Tiểu luận Các phương pháp dạy học cơ bản trong vật lí

MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Trang 3 NỘI DUNG 5 TRÌNH BÀY MIỆNG CỦA GIÁO VIÊN 5 Lời nói khi trình bày miệng 5 Các hình thức trình bày miệng 6 Đàm thoại 6 Trần thuật 7 Diễn giảng 7 THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 8 Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí 8 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí 9 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức 9 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học 12 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí 15 Thí nghiệm biểu diễn 15 Thí nghiệm thực tập 17 BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 18 Tác dụng của bài tập trong dạy học vật lí 18 Phân loại bài tập vật lí 20 Bài tập định tính 20 Bài tập tính toán 21 Bài tập thí nghiệm 22 Bài tập đồ thị 23 Phương pháp giải bài tập vật lí 23 Xây dựng lập luận trong giải bài tập 25 Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính 25 Xây dựng lập luận trong giải bài tập tính toán 27 Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí 32 Việc lựa chọn bài tập 32 Việc sử dụng hệ thống bài tập 33 KẾT LUẬN 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36  ĐẶT VẤN ĐỀ Không có một phương pháp dạy học (PPDH) nào là thống soái, là ưu điểm tuyệt đối trong quá trình dạy học. Mỗi PPDH đều có những ưu điểm và khó khăn riêng khi vận dụng vào dạy các nội dung cụ thể của các bộ môn khác nhau. Vì vậy giáo viên cần phải căn cứ vào mục đích, nội dung, thiết bị dạy học đã được trang bị và khả năng tìm kiếm thêm, căn cứ vào trình độ phát triển của học sinh mà mình đang dạy cũng như điều kiện xã hội của địa phương mà tự định hướng ra phương pháp chủ đạo hay phối hợp khéo léo và hợp lí các PPDH nhằm đạt được mục đích đã đề ra. Có rất nhiều PPDH nói chung và PPDH vật lí nói riêng, ở góc độ tiểu luận nhỏ này tôi xin trình bày một vài phương pháp dạy học cơ bản trong vật lí đó là : phương pháp trình bày miệng, phương pháp thí nghiệm và phương pháp giải bài tập, qua đó có thể xem xét vận dụng trong hoàn cảnh thực trạng dạy học vật lí hiện nay.  NỘI DUNG TRÌNH BÀY MIỆNG CỦA GIÁO VIÊN Trình bày miệng của giáo viên (GV) là một trong những phương pháp giảng dạy chủ yếu của GV vật lí. Trình bày miệng của GV là : người GV dùng lời nói giản dị, dễ hiểu, xúc tích, theo một trình tự nhất định để cung cấp cho học sinh (HS) tài liệu, giúp họ nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hướng dẫn họ quan sát và rút ra kết luận. Lời nói khi trình bày miệng - “Ngôn ngữ là phương tiện, là công cụ, nhờ có nó mà con người ta giao thiệp được với nhau, trao đổi ý kiến và hiểu được lẫn nhau. Có liên quan trực tiếp đến tư duy, ngôn ngữ ghi lại và củng cố kết quả làm việc của tư duy và của sự hoạt động có ý thức của con người trong những từ và trong sự kết hợp những từ thành những mệnh đề, do đó ngôn ngữ cho người ta có thể tra đổi ý kiến với nhau” - trích từ Stalin “Chủ nghĩa Mác và vấn đề ngôn ngữ”. Lời nói của GV có tác dụng quyết định đến nhận thức của HS. Trong khi giảng dạy, GV vật lí dùng lời nói để mô tả, phân tích hiện tượng, phát biểu định nghĩa, định luật, biện luận về các học thuyết, kể chuyện lịch sử vật lí và tiểu sử các nhà bác học …, nghĩa là thông qua lời nói mà cung cấp cho HS tài liệu, hướng dẫn quá trình tư duy của họ và giúp họ tổng kết quá trình đó bằng cách phát biểu thành lời. - Với GV vật lí, lời nói phải đạt những yêu cầu : chính xác, sáng sủa, gọn gàng, có hình ảnh, có sức lôi cuốn HS. Trong quá trình học tập, HS thường gặp những thuật ngữ khoa học về vật lí, những mệnh đề phức tạp. GV phải đặc biệt chú ý đến sự chính xác của những mệnh đề và thuật ngữ mình sử dụng, đến sự rành mạch của việc trình bày… Phải trình bày thế nào cho từng thuật ngữ, từng lời nhận xét, lời phát biểu đều ghi lại được trong trí HS thực chất của hiện tượng và mối quan hệ giữa những sự vật và hiện tượng. Khá nhiều GV vật lí chưa chú ý