時間：2022-02-01 23:12:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇實驗能力，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
物理學是以實驗為基礎的一門科學。這門學科的特點決定了演示實驗是完成物理教學的必要環節，即使在各種教學手段不斷完善的今天，傳統的演示實驗也具有不可取代的作用。在教學改革的今天，正因為演示實驗具有以下特點，所以為素質教育的實施提供了得天獨厚的條件：演示實驗結構簡單、原理一目了然，運用起來靈活、方便，看起來直觀，有親切感、真實感。它增加了理論講授的說服力，使抽象的問題直觀化，復雜的問題簡單化。首先，演示實驗能引起學生的極大興趣，激發學生的求知欲。興趣是最好的老師，是學好物理知識的潛在動力。有了興趣，學生學習會變被動為主動，會勇于思考、善于思考，產生探索未來世界的好奇心。其次，演示實驗有利于培養學生的能力。在素質教育的今天，能力的培養尤為重要。通過對演示實驗現象的觀察，學生在頭腦中形成感性認識，再通過對現象的分析及嚴格的邏輯推理等上升為理性認識，在獲取知識的同時，鍛煉學生的各種能力。
因此，我們應適應新時期的需要，把學生培養成為具有自己獲取知識能力和創新能力的人才。精心設計每一個演示實驗，在把實驗融進物理教學的過程中的同時，在培養學生能力上多下工夫，為其走出校門，適應社會奠定堅實的基礎。所以我們要根據不同的教學內容用不同的方法演示實驗，設計出不同的實驗方案，從不同的角度，調動學生的積極性，寓能力培養于其中。
1.在學生親自參與演示實驗的過程中，培養其能力
如：在講完剛體繞定軸轉動的轉動定理時，在已知M=J的基礎上，讓學生自己動手演示實驗，讓學生在自己設計實驗的過程中，在對公式的討論中，能力得到提高。首先給出實驗器材：一個可以繞豎直軸轉動的茹柯夫斯基凳、一對啞鈴，然后找兩名學生設計演示下面兩種情況：
（a）M=J≠0，當J一定時，看M與的關系；
（b）M=J=0，看J與ω的關系。
要求一位同學坐在凳上表演，另一位同學在配合表演的過程中加以解釋，即在（a）種情況下，只有不斷施加軸向外力矩M，才能觀察到M與的關系，而其中J一定是意味著對轉動軸的轉動慣量不變，也就是人的質量及其各點到軸的距離不變，即人坐著不動。在（b）種情況下，是軸向外力矩等于零。此時Jω=Jω必須在轉動起來以后，取消施加的外力，然后改變各質量相對軸的距離，即改變手臂的位置。坐在凳上的學生手握啞鈴，手臂一屈一伸，角速度明顯隨之變化。學生演示到此，興趣大增，課后興致也不減。這樣學生帶著問題有目的地去設計、分析、演示，身臨其境地做，分析問題、解決問題的能力提高了，同時這樣遠比做書本上同樣一道題效果好，也促使學生勤于思考、大膽地探索，為他們發揮想象力提供了條件。
2.同一個實驗我們可以采取不同的方法，從不同的角度激發學生去思考、探索，以此鍛煉學生的能力。
如：寬度可變的單縫衍射實驗。
（1）可以用演示實驗引入新課，提出問題?！昂玫拈_端等于成功的一半”，良好的開端，能調動學生的學習積極性，一個個懸念，能使學生處于積極主動的思考中。首先將一束激光照射在調得很寬的縫上，屏幕上看到的是一條亮線，這是中學已掌握的光沿直線傳播的規律。當縫寬逐漸變窄，亮線漸漸模糊，進而變成一組明暗相間的條紋時，由于與中學學過的知識截然不同，學生就會提出疑問，課堂的氣氛也就活躍了。
（2）可以在單縫衍射講解之后，觀察單縫演示實驗。此時已得出暗條紋中心的衍射角滿足asinθ=±Rλ（R=1，2，3…），對給定波長的光，當單縫寬度a漸漸變窄時，各級衍射條紋相對應的θ角漸漸變大，即衍射效果越明顯；反之，當單縫寬度a漸漸變寬時，各級衍射條紋相對應的θ角漸漸變小，衍射條紋將向中央明條紋靠攏，逐漸分辨不清。當寬度a繼續增加時，就符合光的直線傳播規律了。通過理論與實際結合，學生認識更加深入，思維也更活躍。
（3）可以下課后讓學生自己動手做此實驗。這樣便于學生自己去分析，去理解，從而真正認識到單縫衍射的特點：衍射屏對入射光限制得越厲害，衍射花樣擴展得越厲害。否則往往學生對此理解得很淺，但當學生自己親自調出衍射花樣、自己改變縫寬，觀看花樣隨縫寬變化時，就能夠完全掌握了單縫衍射的特點。同時也培養了學生嚴謹的科學態度。
以上幾種方法可以單獨使用，也可以結合起來使用，使之恰到好處。
3.精心設計演示實驗，人為設置一些障礙，以增加問題的復雜性，從而提高學生的觀察能力、分析能力，以及解決問題的能力。
如：用傅科擺演示渦流現象時，先不給產生磁場的線圈通電，此時沒有磁場，讓一整塊擺及一齒狀擺同時、同幅擺動，觀察、分析在磁場中應出現什么現象。沒有出現此現象的原因何在。
4.多創造條件做演示實驗，使之善于觀察，勤于思考。
如：利用身邊薄厚不同的玻璃，相同厚度的兩兩綁在一起，觀察等厚干涉現象，哪些可以看到干涉現象，哪些看不到干涉現象，看不到的又是為什么。又如：配制等厚干涉的液體時，濃度適當才能出現等厚干涉現象，所以，不妨將沒有出現等厚干涉現象的液體一同拿給學生看，進行分析比較。身邊有許多類似陀螺的玩具（如有的塑料冰棍桿），拿到課堂讓學生在動手演示的同時，分析陀螺繞自己對稱軸高速旋轉時而不傾倒的原因。引導學生用掌握的知識去分析身邊隨處可見的物理現象。從尋常中找出不尋常，不斷去發現問題、解決問題。
5.將物理學的新技術引入課堂，在運用新知識所演示的實驗中，培養學生的能力。
對新知識學生有新鮮感，興致更濃。從而，對物理知識的學習更主動，對深層知識的探索更自覺。如：超導磁懸浮實驗，內容新穎，在演示的過程中學生的問題一個接一個提出來。如懸浮物是什么材料制成？為什么能浮起來？液氮的溫度是多少？磁懸浮列車靠什么驅動？對這樣學生感興趣的內容，教師講解不必過細，讓學生廣泛開展討論，指導學生查閱參考書，給學生留有思考、探索的空間，從而鍛煉學生自己查找資料解決問題的能力。
許多演示實驗相當簡單，花費時間也不多，但對物理理論課的教學和培養學生的素質所起的作用是積極的，是其他手段取代不了的。因此，我們既要充分利用現有的演示實驗，又要充實一些時代氣息濃厚的演示實驗，提高學生的學習興趣，使枯燥的物理課堂更充實、更有生機，使學生在對萬千變化的物理演示實驗的觀察與思考中，大膽想象，勇于創新，素質得到培養，能力得到提高。
中學階段必須加強學生能力的培養，學生的實驗能力需要在實驗過程中逐步培養和提高，其中教師的主導作用至關重要。
一、培養學生的實驗能力
