Trong dạy học VL, TN đóng một vai trò cực kì quan trọng, dưới quan điểm lí luận dạy học vai trò đó được thể hiện những mặt sau:

TN VL có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học như đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề (hình thành kiến thức, kĩ năng mới...), củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của HS.

Việc sử dụng TN trong dạy học góp phần quan trong vào việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của HS, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học. Trước hết, TN là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo VL cho HS. Nhờ TN HS có thể hiểu sâu hơn bản chất VL của các hiện tượng, định luật, quá trình... được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn.

Truyền thụ cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản là một trong những nhiệm vụ quan trọng của hoạt động dạy học. Để làm được điều đó, GV cần nhận thức rõ việc xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh, thể hiện trong cách suy nghĩ, thao tác tư duy và làm việc để họ tiếp cận với các vấn đề của thực tiễn. Thông qua TN, bản thân HS cần phải tư duy cao mới có thể khám phá ra được những điều cần nghiên cứu. Thực tế cho thấy, trong dạy học VL, đối với các bài giảng có sử dụng TN, thì HS lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn, HS quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của HS sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển tốt hơn.

Thông qua việc tiến hành TN, HS có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS. TN còn là điều kiện để HS rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực... Xét trên phương diện thao tác kĩ thuật, chúng ta không thể phủ nhận vai trò của TN đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của HS.

Hoạt động dạy học không chỉ dừng lại ở chỗ truyền thụ cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản đơn thuần mà điều không kém phần quan trọng ở đây là làm thế nào phải tạo điều kiện cho HS tiếp cận với hoạt động thực tiễn bằng những thao tác của chính bản thân họ. Trong dạy học VL, đối với những bài giảng có TN thì GV cần phải biết hướng HS vào việc cho họ tự tiến hành TN, có như vậy kiến thức các em thu nhận được sẽ vững vàng hơn, rèn luyện được cho các em sự khéo léo chân tay, khả năng quan sát tinh tế, tỉ mỉ hơn và chính xác hơn. Có như thế, khả năng hoạt động thực tiễn của HS sẽ được nâng cao.

 TN là phương tiện gây hứng thú, là yếu tố kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của HS học tập, nhờ đó làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình nhận thức.

Chính nhờ TN và thông qua TN mà ở đó HS tự tay tiến hành các TN, các em sẽ thực hiện các thao tác TN một cách thuần thục, khơi dậy ở các em sự say sưa, tò mò để khám phá ra những điều mới, những điều bí ẩn từ TN và cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho những TN mới. Đó cũng chính là những tác động cơ bản, giúp cho quá trình hoạt động nhận thức của HS được tích cực hơn.

Thông qua TN, nhờ vào sự tập trung chú ý, quan sát sự vật, hiện tượng có thể tạo cho HS sự ham thích tìm hiểu những đặc tính, quy luật diễn biến của hiện tượng đang quan sát. Khi giác quan của HS bị tác động mạnh, HS phải tư duy cao độ từ sự quan sát TN, chú ý kĩ TN để có những kết luận, những nhận xét phù hợp.

TN là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hoặc tập thể qua đó góp phần bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS. Qua TN đòi hỏi HS phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các em.

TN VL góp phần đơn giản hoá hiện tượng, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư duy trừu tượng của HS, giúp cho HS tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ. Các hiện tượng trong tự nhiên xẩy ra vô cùng phức tạp, có mối quan hệ chằng chịt lấy nhau, do đó không thể cùng một lúc phân biệt những tính chất đặc trưng của từng hiện tượng riêng lẻ, cũng như không thể cùng một lúc phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này lên tính chất khác. Chính nhờ TN VL đã góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng, làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình VL giúp cho HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài.

1.2. Thí nghiệm biểu diễn và những yêu cầu cơ bản khi sử dụng

Dựa vào hoạt động của GV và HS, có thể phân TNVL thành hai loại: TN biểu diễn và TN HS. Đối với thí nghiệm biểu diễn, dựa vào mục đích sử dụng thí nghiệm, có thể phân các loại như sau:

+ TN mở đầu: là những TN được dùng để đặt vấn đề định hướng bài học. TN mở đầu đòi hỏi phải hết sức ngắn gọn và cho kết quả ngay.