đúng mức đến lời nói của mình và nhất là lời phát biểu của HS nên đã phạm phải những khuyết điểm nghiêm trọng, dẫn đến kết quả là làm cho HS hiểu sai nội dung vấn đề. Những GV mới vào nghề thường hay mắc những khuyết điểm sau đây : + Dùng thuật ngữ không chính xác. + Phát biểu những định luật không đầy đủ. + Những lời phát biểu không phù hợp với lôgic gây khó khăn trong quá trình suy nghĩ của HS. + Phát biểu định nghĩa không đúng quy tắc. Những khuyết điểm đó phần nhiều là do hai nguyên nhân : một là bản thân GV chưa nghiên cứu thật kĩ những thuật ngữ, những định luật, định nghĩa, chưa thuộc những mệnh đề quan trọng ; hai là do vô ý, chưa có thói quen cân nhắc kĩ lời nói của mình trên lớp. Những khuyết điểm đó có thể khắc phục được bằng cách chuẩn bị bài thật kĩ, bao gồm cả việc chẩn bị trước lời nói của mình trên lớp, đôi khi phải tập nói trước vài lần cho gãy gọn, khúc triết. - Giọng nói nhịp điệu và nhiệt tình của GV vật lí trong khi trình bày cũng ảnh hưởng nhiều đến sự tiếp thu của HS. Tất nhiên không đòi hỏi GV phải có lời nói trau truốt diễn cảm như GV văn học, nhưng GV vật lí cũng phải cố gắng làm cho lời nói của mình có tác dụng lôi cuốn sự chú ý của HS. Tiếng nói phải rõ ràng, đủ nghe ; nhịp điệu không quá nhanh để cho HS kịp theo dõi ; giọng nói phải trầm tĩnh, êm tai, không gay gắt cũng không đều đều; phải biết nhấn mạnh chỗ nào quan trọng (lúc đó phải thay đổi giọng nói), ngừng lại ở trước hay sau một câu chú ý. Nghệ thuật trình bày không chỉ là diễn đạt ý cho người nghe hiểu được mà còn ở chỗ làm cho người nghe thích nghe. Nhiều GV vật lí chưa chú ý đúng mức vấn đề này nên làm HS rất mệt vì theo dõi lời nói của GV chứ chưa nói đến hiểu nội dung những lời nói đó. - GV vật lí không những phải chú ý đến lời nói của mình mà đồng thời phải uốn nắn lời phát biểu của HS cho đúng. “Sự đúng đắn của tư duy thể hiện trong ngôn ngữ”. Trong đa số các trường hợp hiểu sai mà HS phát biểu sai. Nói chung, vốn ngôn ngữ của HS cấp THPT đủ để họ có thể hiểu được những mệnh đề phức tạp và diễn đạt được ý của mình. Bởi vậy, cần yêu cầu HS không những dùng thuật ngữ cho đúng, chính xác mà còn phải nói đúng và viết đúng văn phạm, tránh những câu không có nghĩa xác định hay có thể hiểu sai ý. Ở những lớp đầu học vật lí có nhiều trường hợp HS hiểu vấn đề nhưng không phát biểu lên được thành lời gãy gọn, chính xác mà nói dài dòng loanh quanh. Trong những trường hợp ấy, GV phải kiên trì phân tích và giúp họ lựa chọn dùng từ, đặt câu cho khúc triết. Bỏ qua điều này sẽ không rèn luyện cho HS được tính chính xác, ngắn, gọn, rõ ràng của ngôn ngữ khoa học và nếp suy nghĩ của HS cũng dần trở thành lộn xộn như lời nói. Tuy nhiên trong giảng dạy vật lí, phương pháp giảng dạy chỉ thuần thuý dùng lời nói là tối kỵ, vì nó làm cho HS nhớ được những lời nói trống rỗng, không xây dựng cho họ một khái niệm cụ thể nào về thực tế khách quan, không giúp họ hiểu được bản chất của vấn đề. Các hình thức trình bày miệng Đàm thoại Ưu điểm của phương pháp đàm thoại là có thể kích thích và duy trì được tính tích cực HS, rèn luyện cho họ năng lực tư duy độc lập. Đàm thoại được dùng trong nhiều loại bài khác nhau : truyền thụ kiến thức mới, bài tập, kiểm tra kiến thức HS… Đàm thoại thường có các phương hỗ trợ như : minh hoạ, thí nghiệm, trần thuật, chiếu phim… Đối với các lớp bắt đầu học vật lí thì đàm thoại là phương pháp cơ bản, đối với các lớp trên nó được dùng ít dần. Yếu tố quyết định sự thành công trong các cuộc đàm thoại về vật lí là nghệ thuật đặt câu hỏi của GV. Hệ thống những câu hỏi được chọn lọc, cân nhắc kĩ, sắp xếp một xách lôgic, liên tục để hướng dẫn cho HS có thể suy nghĩ đúng đắn. Những câu hỏi phải có nhiều hình thức phong phú để gợi ý cho HS, để rèn luyện óc quan sát khoa học, rèn luyện trí nhớ, nâng cao trình độ ngôn ngữ, đòi hỏi HS tập toàn trí lực. Vận dụng khéo léo phương pháp đàm thoại, những bài học vật lí trở nên nhẽ nhàng, lớp học sinh động, HS hứng thú. Tuy nhiên cũng không