Tình huống có vấn đề là quy luật của hoạt động nhận thức, sáng tạo có hiệu quả. Nó quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu và giải quyết vấn đề.

Thực tế dạy học cho thấy, việc tạo ra tình huống có vấn đề có thể xây dựng theo nhiều cách, nhiều biện pháp khác nhau tuỳ vào từng nội dung kiến thức. Một trong những biện pháp đó chính là việc sử dụng TN mở đầu, biện pháp mà lâu nay đa số GV gần như lãng quên hoặc thực hiện chưa có hiệu quả.

VL là môn khoa học thực nghiệm, do đó việc khai thác các TN nhằm tạo ra tình huống có vấn đề là một thế mạnh rất cần được phát huy. Sử dụng TN mở đầu để tạo ra tình huống có vấn đề tạo ra sự hứng thú, thu hút sự chú ý đối với HS, đặt HS vào những tình huống có vấn đề và làm cho HS tích cực, chủ động trong việc tìm hiểu giải quyết vấn đề. Khi sử dụng TN trong giai đoạn này, GV cần chú ý phải làm thế nào để thông qua TN, gây được cho HS sự ngạc nhiên, tạo ra được những sự khó khăn nhất định về mặt nhận thức đối với vấn đề đặt ra, HS chưa biết cách giải thích hiện tượng, sự vật, quá trình của thực tế, chưa thể đạt tới mục đích bằng cách thức hành động quen thuộc. Tình huống này kích thích HS tìm tòi cách giải thích hay hành động mới. Thông qua TN, HS phải thấy được tại sao những gì các em quan sát được có vẻ khác với những dự đoán trong suy luận của chính các em, từ đó dần đưa HS vào những bài toán nhận thức để HS tích cực hoạt động hơn, coi việc giải quyết vấn đề tiếp theo như một nhiệm vụ mà chính các em tự đặt ra, đồng thời tạo cho các em một niềm vui nhận thức mới.

 

Ngoài việc sử dụng TN để tạo ra tình huống có vấn đề, TN còn được sử dụng ngay trong quá trình giải quyết vấn đề.

Thông qua TN, bằng cách quan sát diễn biến của hiện tượng xảy ra, ghi chép số liệu từ TN, HS có thể thu nhận được một số thông tin nhất định từ những vấn đề đang học. Dựa trên những thông tin thu được HS có thể sơ bộ dự đoán về tính chất của các sự vật, về nguyên nhân của hiện tượng … Việc đưa TN ra đúng lúc không những có tác dụng kiểm tra dự đoán của HS trước một vấn đề đã được nêu ra, mà còn khuyến khích được HS mạnh dạn đưa ra những suy nghĩ riêng của mình. Khi những dự đoán suy luận của HS được TN xác nhận là đúng một cách kịp thời thì HS sẽ rất phấn khởi, tin tưởng hơn vào bản thân, dần khắc phục tâm lí thường gặp ở HS là sự thiếu tự tin vào bản thân.

1.3.3.  Kết hợp thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm học sinh để kích thích hứng thú và rèn luyện kĩ năng cho học sinh

Cả lí luận và thực tiễn dạy học cho thấy, đối với HS phổ thông, bản thân HS không thể tự sử dụng thành thạo các TN, lắp ráp tiến hành các TN một cách có hiệu quả nếu không có sự hỗ trợ, hướng dẫn của GV. Khi làm TN không thành công, HS thường tỏ ra chán nản và mất đi lòng tự tin vào bản thân. Chính vì vậy mà GV cần phải kiên trì, có kế hoạch tỉ mỉ và vận dụng kết hợp TN của GV và TN của HS để rèn luyện dần những khả năng tối thiểu mà một HS cần phải đạt được. Điều này đặc biệt quan trọng với HS, làm cho các em có điều kiện tiếp xúc với các dụng cụ đo lường, thiết bị kĩ thuật thông dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Việc kết hợp TN biểu diễn của GV và TN của HS còn tạo ra ở các em một tinh thần say mê học tập, ham hiểu biết khoa học, tìm tòi nghiên cứu và trên cơ sở đó mới có thể nảy sinh ra những vấn đề hay, những vấn đề lí thú và bổ ích cho các giờ học VL.

Để việc kết hợp thí nghiệm biểu diễn của giáo viên và thí nghiệm học sinh đạt hiệu quả, nhằm kích thích tính tích cực của HS, GV không nên chỉ cho HS quan sát kết quả cuối cùng, trước khi đi đến những kết luận, cần biểu diễn TN sao cho HS thấy được quá trình vận động của hiện tượng, cần giới thiệu thí nghiệm dưới dạng phân tích, so sánh, trình bày thí nghiệm như một quá trình nghiên cứu và tổ chức cho HS tham gia vào quá trình nghiên cứu đó qua một hệ thống các câu hỏi theo hai dạng cơ bản là dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra và giải thích các hiện tượng đã quan sát được.

Bài tập TN là loại bài tập đòi hỏi phải làm TN để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập.

Bài tập TN có tác dụng tốt về cả ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt nó giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn. Thông qua các bài tập TN, có thể rèn luyện tư duy cho HS, nâng cao khả năng độc lập suy nghĩ, tuy nhiên, để làm được điều này thì kĩ năng TN của HS phải đạt được trình độ nhất định nào đó.

Cũng cần chú ý rằng, trong các bài tập TN thì TN chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng các định luật VL để lí giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập TN.

Có thể nói rằng, việc thảo luận ở lớp về các phương án thiết kế, chế tạo và tiến hành các TN đơn giản là công việc cực kì khó khăn và rất khó thực hiện ở các trường phổ thông trong điều kiện hiện nay. Ngoài những nguyên nhân chủ quan từ phía GV và HS, thì một nguyên nhân khác rất kho khắc phục là thời gian dành cho việc thảo luận là khá dài, trong khi đó thời gian của một giờ học VL là có hạn. Tuy nhiên, nếu thực hiện được thì đây quả là một biện pháp hữu hiệu nhất, phát huy được tổng lực của tất cả các biện pháp nêu trên. Việc trao đổi thảo luận sẽ rèn luyện cho HS khả năng diễn đạt tư tưởng rõ ràng, lập luận chính xác, học tập được kinh nghiệm của các bạn, đồng thời phát triển được tư duy sáng tạo về mặt kĩ thuật. Khi các TN được hình thành từ chính ý tưởng sáng tạo của các em, được làm từ chính bàn tay của các em thì các em sẽ có niềm vui lớn lao, sự tự tin về khả năng của bản thân được nâng cao, từ đó tính chủ động, sáng tạo khoa học của HS được phát triển hơn.