+ TN nghiên cứu hiện tượng mới: được tiến hành trong khi nghiên cứu bài mới. TN nghiên cứu hiện tượng mới có thể là TN khảo sát hay TN kiểm chứng.

+ TN củng cố: là những TN được dùng để cũng cố bài học. Cũng như TN mở đầu, TN cũng cố cũng phải hết sức ngắn gọn và cho kết quả ngay.

Để có thể phát huy tốt vai trò của TN biểu diễn trong dạy học VL GV cần phải quán triệt các yêu cầu sau đây trong khi tiến hành TN.

Thứ nhất, TN biểu diễn phải gắn liền hữu cơ với bài giảng. TN là một khâu trong tiến trình dạy học, do đó nó phải luôn gắn liền hữu cơ với bài giảng, phải là một yếu tố tất yếu trong tiến trình dạy học. Nếu TN biểu diễn không gắn liền hữu cơ với bài giảng thì không thể phát huy tốt vai trò của nó trong giờ học. Muốn TN gắn liền hữu cơ với bài giảng, trước hết TN phải xuất hiện đúng lúc trong tiến trình dạy học, đồng thời kết quả TN phải được khai thác cho mục đích dạy học một cách hợp lí, lôgic và không gượng ép.

Thứ hai, TN biểu diễn phải ngắn ngọn hợp lí. Do thời gian của một tiết học chỉ 45 phút, trong khi đó TN là một khâu trong tiến trình dạy học, vì vậy nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng đến các khâu khác, tức là ảnh hưởng đến tiến trình dạy học chung. Bởi vậy, phải căn cứ vào từng TN cụ thể để GV quyết định thời lượng cho thích hợp.

Thứ ba, TN biểu diễn phải đủ sức thuyết phục. Trước hết TN biểu diễn phải thành công ngay, có như vậy HS mới tin tưởng, TN mới có sức thuyết phục thuyết phục đối với HS. Ngoài ra, cần phải chú ý rằng, từ kết quả của TN lập luận đi đến kết luận phải lôgic và tự nhiên, không miễn cưỡng và gượng ép, không bắt HS phải công nhận. Cần phải giải thích cho HS nguyên nhân khách quan và chủ quan của những sai số trong kết quả TN.

Thứ tư, TN biểu diễn phải đảm bảo cả lớp quan sát được. Phải được bố trí TN để cho cả lớp có thể quan sát được và phải tập trung được chú ý của HS vào những chi tiết chính, quan trọng. Muốn vậy, GV cần chú ý từ khâu lựa chọn dụng cụ TN đến việc bố trí sắp xếp dụng cụ sao cho hợp lí. Nếu cần thiết có thể sử dụng các phương tiện kĩ thuật, như: Camera, đèn chiếu, máy chiếu qua đầu, máy vi tính... để hỗ trợ.

Thứ năm, TN biểu diễn phải đảm bảo an toàn. Trong khi tiến hành TN biễu diễn không được để TN gây ảnh hưởng đến sức khỏe của HS. TN phải an toàn, tránh gây cho HS cảm giác lo sự mỗi khi tiến hành TN.

– Để thực hiện những TN một cách có hiệu quả, cần chú ý đến những kĩ thuật biểu diễn TN cơ bản sau:

+ Sắp xếp dụng cụ: Các dụng cụ TN phải được bố trí và sắp xếp sao cho lôi cuốn được sự chú ý của HS và đảm bảo cho cả lớp quan sát được. Muốn vậy phải lựa chọn các dụng cụ TN có kích thước đủ lớn và phải sắp xếp những dụng cụ này trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng để chúng không che lấp lẫn nhau. Những dụng cụ quan trọng phải đặt ở vị trí cao nhất, dụng cụ thứ yếu đặt thấp hơn và dụng cụ không cần thiết để HS quan sát thì có thể che lấp.

+ Dùng vật chỉ thị: Để tăng cường tính trực quan của các TN ta có thể dùng các vật chỉ thị, chẳng hạn: Dùng màu pha vào nước; dùng khói trong TN truyền thảng ánh sáng, hoặc trong TN đối lưu của không khí...

+ Dùng các phương tiện hỗ trợ như: Đèn chiếu; Gương phẳng; Video Camera