nên lạm dụng phương pháp này. Trong khi giảng dạy vật lí có nhiều trường hợp HS không đủ kiến thức để có thể trả lời những câu hỏi của GV thì không nên gò ép. Cũng cần tránh những câu hỏi dễ dàng đối với HS khiến họ không cần suy nghĩ cũng trả lời được. Cả hai trường hợp trên đều làm cho cuộc đàm thoại không thể đi đến kết quả tốt. Trần thuật Trần thuật bao gồm các hình thức miêu tả, giải thích, kể chuyện. Nhiều khi HS không đủ tài liệu để rút ra kết luận hay những tài liệu đó có nhiều chỗ cần phải chỉnh lí thì giáo viên dùng hình thức trần thuật xen với đàm thoại để bổ sung thêm. Cũng có khi vì hiểu biết của HS quá tản mạn, GV cũng có thể dùng hình thức trần thuật để đảm bảo quá trình suy nghĩ của HS được mạch lạc, liện tục. Trần thuật cũng thường được dùng khi đề cập đến các vấn đề lịch sử vật lí hay những ứng dụng kĩ thuật của các định luật. Trần thuật thường kéo dài trong một khoảng thời gian không lâu lắm và dùng ở tất cả các lớp trường phổ thông. Diễn giảng Diễn giảng nghĩa là GV thuyết trình liên tục về nội dung của một đề tài trong tất cả thời gian học và kết hợp với những thí nghiệm chứng minh. Diễn giảng đỏi hỏi HS theo dõi lời GV trong một thời gian dài, không tham gia ý kiến. Hình thức này chỉ dùng ở những lớp cuối cấp THPT. Có những phần có những phần của giáo trình trong đó HS không có đủ những kiến thức sơ bộ để tham gia vào việc nghiên cứu rút ra kết luận, do đó GV phải thuyết trình, thí dụ như khi thuyết giảng về các thuyết. Cũng có khi việc trình bày những ứng dụng mới và khó về kĩ thuật không thể thực hiện bằng đàm thoại mà phải dùng diễn giảng, thí dụ ứng dụng của việc sử dụng năng lượng nguyên tử trong nhà máy điện nguyên tử, ứng dụng của chất phóng xạ, đồng vị… Diễn giảng còn dùng trong tổng kết một phần lớn của giáo trình và phác hoạ những triển vọng phát triển của môn học. Ngoài ra diễn giảng còn để chuẩn bị cho HS nghe diễn giảng khi học ở trường đại học sau này. Vì vậy phải sử dụng dần dần diễn giảng trong khuôn khổ hợp lí, mở rộng dần theo trình độ HS. Yêu cầu của một bài diễn giảng là phải trình bày minh bạch rõ ràng, lập luận lôgic, sử dụng hợp lí và đầy đủ các thí nghiệm, phối hợp viết bảng, vẽ hình,… nghĩa là phải phối hợp khéo léo tất cả những phương pháp giảng dạy vật lí ở mức độ cao. Như vậy bài diễn giảng sẽ sinh động, duy trì được hứng thú và sự chú ý liên tục của HS. THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí - Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diện ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể nhận được tri thức mới. - Một số đặc điểm của thí nghiệm vật lí : + Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua thí nghiệm có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được các giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ : đối tượng nghiên cứu, phương tiện tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động. + Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác giữ không đổi. + Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có mức độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu. + Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác. Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của phương tiện quan sát, đo đạc. + Có thể lặp lại được thí nghiệm. Điều này có nghĩa là : với các thiết bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí phải diễn ra trong thí nghiệm giống như ở các lần thí nghiệm trước đó. - Sự khác nhau cơ bản giữa thí nghiệm và quan sát tự nhiên : trong quan sát ta không có một sự tác động nào vào đối tượng cần quan sát. Ngược lại, trong thí nghiệm ta tác động có chủ định vào đối tượng cần nghiên cứu. Nhờ vậy, thí nghiệm không những cho phép nghiên cứu các hiện tượng không xảy ra hoặc xảy ra dưới dạng thần khiết trong tự nhiên mà còn làm cho sự quan sát, đo đạc được đơn giản, dễ dàng hơn, tạo ra những hiện tượng ở một thời điểm và một địa điểm mong muốn, tạo đềiu kiện đi tới nhận thức được các điều kiện để xảy ra hiện tượng, quá trình nào đó. - Lưu ý : Khi xử lí các kết quả thí nghiệm, nhất thiết phải chỉ ra “nhiễu”, phạm vi để có thể bỏ qua ảnh hưởng của “nhiễu”, các điều kiện và sai số của thí nghiệm và phải phân biệt rành mạch sai số chủ quan và sai số khách quan của thí nghiệm. