng định nào rút ra từ thực nghiệm, bằng pp qui nạp đều đúng, chừng nào chưa có hiện tượng khác giới hạn hoặc mau thuẫn với khẵng định đó Khó khăn khi day học Nhiều thí nghiệm không thể tiến hành ở các trường phổ thông bởi: + dụng cụ thí nghiệm tại đó chưa cho phép + các thí nghiệm đó rất khó tiến hành Giải pháp +Không nên tiến hành những thí nghiệm quá phức tạp + Sử dụng những ví dụ thực tế cho học sinh dễ hiểu,dễ hình dung,để dễ phân tích cho học sinh hiểu