要有計劃和針對性學生能力包括設計試驗計劃、觀察操作、數據處理、分析和總結能力。它的形成和發展是循序漸進、日積月累，不是每個實驗都能把各種能力同時培養起來。教師首先要根據教學大綱和教材，將每個實驗認真分析后確定每個實驗要著重培養學生哪些方面的能力。例如，在使用常用的測量儀器――直尺、天平、彈簧秤、壓強計、溫度計、電流表、電壓表、萬用電表時，就應該著重學生觀察能力、操作能力及數據處理能力。又如，初中物理教材中《用電流表測電流》之前的每一個分組實驗，都直接寫出“實驗目的”、“實驗器材”、“實驗步驟”等。而在隨后的實驗《用電壓表測電壓》，則要求學生模仿前面的表格自己設計實驗表格。在實驗《用電壓表和電流表測電阻》以后，完全讓學生自己設計實驗計劃的能力。學生實驗能力的培養要考慮循序漸進逐步深入由于學生對一起比較生疏操作時會很緩慢學生出現這樣或那樣的錯誤在所難免。就要求學生對儀器的安裝及使用操作程序不應用原則性錯誤這就要求學生在規定的時間內正確無誤地將實驗器材安裝并調好，不過，在具體細節上允許出現一些偏差，
二、教師要注意發揮示范作用
在進行學生分組實驗時，學生即使按照教師要求在實驗前做好預習準備工作，對一切的操作步驟也比較清楚了，但一旦接觸到實驗儀器，仍會束手無策。因此實驗前教師應對如何正確操作儀器進行示范，必要時強調說明不按規范操作會造成什么后果。尤其在學生進行操作過程中，要抓住典型事例向學生反復示范。例如，初三年級進行電學實驗，初學階段很容易將電表“+”、“-”號接反，可以在學生實驗前，先做示范操作，將電源的正極和電表正接線柱先用紅紙做上特殊標記，然后用紅色導線把電源的正極與電表的正接線柱連接起來用黑色導線將電表的負接線柱與電源負極相接（燈泡）。在學生動手實驗時，教師在巡回視導，發現有接錯的再進行示范。教師在演示實驗室時，也要注意動作的規范性，給學生潛移默化的影響，如使用天平。拿砝碼時，鑷子口的凹邊應當朝上，待測物和砝碼都應放在砝碼盤的中央，拿取盛有水銀的燒杯時，應左手托底。不能用手提著燒杯以免杯底破裂，如果在細長玻璃管中裝有水銀，翻轉玻璃管時，不可用雙手持玻璃管的兩端，而應以手挾持管的中部，做靜電實驗時，需要用手持絕緣柄時，應以兩三個手指握持，而不應從掌心握持，并且應持離導體最遠的一端，以防漏電，用手調節滑動電阻器的滑臂，電表旋鈕及啟動開關，應以另一只手扶持器件。
三、培養學生良好的實驗習慣，使之形成科學的實驗素養
實驗操作的全過程包括儀器調節，觀察操作，儀器整理。教師要有意識培養學生良好的實驗習慣，使之形成科學的實驗素養。首先，實驗前都要對儀器進行預備性調節，根據需要，有的儀器位置安裝底座要水平，有的要垂直。各儀器之間的聯系也應滿足一定要求，如電學實驗中，電路連接要正確，還要考慮到觀察、操作、檢查的方便，在光具座上的儀器應保持共軸。測量儀器必須先進行零點調節，當某些條件影響到零點時，要重新調零點，如天平變動，彈簧秤拉力方向改變，萬用電表電阻檔量程變化等，都必須重新調整零點，使用儀器必須按一定操作規范進行。對于違反操作規定的要禁止。操作要有條理性，例如應在檢查電路后，再接上電源的另一個接線柱上。然后合上開關，觀察儀表時視線應與刻度平面垂直。儀器整理要有一定順序，如：電學實驗，應先切斷電源然拆除連接電源的接線柱。儀器整理要有有利于儀器的保養維護。如托盤天平游碼歸零，橡膠圈墊上，學生電源刻度盤旋鈕旋到到最小值，萬用電表刻度盤旋鈕旋離電阻檔，滑動變阻器滑臂滑至同一邊，有傳動裝置的儀器將傳動皮帶松弛等。
分科教學過分強調學科的獨立性、系統性，難以適應現代科技發展中學科之間的交叉與融合，以及學生的綜合能力的培養。而學生實驗活動的內容一般與生活聯系比較緊密，所涉及的知識比較廣泛。如在自動噴泉實驗中，就用到了化學知識。這樣有助于學生從整體上認識自然和科學，有助于學生知識的遷移和學生能力的發展，有利于學生接受新的信息，開闊視野。
《物理課程標準》指出“物理課程的構建應注重讓學生經歷從自然到物理、從生活到物理的認識過程，經歷基本的科學探究實踐，注重物理學科與其他學科的融合，使學生得到全面發展”，在初中物理教學中通過觀察和經歷探究實驗過程是學好物理的重要方法，加強實驗尤其重要，但物理實驗不能局限在課堂上，近幾年來，我們除了課內完成演示實驗、學生實驗、課本上就有一些要求學生自己動手的小實驗、小制作以外，還開展了課外小實驗活動，及在課外練習中也進行實驗性作業。從初中物理教學內容看，物理知識與日常生活密切相關，結合每部分的教學內容都可以做一些課外實驗；而且家庭中不少的生活用品和廢舊物資可以成為很好的實驗器材；又由于實驗時間不像在學校內受到嚴格限制，可以讓學生充分的觀察和研究。所以說，開展課外小實驗活動有著豐富的內容和充足的條件，而且可以彌補課堂實驗中的不足。
由于學生的家庭條件不同，各個學生的能力和智力也不相同，因此課外小實驗不能統的太死，應該鼓勵學生圍繞物理原理和規律，因地制宜、各顯神通設計各種小實驗。
例如：學習了大氣壓強后學生在家里做了許多有關大氣壓的實驗。有的學生用啤酒瓶灌滿了水，倒立在水中，瓶中的水不會流出；如果在瓶口蓋一張紙，在空氣中倒立，瓶中的水也不會流出；有的學生用剝了皮的熟雞蛋堵在用酒精棉球燃燒過的燒瓶瓶口，可以看見瓶口會把原來掉不下去的雞蛋吞沒。這些看來與生活經驗不相符合的事實，卻是他們對大氣壓的存在不在將信將疑。又如，學習了彈簧秤的原理以后，他們可以在家里找一些彈簧，配合學校的鉤碼，自己制作彈簧秤，并且可以用自制的彈簧秤來檢驗生活中買來的菜油是否缺斤短兩，這樣可以把學到的知識應用到實踐中去。有的學生做了虹吸的實驗，觀察到瓶中的水在塑料管內自動地爬高后又往低處流去，使他們非常驚奇。有的學生制成了潛水艇的模型，并能激發理想，長大后要當一名軍事家。
為了配合學生對難度較大的知識點的理解，我們更是創造條件讓學生多做一些課外小實驗。例如，驗證“阿基米德定律”的實驗，由于步驟比較多，能見度比較差，不少學生處于一知半解狀態．于是我們把一些彈簧秤借給學生，讓他們回家后用一些瓶瓶罐罐親自嘗試，排除理解上的障礙。又如學生在校內做“研究凸透鏡成像”的實驗時，因為我們學校生源比較差，在一節課的時間里探究凸透鏡成像的情況，不少學生有困難，我們也把一些凸透鏡借給學生，讓他們有機會仔細觀察凸透鏡匯聚太陽光的現象；用臺燈或蠟燭做光源觀察凸透鏡成像的規律；有的學生還用凸透鏡、廢易拉罐和硬紙板制成一個土照相機，愛不釋手地“玩”個夠。
總之，配合每個物理概念和規律，并掌握學生對鮮明、生動的想象和實驗，被新奇的物理現象所吸引，并愿親自動手制作和操作的心里特征，加上教師的引導作用，學生能夠設計出不少的實驗，制造出很多有用的教具。如有彈簧秤、自制天平、潛水艇模型、杠桿、望遠鏡、小電扇、小電鈴等。這些對我們條件不好的學校來說，都可以成為我們的教具。近兩年的課外小實驗，使得這些初學物理者自然而然地對物理產生了濃厚的興趣和愛好。他們覺得物理不是一門枯燥無味的課程，而是發生在我們生活周圍的十分有用的科學，從而激發了他們不斷探究學習知識的欲望。更重要的是培養了他們認識和研究事物的方法，這一點對他們將來從事什么工作都是受益匪淺的。