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, thí nghiệm có chứa năng sau : Thí nghiệm là phương tiện thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức). Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được. Thí nghiệm là phương tiên của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn. Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí. Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức - Vai trò của thí nghiệm trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu biết của con người về đối tượng nghiên cứu. Nếu HS hoàn toàn chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để thu nhận kiến thức đầu tiên về nó. Khi đó, thí nghiệm được sử dụng như là “câu hỏi đối với tự nhiên” và chỉ có thể thông qua thí nghiệm mới trả lời được câu hỏi này. Việc tìm cách đặt câu hỏi đối với tự nhiên (thiết kế phương án thí nghiệm), việc tiến hành thí nghiệm và việc xử lí các kết quả quan sát, đo đạc sau đó chính là quá trình tìm câu trà lời cho câu hỏi đặt ra. Như vậy, thí nghiệm được sử dụng như là kẻ phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan. - Trong dạy học vật lí, nhất là ở các lớp dưới và ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiện tượng, quá trính vật lí nào đó, khi HS còn chưa có hoặc có hiểu biết rất ít ỏi về hiện tượng, quá trình vật lí cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để cung cấp cho HS những dữ kiện cảm tính (các biểu tượng, số liệu đo đạc) về hiện tượng, quá trình vật lí này. Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được - Theo quan điểm của lí luận nhận thức, một trong các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí là dùng để kiểm tra tính đúng đắn của các tri thức mà HS đã thu được trước đó. Trong nhiều trường hợp, kết quả thí nghiệm phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác. Nhờ vậy, thường ta thu được các tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn. - Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, có một số kiến thức được rút ra từ suy luận lôgic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết. Trong những trường hợp này, cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng. Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức vào thực tiễn Trong việc vận dụng các trí thức lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kĩ thuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo hoặc do lí do về mặt kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn. Khi đó, thí nghiệm được như là phương tiên tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn. Lịch sử phát triển của vật lí cũng cho thấy : các thí nghiệm cơ bản không chỉ dẫn đến hình thành những thuyết vật lí mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kĩ thuật mới. Chương trình vật lí ở trường phổ thông đề cập tới một loạt các ứng dụng của vật lí đời sống và sản xuất. Việc tiến hành thí nghiệm tạo cơ sở để HS hiểu được các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn. Thí nghiệm không những cho HS thấy được sự vận dụng trong thực tiễn của các kiến thức vật lí mà còn là bằng chứng cho sự đúng đắn của các kiến thức này. Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí Việc bồi dưỡng cho HS các phương pháp nhận thức được dùng phổ biến trong nghiên cứu vật lí (phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình) là một trong những nội dung của việc hình thành những kiến thức cơ bản vật lí ở trường phổ thông. Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở cả hai phương pháp nhận thức vật lí này. - Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm : phương pháp thực nghiệm gồm 4 giai đoạn : + Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời. + Đề xuất giả thuyết. + Từ giả thuyết, dùng suy luận lôgic để rút ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm. + Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đã rút ra. Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu không phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới. Như vậy, thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của phương pháp thực nghiệm. Ở giai đoạn đầu, đa số thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu nhận trong các thí nghiệm. Đặc biệt ở giai đoạn cuối của phương pháp thực nghiệm, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việc xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để nghiên cứu một hiện tượng, một mối quan hệ đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thường không có trong tự nhiên. - Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp mô hình : Phương pháp mô hình gồm 4 giai đoạn : + Thu thập các thông tin về đối tượng gốc. + Xây dựng mô hình. + Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lí thuyết. + Kiểm tra hệ quả trên đối tượng gốc. Ở giai đoạn đầu của phương pháp mô hình, các thông tin về đối tượng gốc thường được thu nhập nhờ thí nghiệm. Thông qua thí nghiệm, nhờ việc chủ động loại bỏ những yếu tố không quan tâm, tác động lên đối tượng, bố trí các dụng cụ quan sát, thu thập và xử lí số liệu, ta mới có thể tìm ra được các thuộc tính, các mối liên hệ bản chất của đối tượng gốc để đưa ra mô hình phản ánh các mối quan hệ chính mà ta quan tâm. Ở giai đoạn 3 cho mô hình vận động (thao tác trên mô hình), đối với mô hình vật chất, người ta phải tiến hành thí nghiệm thực với nó. Ở giai đoạn 4, thông qua thí nghiệm trên vật gốc, đối chiếu kết quả thu được từ mô hình với những kết quả thu được trực tiếp trên vật gốc, ta kiểm tra được tính đúng đắn của mô hình và rút ra được giới hạn áp dụng mô hình. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học như : đề xuất vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến thức, kĩ năng thu được và kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS. - Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, có thể sử dụng thí nghiệm để đề xuất vấn đề cần nghiên cứu. Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng thí nghiệm mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm có sẵn hoặc trái với sự chờ đợi của HS nên nó tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS. - Thí nghiệm có vai trò quan trọng, không gì thay thế được trong giai đoạn hình thành kiến thức mới. Nó cung cấp một cách hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để từ đó khái quát hoá quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc lôgic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới. Trong chương trình vật lí ở trường phổ thông, một số kiến thức được rút ra từ phép suy luận lôgic chặt chẽ từ các kiến thức đã được xác nhận là chính xác. Vì vậy, những kiến thức rút ra này là đúng đắn. Tuy nhiên để thể hiện tính chất thực nghiệm của khoa học vật lí và làm tăng sự tin tưởng của HS vào tính chân thực của kiến thức thu được, GV cũng cần tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm lại chúng. Ngoài ra, do trình độ toán học của HS còn hạn chế, do các thiết bị thí nghiệm ở trường phổ thông không cho phép tiến hành những thí nghiệm phức tạp, với các phép đo định lượng chính xác cao hoặc vì thời gian eo hẹp của tiết học nên một số kiến thức không thể xây dựng bằng con đường thực nghiệm. Trong trường hợp này, GV phải đưa ra những kết luận khái quát do các nhà khoa học tìm ra, buộc HS phải thừa nhận. Để giảm tính áp đặt, GV có thể tiến hành thí nghiệm để minh hoạ kiến thức đã đưa ra trong một trường hợp cụ thể, đơn giản. - Thí nghiệm có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố (ôn ậtp, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá và vận dụng) kiến thức, kĩ năng của HS. Việc củng cố kiến thức, kĩ năng của HS được tiến hành ngay ở mỗi bài học