如在《棱镜》教学中，设计了一束平行光射向三棱镜的演示，如图1。让学生运用所学知识猜测物理现象，绝大部分学生因事先预习了课文便不加思索地回答：射出光线偏向三棱镜底面；有少数同学不同意上述看法。我利用激光给学生作了演示，现象如图2。清晰的光路呈现在学生眼前，个个惊叹不已。我抓住学生的好奇心，诱导学生思考，并适当给予点拨，学生思维活跃、讨论热烈，物理现象得到了满意解释。这堂课开拓了学生的思路，也暴露了学生看问题不全面的弱点，对学生的教育是颇深的。
(2)实验是学生获得大量形象思维素材的主要途径
“形象思维和逻辑思维是人类认识中抽象思维的两种基本方式”；“形象思维是用形象来分析、综合、抽象、概括的思维过程，逻辑思维则是用概念来判断、推理等形式来反映客观事物的运动规律”。两种思维互相联系，相互促进，发展培养学生的想象力，对学生学好物理十分重要。我们知道形象思维是以形象素材为细胞的，而形象的建立则是感性认识的表象储存，感性认识是建立在实验基础上。为使学生获取丰富感知，可以采取：一是引导学生观察生活中的物理现象；二是学校定期开放实验室，让学生根据自己的需要进行实验，巩固已有的知识，发现新的物理现象，激发求知欲；三是鼓励学生做课外实验，写小论文，进行小制作；四是让学生利用课余和教师共同准备实验。
(3)实验是揭示物理规律的手段，是学生理解规律、概念的基础
物理概念和规律是物理知识的核心内容，它是在观察实验及生产劳动实践的基础上经过分析、综合、抽象归纳而形成的。科学实验是在未知中探索真理，教学实验之目的是使学生去学习人类已经掌握而学生有待认识的事物。物理教学中，给学生创造良好的学习物理的环境。在实验基础上，经分析归纳建立概念、揭示规律，对于消除学生的思维障碍，加深理解物理概念和规律是十分有效的。
牛顿第二定律是力学的核心，现行教材只要求通过演示获得，我在教学中通过三个阶段来完成教学任务。第一阶段，启发诱导，准备阶段。教师通过启发使每个学生明确物体的加速度(a)与该物体的质量(m)和它所受外力(F)有关，然后用气垫导轨装置演示，使同学们对a和F、m的关系获得感知，在此基础上让学生设计实验，写实验实施方案。
第二阶段，反复探索认识：学生据自己的方案，以极大的热情投入实验，获得了数据，并进行了分析，画出了a-F、a-1/m的图像，在学生实验的整个过程中，老师逐个进行了检查，发现较多的学生画出的a-F、a-1/m图像都过原点，老师抓住这一点不放，让学生以科学的态度，重新处理数据，结果全班画出的图像都不过原点，取得了一致意见。在此基础上，师生共同分析原因，并启发学生提出消除误差的办法，产生了用倾斜法平衡阻力的办法。再次要求学生做实验，前后比较，取得了明显效果。第三阶段，精心归纳研究，指导正确运用。
在同学们实践探索基础上，经师生归纳整理，研究总结出牛顿第二定律，然后能过具体问题讨论，帮助学生正确理解牛顿第二定律的内在联系，掌握运用规律解决问题的要领。
(4)实验是培养、提高学生非智力因素的手段
学生对知识的情感、兴趣、动机、自信、顽强进取、探究等非智力因素和智力因素相互渗透，密切联系，非智力因素对智力活动具有激励作用、维持强化作用、补充与代偿作用。
非智力因素对于一个新型人才来说关系重大。试想学生对物理没有情感、没有浓厚的兴趣，怎能主动地去获取知识呢？试想没有自觉勤奋、坚韧不拔、勇往直前的意志，遇到困难就畏缩能成为有用之材吗？德国诗人歌德说：“哪里没有兴趣，哪里就没有记忆。”非智力因素的培养是多渠道的、多方位的，利用实验手段培养学生的非智力因素则较直观具体。