事實證明了課外小實驗活動十分有利于物理教學。首先，有利于學生對基礎知識的理解。他們要想做好小實驗，制作出更有效的實驗教具，就要對知識充分理解，并能加以應用。我們曾做了這樣的實驗：在兩個原有基礎差不多的班里，實驗班的學生經過課堂實驗――認識一課外實驗、書面練習――鞏固的過程，對照班則缺少課外實驗而其他過程都與實驗班一樣，雖然對照班的周課時比實驗班多一節，但測試的結果表明，實驗班學生的優秀率、合格率比對照班高。這表明課外小實驗是理解與掌握基礎知識提高教學效率的一個環節。另外，課外小實驗活動能使得學生的個性、能力、創造性思維得到發展。由于課外小實驗從設計，找材料，操作觀察，排除故障到小結的全過程，基本上都有學生獨立完成的，充分調動了學生的主動性和積極性，使他們的才華和智慧得以充分的發揮。他們把物理知識學活了，善于把學到的物理知識創造性地運用到實際生活中去。例如，有的學生運用定滑輪可以改變用力方向的原理，把家庭窗簾改裝成兩塊窗簾布可以同時拉開和同時閉合，使用起來很方便。還有的學生運用大氣壓強產生的虹吸現象，制成自動加醬油器，不必每次加醬油都要舉起沉重的器具，得到家長的好評。
課外小實驗的以外收獲是家長的物理水平得到提高。原來有些家長以為回家做小實驗“不務正業”，現在有一半以上的學生家長參與孩子的小實驗。家長、孩子合家一起研究討論，增添了幾分課外樂趣，豐富了課外生活。
課外小實驗中教師的指導作用是不可缺少的。由于課外小實驗的特殊性，教師的主導作用體現在適當向學生介紹一些小實驗，點播較差學生的思路，鼓勵學生設計和做一些創造性的小實驗；組織交流學生的小實驗，讓他們相互取長補短，使他們的小實驗的水平不斷提高；組織討論小實驗中遇到的疑難問題，使他們能力不斷發展。教師在指導中要有目的，有步驟的進行，使學生在學習的道路上循序漸進。
課外實驗是我們探索物理課改的課題，課外實驗讓學生自己設計、操作、充分調動了學生學習的主動性和積極性，使他們的才華和智慧得以充分的發揮，善于把學到的物理知識創造性地運用到實際生活中去，把物理知識學活了，更提高了他們動手操作的能力。我們相信，課外小實驗將越來越顯示出其應有的生命力。
一、物理實驗教學和物理實驗探究能力的關系
物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗在物理教學中具有十分重要的作用。在實驗中，通過對一些感性材料的接觸和研究，能激發學生對事物的興趣和理性思考。物理的探究源于生活，又用其研究的成果來指導生活。物理問題的探究經歷了從發現問題，提出問題，猜想、設計實驗來驗證猜想的正確性，總結交流實驗結論，應用結論解決問題的過程，在這探究過程中大大提高了學生解決實際問題的能力，加強了對他們思維能力的培養。通過實驗、觀察、探究分析問題、設計實驗方案解決問題的能力，它往往與一個人的動手能力和思維能力有關，主要體現在敏銳的觀察力、較強的動手能力、善于思考分析能力。
各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程，為學生的學習提供了豐富的感性材料，在強化學生感知的同時糾正了其在感知中形成的錯覺，從而達到豐富學生頭腦中感性材料儲存及發展智力、培養能力的目的。物理學的學科特點決定了實驗不僅是物理教學的基礎，也是引發學習興趣，使學生主動獲取知識，發展能力，提高科學素質的基本途徑。
二、如何發揮物理實驗教學在培養學生實驗探究能力中的作用
教師要發揮各種物理實驗在教學中的作用，注重激發學生的學習興趣，培養學生的實驗探究能力。
演示實驗的生動、直觀、形象，極易引起學生的直接興趣，增強學生學習積極性。同時演示實驗要有啟發性，演示實驗能夠提供豐富的感性材料，變抽象為形象，通過觀察，思考，使學生認識客觀規律，發展能力，培養興趣。
學生分組實驗，是實驗能力培養的主渠道，實驗操作能力就是動手能力，是素質教育的基本能力之一，是培養學生實驗探究能力的重要途徑，讓學生通過實驗發現并提出問題，引發思考，對其思維造成的沖擊遠比被動接受強烈得多。
在教師演示實驗和學生分組實驗教學中應該增加實驗的創造成份，培養學生創造思維的“主動探索性”。增加演示實驗的創造成份，有利于培養學生的學習興趣。而在分組實驗教學過程中，可以靈活地將一些教師做學生看的演示實驗改變為學生自己動手操作的實驗。防止演示實驗使學生“迷信權威”。將演示實驗改為學生實驗，這樣既可增加學生實驗機會，培養學生的實驗操作能力，又極大地提高學生學習的興趣和積極性。對學生的實驗時間不限制，實驗室隨時開放，只要學生有時間，就可以進實驗室去做實驗，這樣就保證了學生有充分的時間做實驗，能按照自己的方法設計實驗，觀察實驗現象，起到促思激趣的效果。
課外小實驗和家庭實驗能讓物理走進生活，提高社會和家庭在物理學習中的作用。課外小實驗和家庭實驗主要取材于身邊的物品及家庭日常生活用品，學生用這種隨手取材的方法進行實驗，會感到分外親切，也能切切實實感到學有所用。
三、教師應該如何在物理實驗中發揮自身的作用，培養學生的實驗能力
1．要重視學生觀察能力的培養――這是探究模式的重要條件。物理的認識過程多是以實驗觀察為基礎的，觀察是認知的窗口，是思維的前提。因此，教師在進行探究實驗時，應該指導學生善于觀察。使學生明確觀察目標和初步掌握觀察方法；在實驗完畢后，教師應及時糾正存在問題，要根據實驗重點和容易忽視的現象進行提問，指導學生進行探究。
一、妨礙學習興趣與化學實驗能力培養的原因
1.固定模式實驗不能很好地調動學生的積極性。學生最感興趣的是那些有所了解但又不全知、能夠引起思考的東西，而現行教材中的實驗大多是驗證性實驗，具有已知操作過程和已知實驗結果的特點，加上有些教師只是機械式的再現，內容枯燥。此外，實驗課也大都是“填鴨式”的，即教師與教材設計好了一切，為保證實驗正常進行，教師準備得較多較細，學生只管“照方抓藥”，根本談不上獨立思考。又因實驗室開放時間很有限，實驗內容多而時間少，沒有給學生留下實驗失敗后重做的時間。
2..教師重視實驗，嚴格要求學生是十分必要的，但教師的教育、教學思想和策略不當，也是妨礙學生興趣發展和能力培養的主要因素。過分強調實驗儀器珍貴的做法，會給學生增加心理負擔，使不少學生做實驗時小心翼翼、縮手縮腳，不敢大膽實驗；過分強調試劑藥品的毒害作用，使學生產生恐懼心理，實驗時采取避而遠之的態度。
二、加強學習興趣與化學實驗能力培養的途徑
化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學中，對如何激發學生的學習興趣和培養實驗能力，把實驗所帶來的直覺興趣引導到化學變化的因果關系或對實驗本質的研究上來，以及有目的地激發和培養他們持久的認知興趣，使之成為做好化學實驗的動力，我想應從以下幾方面入手：
1.抓好實驗基礎訓練
首先，要上好實驗第一課――目的課。在這一課里，教師要先做幾個正確操作的演示實驗，對學生進行一次實驗目的教育。再做幾個不按正確操作的對比實驗，對學生進行實驗室的實驗安全教育和紀律教育，要向學生宣布實驗室規則，愛護公共財物等。一開始既要注意激發學生興趣，同時還要培養學生良好的實驗習慣。