nghiên cứu tài liệu mới, trong các bài học dành cho luyện tập, các tiết ôn tập và các giờ thực thành sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lí phổ thông. Quá trình củng cố kiến thức, kĩ năng của HS diễn ra không những trong các giờ nội khoá mà cả trong các giờ ngoại khoá, ở lớp và ở nhà. Việc sử dụng các thí nghiệm ở giai đoạn củng cố không phải là lặp đi lặp lại nguyên xi các thí nghiệm đã làm nhằm nhắc lại kiến thức cũ mà phải có những yếu tố mới nhằm đào sâu, mở rộng kiến thức đã biết của HS, giúp HS thấy được các biểu hiện trong tự nhiên, các ứng dụng trong đời sống và sản xuất của các kiến thức này. Trong thí nghiệm được sử dụng trong giai đoạn củng cố, thí nghiệm thực hành của HS có vai trò nổi bật trong việc củng cố kiến thức và rèn luyện kĩ năng của HS. Việc tiến hành thí nghiệm trong giai đoạn củng cố phải được giao cho HS dưới dạng những nhiệm vụ có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn của HS, chứ không đơn thuần chỉ là sự đòi hỏi hoạt động tay chân đơn giản. - Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức và kĩ năng của HS. Thông qua hoạt động trí tuệ - thực tiễn của HS trong quá trình thí nghiệm (thiết kế phương án thí nghiệm, dự đoán hoặc giải thích hiện tượng, quá trình vật lí diễn ra trong thí nghiệm, lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, lắp ráp các dụng cụ và bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lí kết quả thí nghiệm,…), HS sẽ chứng tỏ không những kiến thức về sự kiện mà cả kiến thức về phương pháp, không những kiến thức mà cả kĩ năng của mình. Để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng của HS, GV có nhiều cách thức sử dụng thí nghiệm với nhiều mức độ yêu cầu khác nhau : từ việc sử dụng thí nghiệm quen thuộc đến việc sử dụng thí nghiệm hoàn toàn mới, từ việc sử dụng thí nghiệm có bố trí đơn giản đến việc sử dụng thí nghiệm có bố trí phức tạp, từ thí nghiệm chỉ liên quan tới một mối liên hệ đến thí nghiệm liên quan tới nhiều khái niệm, định luật vật lí, thí nghiệm có thể là thí nghiệm định tính nhưng cũng có thể là thí nghiệm định lượng, HS được giao nhiệm vụ chỉ tiến hành một thí nghiệm nhưng cũng có thể được giao nhiệm vụ giải quyết một nhiệm vụ nhận thức mà trong đó thí nghiệm chỉ là một bộ phận của quá trình giải quyết nhiệm vụ này. Mức độ tự lực của HS trong quá trình thí nghiệm cũng có thể khác nhau, từ việc tiến hành thí nghiệm theo bản hướng dẫn chi tiết cho sẵn đến việc HS hoàn toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn thí nghiệm. Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của HS Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí góp phần quan trọng vao việc phát triển nhân cách toàn diện của HS. - Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo về vật lí của HS. Quá trình làm việc tự lực với thí nghiệm của HS sẽ khêu gợi những hứng thú nhận thức, lòng ham muốn nghiên cứu, tạo niềm vui của sự thành công khi giải quyết được nhiệm vụ đặt ra và góp phần phát triển động lực quá trình học tập của HS. - Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS. Các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành đòi hỏi sự phân công, phối hợp những công việc tự lực của HS trong tập thể. Vì vậy, trong quá trình thí nghiệm đã diễn ra một quá trình bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức, xây dựng các chuẩn mực hành động tập thể. Quá trình cùng nhau cố gắng giải quyết những nhiệm vụ đặt ra trong quá trình thí nghiệm có nhiều điểm chung với quá trình làm việc tập thể trong cuộc sống nghề nghiệp sau này của HS. Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biết của mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối liên hệ có tính quy luật trong tự nhiên. Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá và trực quan trong dạy học vật lí - Trong tự nhiên và kĩ thuật, rất ít các hiện tượng quá trình vật lí xảy ra dưới dạng thuần khiết. Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có