心理学认为，人们的好奇心和探究行为是和心理需要分不开的，当人们的感觉刺激欠缺或被遮断时，就会产生加强环境刺激作用的需要。物理教学中的力、热、声、光、电的演示和实验正适合学生的心理需要。需要是学习积极性的源泉，是产生学生学习兴趣和动机的基础。
(5)利用实验手段培养学生的非智力因素
第一，开展丰富多彩的实践活动，培养良好的学习品质。引导学生走出课堂，让学生参观科技成果，观看科技电影，阅读科学家故事，并结合所学知识开展小发明、小制作、小论文活动，开阔眼界。通过眼、脑、手并用，使学生在实践中实现自我教育，培养良好的品质。
第二，鼓励学生用坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验，使学生感到物理就在自己身边，研究物理并不神秘，培养学生对物理知识的情感和兴趣。如在研究光的干涉、衍射实验前，让学生观看肥皂沫在阳光下的彩色花纹，让学生把两根铅笔并在一起，中间留一条狭缝，通过狭缝观察衍射花纹，教师从实验出发启发激疑，学生对探索物理现象奥秘的兴趣浓厚且要求迫切。
切实把实验作为物理课的重要内容
(1)教师深入研究实验，进行实验教学方面的改革和探索
第一，变演示实验老师做、学生看，为师生共同准备材料、仪器，学生在教师的指导下轮流操作，实验结果师生共同探究。这样做实验的透明度、可信度增大，使学生有显示自己实验技能的机会，对提高学生的自信心，发挥演示实验功能十分有益。
第二，变验证性实验为探索性实验。
验证性实验往往是被动的，思维是封闭禁锢的。教师在实验教学中有意识给学生提出课题，启发学生猜想、探索，使学生由学知识变为主动探索自然规律，学生对知识学得扎实，掌握得牢固。这样做长期效应将十分显着。
第三，加强对实验的研究和改进。
实验类型包括：测量实验、演示实验(挂图、模型、幻灯投影、仪器演示等)、学生实验(验证、探索、课外实验)。实验具体实施包括：准备、观察、结论、误差分析、考核五个阶段。每个环节对完成实验教学均不可缺少。如准备阶段，器材的选择、指导学生阅读思考、熟悉实验的原理及方法、设计实验及程序，是获得能见度大、清晰、形象直观物理现象和科学数据的基础。这就要求教师对实验器材、原理等方面不断研究和改进。
(2)加强实验的考核，促进实验教学目标的落实
实验考核是衡量实验教学效果的硬尺度，考核内容、方法、标准都有待研究。目前各中学由于受高考指挥棒影响，实验考核仅是卷面考核，这只能助长部分教师不做实验、讲实验，不注重学生操作能力培养的倾向。这就要求在完善卷面考核的基础上，加强对学生操作、设计能力的考核。考核的内容可以是：实验器材准备，实验步骤的设计、数据处理或现象分析等；采取的形式是多样的，如抽签完成实验，进行实验竞赛等。这样做，一方面引起师生对实验的重视，另一方面有助于实验教学目标的落实。
实验教学不仅是手段，更重要的是切实的物理教学内容。渗透实验的教学能更好地体现“学为主体、教为主导，思为主攻、练为主线”的教学思想，对于培养人才素质，大面积提高中学物理教学质量意义深远。
物理实验设计与物理教学质量
实验在物理教学中的重要地位是人所共知的。改革实验教学的一个重要方面是针对传统实验的弊端，由教师和在教师指导下由学生设计新的实验方案。天津汉沽一中物理教研组总结介绍的做法是：
对传统实验进行改进