其次，認真上好化學實驗第二課――基本操作訓練課。在實驗教學中，教師帶領示范，讓學生跟著做，使學生嚴格按照實驗操作程序實驗。這就要求教師的實驗操作一定要規范，一絲不茍。如，第一次化學實驗基本操作課，讓學生反復練習固體液體藥品的取用、量筒的使用、酒精燈的點燃和熄滅、試管夾的使用、洗滌試管的方法等。在學生練習過程中，對操作正確的學生教師要及時鼓勵，讓學生體驗成功的喜悅；對操作欠妥的學生，教師要耐心指導，以增強學生的學習信心，要求學生在實驗操作中要膽大心細，從而有效地培養學生的實驗興趣，為今后學生實驗打下良好的基礎。
2.做好每個演示實驗
化學實驗的中心任務就是培養學生的素質及實驗能力。千變萬化的化學實驗，可誘發學生極大的好奇心，如何把學生的好奇心引導到對學習化學產生強烈的興趣上來，做好演示實驗是關鍵。教師的演示實驗是學生獨立操作時的榜樣，每一次演示前，教師都應該做好準備，在實驗過程要做到：裝置正確，操作規范，速度適中，現象明顯，結果準確，具有啟發性。并且給學生明確具體的觀察提綱，逐步培養學生觀察現象的能力。例如，做氫氣還原氧化銅的演示實驗時，提示學生應觀察以下內容：（1）反應物的色態；（2）什么時候開始加熱；（3）停止加熱時什么時候停止通氫氣；（4）生成物的色態；（5）實驗中觀察到的現象。要求學生對照觀察現象和分析結論，作好實驗記錄。通過演示實驗，使學生明確這個演示實驗的目的，注意教會學生正確地有意識地觀察。在學生取得豐富的感性知識的基礎上，啟發學生思考，透過現象看到本質，從感性認識上升到理性知識，形成化學概念，獲得新的知識。
3.上好學生分組實驗
分組實驗，是培養學生學習興趣和動手能力的重要手段。學生通過親自動手實驗，既可激發學習興趣，又能培養實際操作能力和相互協作精神，同時還能達到熟練掌握操作技能、技巧，加深和擴大他們所學得的理論知識的理解。因此，要認真組織好每一次學生分組實驗。
4.作好課外實驗活動
課外實驗活動是化學實驗教學的第二課堂。課外實驗活動，不僅能讓學生加深對課堂所學知識的理解，而且擴大了學生的知道視野。同時又能充分激發學生對化學實驗的濃厚興趣，有效地促進學生智力發展和提高學生化學實驗操作能力。因此，在教學活動中，教師要因地制宜，積極引導學生參與實驗活動。
①以班為單位組成實驗興趣小組，有計劃、有目的地開展社會環境調查活動。如我校每年定期組織學生到本地的鹽廠、硫磺廠、炭黑廠進行實地調查，讓學生用已學的知識解釋部分原理，對不懂的內容讓廠技術員給予講解，從而有效地擴大了學生的知道視野。
②認真組織學生利用所學的化學知識進行課外小實驗。例如：讓學生收集家里廢舊電池的鋅片來自制氫氣球；測定雞蛋殼、水垢主要成份；讓學生采集自家責任田的土樣，利用實驗室PH試紙，自己實驗測定土壤的PH值，了解自家田土的酸堿度；根據木炭具有吸附能力和性質，讓學生制作一個簡單的家庭小凈水器等實驗。以上一些小制作，小實驗材料都易得，與生產、生活聯系緊密。它既容易讓學生獲得成功，又能很好地激發學生學習興趣、幫助學生理解、掌握所學化學知識，有效培養了學生動手動腦的能力。
③學校分期開展化學游戲活動，如“化學游戲晚會”、“化學知識講座”、“化學知識競賽”、“化學園地”等等，讓學生把所學知識盡量用到活動之中，寓實驗于娛樂中。通過科學性與趣味性，知識性和娛樂性的完美統一，以提高學生的學習興趣和實驗能力。
5.搞好實驗考核測評
一、授課老師過好實驗關是培養學生實驗能力的前提
首先是授課老師有過硬的業務素質。前蘇聯著名教育學家蘇霍姆林斯基說：“只有當老師的知識視野比學校教學大綱寬廣的無可比擬的時候，教師才能成為教育過程的真正能手、藝術家和詩人。化學實驗對激發學生興趣，培養學生實驗能力和提高教學質量有著極其重要的作用。因此授課老師應堅持親自準備實驗，反復試做，力爭演示實驗干凈利落，完美無缺。授課老師可在教研組內積極開展演示實驗的探討，改進方案，使得實驗教學取得最佳效果。筆者曾經在做“碳粉還原氧化銅”的實驗時沒有做成功：紅色物質不明顯；澄清的石灰水沒有變混濁。后反復試做并對實驗做了一些改進：
1.調整碳粉的用量；
2.將細銅絲用漿糊沾在試管壁上并晾干；
3.將酒精噴燈改為酒精燈，終于使試驗取得了較好的效果。
其次是思想上要給予足夠重視。美籍華人李政道教授說過：“實驗無論怎樣強調都不會過分”。而我們的一些教師對其沒有足夠的認識，實驗教學僅是“照本宣科、照方抓藥”，做實驗成了走過場,只讓學生死記硬背實驗原理。試想，學生還有實驗興趣和求知的欲望嗎？
二、改進和優化演示實驗，激發學生的參與意識
有些教師演示實驗善于“唱獨角戲”，教師演，學生看，實驗時熱熱鬧鬧，而過后“煙消云散”。如果能挖掘實驗素材，針對實驗的每一個環節，教師邊講邊實驗，多設疑問，讓學生帶著問題觀察、思考和回憶，有利于提高解決實際問題的能力。有的實驗還可以讓學生上臺來做，這樣既增加了學生動手的機會，又便于師生間溝通信息，發現問題，及時矯正。例如：在講Fe(OH)2被空氣氧化的實驗時我先讓學生做，(先不講注意事項)結果幾乎看不到白色沉淀，而是看到灰綠色沉淀迅速變成紅褐色沉淀。在這兒我設置了兩個問題：
問題1：實驗室是如何保存易被氧化的藥品的？
問題2：該實驗過程中生成的Fe(OH)2易被氧化，采用什么措施可以避免？
學生想到鈉、鉀、白磷等容易被氧化的藥品的保存是用液封的原理，因此可在盛有FeSO4的溶液中先加入與水不相溶且比水輕的有機物如苯、汽油，再將膠頭滴管伸入液面下滴加氫氧化鈉溶液，白色沉淀就明顯了，而拿出來的膠頭滴管上則有紅褐色沉淀。再由一名學生來做演示實驗，這樣做明顯優化了演示實驗的過程，給學生留下很深的印象。
三、設置問題情境，增強學生實驗設計的能力
對于課本的大量演示實驗和學生實驗，我們不能采取簡單的“拿來主義”，而應通過創設問題情境，指導學生運用科學的方法進行學習。指導學生沿著“提出問題設計方案實驗觀察討論總結”的基本模式來進行實驗設計，有意識的創造一種探索的氛圍，使學生掌握基本的實驗設計的思路：
例如：在高三化學復習中我布置了一道實驗討論題：如何驗證碳粉和濃硫酸反應的產物？同時設計了如下問題，引導學生思考：
1.反應產物有哪些？它們單獨存在時可用哪些試劑來檢驗？
2.檢驗產物的次序是什么？為什么？
學生們經過積極討論，最后得到一種合理的實驗方案：反應產物依次通過無水硫酸銅粉末、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清的石灰水。
在教學中教師要給學生充分的思考時間和空間，每個教學環節都要留有余地，能由學生動手解決的問題教師就不輕易包辦代替，自己演示并解答。
對于課本上的研究性實驗，我們也應積極創設問題情境，引導學生去追尋科學家思考研究的源頭。他們那精巧的設計，獨到的方法，值得我們繼承和發揚。例如：法國科學家拉瓦錫對研究空氣成分的裝置設計。物理課本上的實驗也可以拿來給學生思考。例如：意大利科學家阿基米德用排水法測定皇冠的體積，由此可引導學生：能否用排水法來測量氣體的體積？等。
四、擴大實驗成果，加大對實驗的分析力度
一個演示實驗完成后，不能只停留在表面只滿足得出一個簡單的結論，而應進一步分析，尋找它的言外之意。例如：在氯化氫的噴泉實驗中，我設計了三個問題。
問題1：生活中有哪些噴泉現象？噴泉實驗的原理是什么？
問題2：氨氣、二氧化碳也能做噴泉實驗嗎？
問題3：若沒有膠頭滴管，該如何引發噴泉？
教學實踐證明，通過增加這個實驗內容就使學生對噴泉實驗有了一個全面的認識，不僅知其然而且知其所以然。在學習燃燒的條件時我提出了一個問題：給熱水中的白磷通入空氣，白磷能燃燒嗎？實驗結果使學生感到驚奇:白磷竟然在水中能燃燒! 通過這個問題，不僅提高了學生的學習興趣，而且對燃燒的條件有了深刻的認識。在化學實驗中由于試劑的滴加順序不同而導致實驗現象不同的例子有很多，我鼓勵學生積極討論舉出許多例子: CO32- 和H+ ；Al3+和OH-；AlO2- 和H+；Ag+和氨水等，使實驗成果得到了擴展，增強了學生的實驗分析能力。
總之，在實驗教學中不能敷衍了事，可有可無；也不能單純追求結果，在學生的笑聲中飄飄然，而應充分喚起學生的思維，引導學生對實驗進行分析，并擴展實驗的成果，才能切實提高學生的實驗能力。
參考資料：
1.《全國著名特級教師教學思想錄》柳斌主編
一、物理實驗教學的價值與作用
物理實驗教學的基本目的主要包括：使學生明確實驗目的，理解和控制實驗條件，掌握實驗方法，正確使用實驗儀器，觀察和分析實驗現象，處理實驗數據，得出實驗結論，最終使學生在實驗操作、現象觀察、物理思維及科學素質方面得到一定的訓練和提高。
物理實驗教學具有重要價值，主要在于：
首先，實驗是物理教學的重要基礎。物理學的一切理論或假說，都建立在實驗的基礎之上；物理學上任何理論的結論，也都依賴于實驗的驗證。
其次，實驗是物理教學的重要內容。這不僅體現在實驗是教師應教、學主應學的教學組成部分，而且體現在實驗是激發興趣、調動積極性的重要手段。
再次，實驗是物理教學的重要方法。無論是物理概念教學，還是物理規律教學，實驗都具備其他研究方法所不具備的獨特優勢。
最后，實驗是物理教學的重要手段。它能夠使學生完成從感性到理性、從具體到抽象、從簡單到復雜的教學操作，不僅符合學生的身心特點，而且符合學習的認識規律。
物理實驗在物理教學中還具有重要的作用：
第一，實驗能激發學生的興趣和求知欲。物理實驗在滿足學生好奇、好動的天性之外，還可以讓學生從操作中體會并嘗試發現和成功的喜悅，從心理上增強學習的信心與動機，進而升華出熱愛科學的素質和志向。
第二，實驗能創設出有效的“學習環境”。這是因為，經過精心篩選、簡化并純化了的物理實驗具有典型性、可重復性以及趣味性等特點，從而使其成為學生掌握知識、教師突破難點的教學形態或環境。
第三，實驗能使學生習得科學方法。事實上，實驗本身就是一種科學方法，不同的實驗在不同程度上蘊含了歸納法、演繹法（驗證）、理想化等基本物理方法，而學生進行物理實驗的過程就是經受科學方法熏陶的過程。
第四，實驗能培養學生的物理能力。其主要體現在學生可以從實驗中提高觀察能力、邏輯思維能力、數據處理能力、團結協作能力等。此外，實驗還能提升學生的科學素養。
二、物理實驗能力的內涵與構成
物理實驗能力是指實驗者在為實現實驗目的采取適當的實驗方法，通過操作實驗儀器和器材，觀察分析實驗現象，處理實驗數據，得出實驗結論的整個過程中所表現出的行為與心理特征。
從狹義上講，物理實驗能力包括操作能力、感知能力和思維能力。從廣義上講，物理實驗能力還包括表達描述能力、團結協作能力等實驗素養。
其中，操作能力是指在實現實驗目的的過程中將所需使用的儀器、器材在操作空間內進行布局，實現儀器間的配接，以及操作使用基本工具、基本量具時所體現的個特征。感知能力是指在實現實驗目的的過程中，利用感覺器官捕捉發現物理現象、物理過程的個性心理特征。感知能力應從感知的主動性、靈敏性和全面性三個方面來衡量。思維能力是指在研究原因、分析結果、形成結論的過程中綜合性地進行歸納、演繹的個性心理特征。
將實驗現象、過程、結論及規律以語言文字形式進行交流的表達能力以及實驗中團結協作的能力亦是實驗順利進行的保障。實驗素養體現在嚴格按照操作規程進行操作，以及完成實驗后歸整器材用具等實驗習慣之中。
除上述能力外，諸如實驗數據處理能力、設計實驗能力及誤差分析能力等，也是進行物理實驗必備的能力，但在中學階段，對這些能力僅作初步要求。
三、物理實驗能力培養的意義與途徑
在教學中培養學生實驗能力的實質是將知識轉化為能力。從思維模式上看，應將實驗技能、實驗方法、知識結構進行有序過渡，而后完成變通與遷移的飛躍，即形成實驗能力。在實驗能力的培養過程中，實驗認知結構的有序性過渡是能力培養的核心因素，在此基礎上實現變通和遷移之后，實驗能力的培養才能真正落實。
基于這種轉化的思維模式，形成實驗能力的過程被分為三個層次：首先，掌握實驗技能、理解實驗方法、把握知識結構。其次，將相互分離的知識點聯系為有機的系統，即建立明確的關聯，使其有序化，這種有序過渡將直接導致穩定心理特征的形成。最后，在結構有序的基礎上，就是變通和遷移，但是這種變通和遷移需要在應用過程中真正落實。歸結起來，對學生實驗能力的培養應把握如下途徑：
1.訓練基本實驗操作技能
操作技能的掌握應當有足夠數量的實驗操作加以保證，并有嚴格的質量標準作為依托。首先，教師的演示應嚴格遵守操作規程并具備嫻熟的操作技巧，甚至實現具有美感的操作動作，這是教好學生并感染學生的前提。其次，加強對學生實驗操作的指導，提出明確的操作要求，并經常比較不同操作方法的優缺點。第三，重視實驗操作的復習和考查。事實上，提高操作技能的一個有效手段就是定期安排實驗操作的復習檢查。
2.培養觀察意識與觀察習慣
“現象是物理學的根源”，實驗教學中有目的地培養學生的觀察能力，是指要明確觀察目標以及觀察計劃，并將其作為實驗課的教學目的之一，有針對性地逐步深化學生對物理現象、物理過程的觀察意識和深度，并提高學生觀察的全面性以及對相關細節點的敏銳程度。應該予以強調的是，觀察意識與習慣的培養，應該在準確的前提下訓練全面與深度。
3.形成完整的物理實驗知識結構
沒有有序的、明晰的實驗知識結構，實驗能力就無從談起。因此，全面、完整的實驗知識結構是物理實驗能力的基本要求。有論者指出：事實上，如果不持有一定的理論信念，也就根本無法辨別實驗中哪兒是結論、哪兒是誤差。所以，教學生認真對待實驗誤差等問題的同時，應該引導學生深入體會物理知識結構背后的物理本質[1]。
4.掌握物理實驗中的科學方法
掌握物理實驗中使用的科學方法是培養實驗能力的關鍵。教學中應根據不同的實驗，引導學生把握實驗的研究方法。物理實驗中涉及的諸如實驗歸納法、實驗驗證法、理想實驗法等實驗方法均具有特殊的內涵，需要在實驗教學中根據實驗的主旨，以科學方法為主線[3]，有意識地區分，并強化對二者特殊性及共性的認知，習得物理實驗中的科學方法。
參考文獻
[1] 胡揚洋，耿愛霞.物理教材“牛頓第三定律”編寫存在的三個疑難問題[J].課程教學研究，2014（1）：76-79.
[2] 李立娟.高中物理實驗教學中的科學方法教育內容顯化研究[D].北京：首都師范大學，2013.
[3] 廖宅仁.中學物理教學法[M].武漢：武漢大學出版社，1987.