有些传统实验效果不甚理想，有些因限于某些学校实验条件而无法进行。因此，教学中不宜完全照搬课本上的实验方案。探索新的实验方法无疑是一项创造性劳动。
在探索新的实验方法上，一般按着“问题——设想——设计——实验——改进”的方法进行。即找出原实验方法、装置存在的问题，大家分别提出新的设想，设计新的实验方案，对新的方法初步进行实验，对新的实验方法再改进。
例如，在讲授音调与频率的关系时，发现历来用发音齿轮拨动纸片发声，纸片除受齿轮拨动而振动外，还有自身的固有振动。当转台转速大时，纸片发出警笛般的怪叫；转速小时，又发出“扑啦扑啦”的撞击噪声，实验效果不理想。
针对这个实验的缺陷，我们想，能否设计这样的实验：让学生一面用耳朵分辨出声音的高低，一面让他们能用眼睛“看到”音叉振动的频率，从而建立音调与振动频率之间的联系。经过集思广议，设计出如图所示的实验装置。敲打不同音调的音叉，观察示波器上显示的振动图线。由于充分调动了学生的多种感官，使他们不仅对音调决定于发声体振动的频率这一规律加深了理解，而且强化了记忆。
这个实验虽然能较好地说明音调与频率之间的关系，但要借助于话筒与示波器，这对高中一年级的学生是陌生的，无疑会分散他们对所研究问题的注意力。我们又进一步改进这个实验，既保留了这个实验的特色，又能利用学生已经掌握的知识解决这一问题。
既然可以利用平面镜显示物体的微小形变，为什么不可以用其显示微小的振动呢？重新设计的实验装置如图所示。在两个音调不同的音叉的叉股上各用环氧树脂粘一个小平面镜，让强光源发出的两束光线分别照射到两个小平面镜上，经反射后都照到一个能匀速转动的八面旋转镜上，再反射到光屏。当旋转镜静止又未敲打音叉时屏上呈现两个光点；当旋转镜匀速转动时，敲打不同频率的音叉，屏上同时呈现疏密不同的振动图线。振幅可达20厘米以上，效果十分理想。
又如，课本上用旋转音叉演示声波干涉的实验，音量微弱，效果不够明显。我们改为将两个扬声器并联在“学生音频信号源”上(经放大器放大)，让学生在自己的座位附近移动，他们便可明显地感到在不同位置处声音加强或减弱的现象，从而说明了波的干涉。
不仅改进课本上已有的实验，还注意增加课本上没有的实验；不仅设计课堂演示实验，还精心设计学生家庭实验。例如八年级学生不容易理解离心水泵的工作原理，在课前我们布置了一个家庭小实验：用筷子快速搅动杯子里的水，观察水中心下凹成漏斗状。这样，课上再讲水的离心运动时，学生就容易理解了。再如，讲完表面张力，让学生用纸片剪成小船，放在水面上，在船尾部放一点肥皂，小船就迅速向前运动。让学生通过解释观察到的现象，认识表面张力的作用。
对学生设计实验方案的指导
为培养学生分析、综合、概括、推理等能力，常常有意识地引导学生进行实验方案的设计工作。
比如在“抛体运动”复习课上，教师出示一只弹簧枪，提问：“请大家来设计一个实验方案，能测量出子弹离开枪口时的即时速度。”顿时，课堂气氛热烈，思想十分活跃。不到5分钟，学生提出了四、五种方案，有的提出使枪竖直向上发射，测子弹上抛时间或最大高度；有的提出测平射的射程和竖直高度；有的提出测弹簧的倔强系数K和形变量X，再利用机械能守恒定律求初速……教师总结各种设计方案的优缺点，然后选择其中较好的两个进行实验，求出初速度，并分析产生误差的原因。复习后，引导学生利用测量出的初速度值验证平抛、斜抛物体运动的规律。我们这一做法，受到学生欢迎。他们说：“自己设计实验和看老师做实验不一样，自己设计实验时，我们是主人，没有依赖心理，思想解放，思维积极，学习效率高，理解透彻，记忆牢固。”