設計實驗需要一種組合不同部分而形成的整體能力，按布魯姆關于知識領域學習水平分類，屬一種較高級別的“綜合” 能力。這種能力代表了實驗活動較高水平，是活化知識、進行創造性活動所必須具備的一種能力，與發散性思維能力、敏銳的觀察力、豐富的想象力以及情感、意志、興趣等心理品質密切相關。它針對某些現有的實際情況或根據某些具體的要求設計出合理有效的實驗，包括對實驗原理的理解、原理圖繪制、儀器的選擇、實驗步驟的制定，表格的設計和數據的處理，及對實驗裝置的操作。
1 從教材中許多著名的實驗里尋找設計思想
每個實驗都有其各自的設計思想，有些實驗要從實驗結果充分說明被驗證規律出發，而有些實驗則以探索所研究物理量之間的關系出發。一個成功的實驗，其設計思想總包含著對已有知識的靈活應用與創造性的科學構思。許多著名的實驗，其設計思路是極為巧妙而又有獨到之處的。科學家完成一個成功實驗需要經歷曲折的探索、設計過程。因此可通過引導學生領會前人實驗的設計思想，體驗科學家所經歷的探索過程，提高學生對實驗設計的意識，從而培養學生設計實驗的能力。
2 從教師對演示實驗的改進中體驗設計意圖
做好演示實驗可以使學生更好地掌握概念、理解規律。實驗效果的好壞，直接影響到結論的可靠性，從而影響學生對該知識的接受。為提高實驗效果，根據教學的實際情況及現有的條件，我們會對某些演示實驗進行一些必要增刪和改進。教學中通過對新增實驗的原理講解和改進后實驗與原實驗的對比，引導學生對實驗設計的深刻思考，并讓學生領悟其中的設計意圖。
有些演示實驗，照搬教材效果并不好，但對其稍加改進其效果就大不一樣。如做受迫振動演示時，可先照教材做一遍，學生發現振子難以達到穩定狀態，再叫一位學生上來操作，情況也類似，然后教師提問學生：做好實驗的關鍵在哪里，有辦法改進嗎?讓學生探討后，教師再從器材籃內取出一只裝水的燒杯，將振子浸入水中增加阻力，這時搖動手柄，振子就會較快地進入穩定狀態，且在水中看有放大的效果。對比前后兩次實驗，學生會發現有時改進實驗的裝置并不困難，只要把新學的知識和技能靈活應用，就會收到較好的效果。
從現行的教學體制改革和世界發展的趨勢來看，對物理演示實驗要求精煉、典型化，要克服以教師表演為主的實驗。一些演示實驗可改成邊學邊實驗和實行學生分組實驗。所以教師對教材中的某些演示實驗進行改進，從實驗的具體設計介紹，到學生成功的演示實驗，學生體會到設計成功實驗仍需要知識和技巧的靈活運用，需要創造性的獨立思考和探索。
3 從照著教材做實驗逐步過渡到能做部分實驗設計
設計實驗是一種高水平的實驗活動，其對應著一種較高級別的綜合能力。它的掌握要建立在一定的理論知識和實驗實踐的基礎上，并在相應水平上反復訓練。作為一項能力培養的目標，要求督促學生更自覺、更有目的的做好每一個實驗?，F行的教材中提供了一定數量的學生分組實驗，大體可分為四類，即：基本儀器使用、測定物理量、驗證類和探索類實驗。教師針對同類實驗的共性，找出共同之處，明確要求進行系統的、有針對的指導。讓學生從基本儀器的操作、觀察、分析等能力的培養中逐步使自身的創造思維和設計實驗能力得到提高。
3.1 基本儀器使用實驗。
這類實驗在教材中占學生實驗總數的四分之一。練部分常用測量儀器，例如有游標卡尺、螺旋測微器、滑動變阻器、電流表、電壓表等等。這類實驗要求學生明確儀器的用途，了解其構造，理解原理，掌握正確的操作方法和規則。掌握好基本儀器的使用是做好其它物理實驗的基礎，也是進行高水平設計實驗活動必備的能力。嚴格規范訓練，有利于學生掌握使用基本儀器的技能，有利于養成良好的實驗習慣和嚴謹的態度。
3.2 測定物理量及驗證類實驗。
這類實驗約占學生實驗總數的三分之一。例如有：測定電源的電動勢及內阻、伏安法測電阻、測定玻璃的折射率、驗證牛頓第二定律、驗證理想氣體狀態方程等等。它們的共性是通過對物理量的測量，使學生正確的理解概念和規律，理解各物理量的關系及規律成立的條件。在實驗之前必須明確實驗原理，這就是被應用的物理規律的具體表現。明確了原理后，需要的教材、實驗的步驟安排、數據的處理就做到心中有數了。學生在實驗的過程中，逐步運用常規或變通的實驗辦法來測定待測量的方法，并懂得尋找精確的測量方法來減少實驗誤差，從而學會選擇實驗的有關器材，這些能力的提高都對設計實驗能力的培養有著積極的作用。
3.3 探索類實驗V
觀察凸透鏡成像規律、電場中等勢線測繪、連接串并聯電路、觀察雙縫干涉現象等等，這類實驗要求在學習新概念、規律之前，學生通過實驗去探索物理量間的關系，從而總結出物理規律。教師在進行指導時應注意一下幾點：
3.3.1 注意物理量間的關系。實驗前要引導學生明確研究對象及相關聯的物理知識，指出思考方向和線索，然后動手實驗，讓學生能動腦進行觀察、思考分析。
3.3.2 注意研究方法指導。物理實驗中涉及多個因素相互應變的情況，有些常規的處理法。例如凸透鏡成像的規律中，物距U、焦距f、像距V；歐姆定律中的電流I、電壓U、電阻R，這類實驗常采用固定一個（或多個）因素不變，分別測出任意剩下兩個物理量相應的變化規律。
關鍵詞：實驗目標；實驗情景；研究能力；創新能力
物理實驗是物理教學的重要組成部分，它是以教師為主要操作者的示范性實驗，把要研究的物理現象展示在學生眼前，引導學生進行觀察、思考和分析來完成教學任務。然而，物理實驗教學是實施物理教學的重要載體，是物理課堂教學所不能替代的。因此必須讓同學們養成動手動腦，手腦并用的習慣，培養他們嚴謹的科學態度及高度的創造能力。實驗作為一種探究和發現的學習，在物理教學中應當有其相當獨立的成份。談談我對中學物理實驗教學與學生能力培養的四點體會。
一、確定實驗目標，讓學生自主實驗
傳統的演示實驗教學，只是讓學生看教師表演，先是“教師做，學生看”，后是“教師講，學生聽”，缺乏對知識深入引導和研討，阻礙了學生主動學習和親自探索知識，如能將一些演示實驗進行改進，讓學生去自主探索，經過分析、討論，透過現象看本質，則會從中悟出很多課本上學不到的知識。例如：在研究焦耳定律的演示實驗中，我是這樣處理的：提前在課前布置預習本節課，以思考題的方式向學生出示本節課的演示實驗課題──研究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關，要求學生利用自習課時間，實施以下過程：
1、讓學生設計實驗方案。設計實驗方案關鍵是讓學生考慮好實驗原理，怎樣將電流通過導體產生的熱量變為可以觀察比較的對象。學生們充分發揮想象，不同的實驗方案達十余種，有的甚至比教材上的方案還簡單易行，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達到著火點而燃燒，有的讓燒瓶里的空氣受熱膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發熱升溫而發光……這樣表演性演示實驗變為開放性研究實驗，極大激發了學生學習和研究物理知識的積極性，培養了學生的發散思維和創造性思維能力。
2、讓學生自主選擇實驗器材。在完成設計后，有的同學到實驗室借實驗儀器，有的學生找老師幫忙安裝實驗裝置，有的學生自己制作一些小器材，這樣變純觀察性實驗為創造性操作實驗。
3、讓學生自由組合，探索研究。經過交流，有一些同學的實驗方案相近似，于是他們就自動組合，在實驗過程中，互相交流切磋、溝通、共同研究。在交流中學會團結協作，在互幫互學中，共同提高。
4、學生實驗后要反思總結。除實驗前的準備和實驗中的操作外，在實驗后，教師還應引導學生進行全方位、多角度反思，以進一步理解實驗、深化實驗、完善實驗、拓展實驗、活化實驗，并通過反思總結實驗規律、優化實驗方案、創新實驗設計、揭示實驗本質、增強實驗效果，從而不斷創新實驗教學，提高物理演示實驗教學的質量。一般在物理演示實驗教學后，應引導學生反思實驗原理、反思實驗方法、反思實驗現象、反思實驗規律、反思實驗異同點、反思實驗注意事項等。
二、創設實驗情景，培養學生的創新能力
在物理教學中，要充分發揮實驗的教育功能，嘗試用探究的方法進行實驗教學，培養學生的實踐能力與創新精神，這就要求我們教師在實驗中創造性地應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合，用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造和條件。比如講到超重和失重時，取一只廢礦泉水瓶裝滿水，在瓶底部側面用鐵釘戳穿一個孔，問同學們看到了什么現象？學生答“水從孔中流了下來”，“請同學們再認真觀察，當礦泉水瓶從手中自由落下的過程中還能看到水從孔中流下來嗎？”學生答“沒有水從孔中流出來”從而引出失重和完全失重的概念?！爱斞b滿水的礦泉水瓶從低處向上加速運動時，同學們又看到了什么現象？”學生答“水從孔中流了出來，而且流速更大了?！庇谑且隽顺氐母拍?。如能在教學各環節中不斷提供大量的、生動的物理事例作為感性，“用實驗教”，以感知具體的物理事實，通過分析、綜合、抽象等思維加工來積極調節學生原有認知結構。實現從“不理解”“想不通”到“懂了”“想通了”的同化、順應過程，達到形成概念、掌握規律，并讓學生利用物理知識來解決各種實際問題，完成思維從抽象到具體，促使知識內化，實現向能力的最終遷移。逐漸促進學生創新能力的發展。
三、利用實驗培養學生的研究能力
1. 物理學是一門以實驗為基礎的科學。所有的物理知識，包括物理概念、定律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的。因此，提高學生的探究實驗能力，了解物理學的研究方法，培養學生的思維能力，發揮創造的潛能，提高實驗操作能力并用所學的知識解決實際問題，培養嚴格的實事求是的科學態度，對學生今后搞科學實驗和技術革新有重要的基礎作用。
2. 在新課標教材中，把原來的驗證性實驗，換成了探究性實驗。這是教材改革的一大特點，它的意圖是把原來的接受學習轉變為探究學習，培養學生的探究能力和創造能力。學生探究實驗能力的培養需通過多方面的長期培養，從每一個實驗做起，需要不斷的積累。對教師來說，應該把精力從單純傳授物理知識轉到對學生綜合能力的全面培養和訓練上來，切實加強物理探究實驗教學，提高學生綜合能力和創新能力。
二、本課題研究的目標和主要內容
1. 通過研究，提高教師自身素質和教育科研水平。使教師真正成為學生學習的引導者和促進者，探索出如何在課堂教學中引導學生發現問題、解決問題的豐富教學資源，歸納探究實驗方法的策略。
2. 通過研究，豐富校本課程資源，開拓學生的視野，發散思維，調動學生學習的積極性。讓學生都參與課堂教學中，成為學習的主人，為學生搭建展現個性的平臺，發揮創造的潛能。
3. 研究的策略。（1）創設有利于學生發展的開放式教學情境，通過教學時空的拓展變換，激發探究實驗的動力和興趣。（2）要重視學生觀察能力的培養——這是探究模式的重要條件。教師在進行探究實驗時，應該指導學生善于觀察，使學生明確觀察目標和初步掌握觀察方法；在實驗完畢后，教師應及時糾正存在的問題，要根據實驗重點和容易忽視的現象進行提問，指導學生進行探究。（3）不拘泥于教材、教案，充分考慮學生學習活動過程的多樣性和多變性，構建學校、家庭物理實驗室，創造學習物理的空間。（4）教師提出與實際生活緊密聯系的探究問題，引導學生發現問題，師生共同研究問題，創設民主、和諧的教學氛圍。（5）獲取可以幫助學生解釋和評價科學性問題的證據。引導學生，要根據事實證據形成解釋，對科學性問題做出回答。鼓勵學生，通過比較其他可能的解釋，特別是用那些體現出科學性理解的解釋來評價他們自己的解釋。大力提倡和鼓動學生，要交流和論證他們所提出的解釋，正確得出物理規律和實驗結論。（6）幫助學生掌握實驗技能和實驗方法，養成良好的學習習慣。
4. 研究主要內容。（1）培養學生學習興趣和主動性。（2）養成良好的探究習慣、自主學習能力。（3）培養科學探究能力——實驗操作能力、記錄數據能力、分析能力、總結概括能力、評估能力、交流與合作能力。（4）創新實驗、創新能力和物理科技知識在實際中的應用。
三、本課題研究的方法和步驟
1. 研究方法：（1）教師自身能力的提高。我和組里的老師利用課余時間學習物理新課標理論，理解和掌握對物理探究實驗的要求和目的，用理論指導實踐，學習現代教育理論——建構主義、多元智能等。
結合一些教育理論書籍的指點，反思和梳理教學實踐，改進現有教學行為中的不恰當之處。
（2）與其他教師交流經驗和體會，通過觀察和反思，通過與學生的交流等過程，總結提煉教學流程，形成較為理想、完善的實驗課教學模式。
（3）我和區級以上的老師參加長春市教育學院舉辦的物理實驗操作培訓和實驗技能操作和創新實驗大賽，提高教師的自身素養。
（4）資料收集法。分類閱讀有關文獻（包括文字、圖形、符號、聲頻、視頻等具有一定歷史價值、理論價值和資料價值的材料），得出一般性結論或者發現問題，尋找新的思路。把握課題研究的內容和對象、原則和方法的資料，為課題的研究進行科學理論的指導。
（5）個案研究法。在實驗期間，對實驗班的學生進行有意識、有計劃的跟蹤，收集、整理個案資料，以便進行理性分析。
（6）綜合分析法。根據學生的實驗報告，關鍵是要透過現象看本質，找出實際經驗中的規律，從而更好地更加理性地改進自己的教學。
（7）實驗法。利用學生的課內外探究活動，營造學習的氛圍，探索課堂學習的方法和途徑，在運用過程中摸索課堂生成的規律，研究把握課堂生成的策略。按照方案實施實驗，形成實驗的階段性報告和總結性報告，對實驗進行評價論證。
2. 研究步驟：（1）確定實驗班級，了解學生成績和學生特點。
（2）制定實驗流程和實驗的內容：①教師精心備課，制定預習實驗提綱，寫教案，對探究實驗中出現課堂問題進行預設。②根據預習要求，每個學生能在弄明白的基礎上，搞清楚實驗的目的，理解實驗的原理，創造實驗的條件；用這些實驗中學過的實驗方法和操作，獨自完成實驗，學生自學教材發現問題，進行記錄。③教師之間合作交流，展開討論，制定操作方案。④分組要合理，好差搭配。實驗前先討論方案，讓實驗有依據，教師在實驗過程中多巡視，及時指導恰當點撥，啟發引導，再進行小組互動交流，解決發現的基本問題。⑤拓展延伸，大膽質疑，挖掘學生內在的潛力，改進教法。利用課外小實驗，利用生活中的物品做實驗器材進行創新，通過作品的展示，激發學生的創新熱情。⑥反饋小結，反思提高。教師與學生共同反思，總結方法。
（3）教師對每個探究實驗進行反思，及時調整教學學案，重新生成教學流程，形成有價值的實驗資源。總結實驗課教學有效實施的教學策略，要求學生撰寫科技小論文，進行評比。
四、本課題研究存在的不足及改進
（1）教學內容和課時安排有時不合理，需要教師精心設計實驗課。
（2）學生對有些儀器比較感興趣，進入實驗室就急于擺弄，而忘了聽老師的講解和要求，因此需要提高教師課堂的組織能力。
（3）學生初學物理，動手能力較弱，跟不上同組的操作速度，導致互相咨詢、順便說閑話，所以需要加強學生探究學習習慣的養成。
（4）老師因修補實驗儀器而影響了組織教學，給學生提供了說話的機會，從而影響了實驗課的順利進行。因此，教師要課前做好實驗準備，減少這種情況發生的幾率。
學生自主設計實驗能力的培養是新課程標準所倡導的新理念，是對初中化學教學提出的新要求，是改變學生對科學實驗的認識，加強實驗技能的培養，提高實驗教學效果，全面提高學生創新精神、創新能力和科學素養的重要方式。學生自主實驗能力的提高可以實現教學活動由“教”向“學”的轉變，教師地位由“教”向“導”的轉變，使教學活動真正建立在學生自主活動、主動探索的基礎上，從而使學生獨立開展實驗探究的能力得到全面培養。當前，在化學教學改革中，許多教師竭力從實驗教學入手，盡管增加了學生實驗動手的機會，但效果不見得好，因為學生自主設計實驗的能力還是不如人意。
例如，在中考前實驗復習時，常見到有些學生早把以前做過的實驗忘了，遇到實驗探究題無從下手，原因何在？在以往實驗中，教師做示范或講解步驟，這種由教師安排的，學生雖然動了手，但沒有充分發揮其主觀能動性，印象不深，也體會不到科學探究的方法與樂趣。通過我的教學實踐，本人就如何培養學生自主設計實驗能力談點體會。
一、挖掘興趣點，營造自主、熱烈的實驗氣氛
興趣是自主設計實驗的催化劑。學生要敢于并樂于成為實驗設計的主體，單純由“實驗”表面的“魔力”所引起的，只是感官上直接的興趣，如果沒有深層次內涵的吸引，維持不了多久，它將隨著實驗的難度和失敗次數的增加而逐漸消失，要想保持學生持久的興趣，就要善于“創造”種種問題情境。
比如，從生產實際和學生生活實際引出實驗探究的問題，明確實驗目的意義，不斷反思有趣而又有思考性問題引起學生思考等。通過這些因素，及時地把學生從一個實驗旁觀者成長為主導者。
初三化學的第一單元為酸堿鹽知識，這部分內容與學生的日常生活密切相關。因為學生在初三已經掌握了基本的實驗操作，因而從第一節課開始，我就力求使學生處于主體地位，讓學生產生一種想要自己通過自主實驗探究獲得知識的一種意識。為了提高學生自主設計實驗的興趣，在學案中我沒有按照教材照本宣科，而是先讓學生分組進行實驗：請學生在一瓶無色溶液（石灰水）中滴加兩滴另一種無色溶液（酚酞），一下變紅了；再次滴加數滴第三種無色溶液（鹽酸），紅色又消失了。學生歡喜不已，繼而表示驚訝，提出疑問：怎么會是這樣的？這樣就把學生的情緒推到。其后講到：如果想知道這其中的奧妙，我們就要學習酸堿鹽知識。
然后學生閱讀教材，自己尋找答案。
緊接著設計相關的實驗探究題，如何證明我們日常生活中使用的潔廁靈呈酸性呢？讓學生自主設計實驗方案、自主實驗。這樣讓學生親自參與實驗學習，使學生能夠通過自主設計、親自操作，既動腦又動手，有了實驗設計成功的喜悅，就能培養學生的自主實驗探究興趣。
二、挖掘潛能，自主反思，共同討論
學生自主設計實驗同樣要注意師生之間、學生之間的合作，在和諧愉快的氣氛中，盡量調動每個學生進行實驗的主動性和創造性。在實驗中，教師要善于引導學生發現問題與提出問題，探索問題與解決問題。
例如，在做“二氧化碳的化學性質實驗”時，當向石灰水中通入二氧化碳氣體時，有的學生發現石灰水不變渾濁，有的學生發現石灰水變渾濁后又變澄清。當學生提出這些問題時，教師不要急于回答，可以給學生提供一些相關資料，讓學生自己反思，小組討論獲取答案，并對自己的猜想設計實驗驗證。表面上看課堂面貌是“亂”些，但“亂”在議論。研究、歸納化學知識上，“亂”中求“知”，這個“亂”是值得的。這樣從失敗教訓中悟出道理，在正反兩方面經驗教訓中成長。從制定實驗方案到自己歸納，找出主要矛盾，都是學生自主進行的，親身品嘗到自主實驗的樂趣，增強其自尊心和自信心，克服依賴思想，對實驗的印象自然就深刻得多，從而有效增強了學生自主設計實驗的能力、理解、分析和解決問顧的能力。
三、挖掘課外實驗，養成自主探究的習慣
課外實驗目前似乎還沒有引起人們的普遍重視，實際上，它是對課內實驗的延伸和補充，學生利用生活用品替代實驗儀器完成家庭小實驗，利用實驗儀器進行實驗裝置改進，能培養學生探索化學奧妙的思維能力和創造精神，對激發學生自主設計實驗的興趣，使學生養成愛觀察、愛思考、愛實驗的習慣有很大促進作用。
教師的主導作用南京市教育局教儀站孫宏根物理的實驗基儲理論體系和研究方法是現代科學技術的基矗從物理學的發展史可以看出，物理實驗的重大突破，都會促進科學技術的飛躍發展。因此，在中學階段必須加強學生實驗能力的培養。學生的實驗能力需要在實驗過程中逐步培養和提高，其中教師的主導作用至關重要。
一、培養學生的實驗能力
要有計劃性和針對性學生實驗能力包括設計實驗計劃、觀察操作、數據處理、分析與總結能力。它的形成和發展是循序漸進、日積月累的，不是每個實驗都能把各種能力同時培養起來。教師首先要根據教學大綱和教材，將每個實驗認真分析后，確定每個實驗要著重培養學生哪些方面的能力。例如，在使用常用的測量儀器——直尺、天平、彈簧秤、壓強計、溫度計、電流表、電壓表、萬用電表時，就應該著重培養學生觀察能力、操作能力及數據處理能力。又如，初中物理教材在實驗《用電流表測電》之前的每個學生分組實驗，都直接寫出“實驗目的”、“實驗器材”、“實驗步驟”等。而在隨后的實驗《用電壓表測電壓》，則要求學生模仿前面的表格自己設計實驗表格。
在實驗《用電壓表和電流表測電阻》以后，完全讓學生自己設計觀察記錄表格，自己選擇實驗器材進行實驗。教師要抓住教材這種變化的安排，著重培養學生設計實驗計劃的能力。學生實驗能力的培養要考慮循序漸進、逐步深入。例如，電磁打點計時器在實驗《測勻變速直線運動的加速度》，實驗《驗證牛頓第二定律》和實驗《驗證機械能守恒定律》都會使用到。在做第一個實驗時，由于學生對儀器比較生疏，操作時會很緩慢，學生出現這樣或那樣的錯誤在所難免。在做第二個實驗時，就要要求學生對儀器的安裝及使用操作程序不應再有原則性錯誤，熟練程度應比第一次好，速度比第一次快，不過在具體細節上允許出現些偏差。第三次實驗，就要要求學生在規定的時間內正確無誤地將實驗安裝并調好。
二、教師要注意發揮示范作用
在進行學生分組實驗時，學生即使按照教師要求在實驗前做好預習準備工作，對儀器的操作步驟也比較清楚了，但一旦接觸到實驗儀器，仍會束手無策。因此，實驗前教師應對如何正確操作儀器進行示范，必要時強調說明不按規范操作會造成什么后果。尤其在學生進行操作過程中，要抓住典型事例向學生反復示范。例如，初三年級學生做電學實驗，初學階段很容易將電表“＋”、“－”號接反。可以在學生實驗前，先做示范操作，將電源的正極和電表正接線柱先用紅紙做上特殊標記，然后用紅色導線把電源的正極與電表的正接線柱連接起來，用黑色導線將電表的負接線柱與電源負極相接（電路中有小燈泡）。
在學生動手實驗時，教師再巡回視導，發現有接錯的，再進行示范。教師在演示實驗時，也要注意動作的規范性，給學生以潛移默化的影響。如使用天平，拿取砝碼時，鑷子口的凹邊應當朝上，待測物和砝碼都應放在砝碼盤的中央；拿取盛有水銀的燒杯時，應用左手托底，不能用手提住燒杯口以免杯底破裂，如果在細長玻璃管中裝有水銀，翻轉玻璃管時，不可用雙手持玻璃管的兩端，而應以手挾持管的中部；做靜電實驗時，需要用手持絕緣柄時，應以兩三個手指握持，而不應從掌心握持，并且應持離導體最遠的一端，以防漏電；用手調節滑動變阻器的滑臂、電表旋鈕及啟動開關時，應以另一只手扶持器件。
三、培養學生良好的實驗習慣，使之形成科學的實驗素養
實驗操作的全過程包括儀器調節、觀察操作、儀器整理。教師要有意識培養學生良好的實驗習慣，使之形成科學的實驗素養。首先，實驗前都要對儀器進行預備性調節，根據需要，有的儀器位置安裝底座要水平，有的要垂直。各儀器之間的聯系也應滿足一定要求，如：電學實驗中，電路連接要正確，還要考慮到觀察、操作、檢查的方便。在光具座上的儀器應保持共軸。測量儀表必須先進行零點調節，當某些條件變化影響到零點時，要重新調整零點。如天平位置變動、彈簧秤拉力方向改變，萬用電表電阻檔量程變化等，都必須重新調整零點。使用各種儀器必須按一定操作規范進行。對于違反操作規定的要禁止。
操作要有一定的條理性，例如應在檢查電路后，再接上電源的另一個接線柱，然后合上開關。觀察儀表時視線應與刻度平面垂直。儀器整理要有一定順序。如：電學實驗，應先切斷電源然后拆除連接電源的接線柱。儀器整理要有利于儀器的保養維護。如：托盤天平游碼歸零，橡皮圈墊上，學生電源刻度盤旋鈕旋到最小值，萬用電表刻度盤旋鈕撥離電阻檔，滑動變阻器滑臂滑至同一邊，有傳動裝置的儀器將傳動皮帶松馳等等。
