高中物理教学应该有计划地让学生学会理论分析和实验验证相结合的研究物理规律的科学方法。我们有意识地把验证性实验看做是理论分析这一科学方法的有机组成部分。为使学生逐步学会研究物理规律的两种科学方法即由理论到实验，由观察、实验到理论的方法。关键的一环是要培养和提高学生的实验能力。为此，课本中安排学生做的验证性实验是在学生已经学习了物理规律之后进行的，目的是通过实验，运用所学的知识和实验技能对实验现象、数据、图象进行分析，得出结论，验证规律，从而使学生确信这些规律，更好地理解和应用这些规律；同时也培养、提高了实验能力，为学生逐步学会研究物理规律的两种科学方法打好坚实的基础。学生做这一类验证性实验时，一定要理解所要验证的物理规律的内容以及这一规律是在什么条件下成立的。例如，玻意耳-马略特定律是在气体(理想气体)质量一定，且温度保持不变的条件下才成立。因此，关于“验证玻意耳-马略特定律”这一实验，用有刻度的注射器做实验时，要用适量润滑油涂抹活塞，插进注射器内一部分后，将注射器的小孔用小橡皮帽堵住，以保证器内气体质量保持一定。同时，每次实验均应缓慢地进行，以保证气体温度保持不变。学生只有充分理解所要验证的物理规律的内容和成立条件，实验起来才会更加自觉、主动，甚至在缺乏实验器材的情况下，也能自己设计代替的实验。例如，做好“验证玻意耳-马略特定律”这一实验，关键在气体质量一定，且气体温度保持不变，同时气体的压强和体积要便于测量。任何仪器只要能做到上述这三点都是可以用来做好这个实验的。这样弄清了做好实验的关键就可以大大提高设计实验的能力。
做验证性实验时，一般要从如下的程序去认真思考，并设计好“实验报告”的初稿(即实验方案)：(1)首先要明确这一实验要验证的物理规律的内容(即要验证哪几个物理量间的关系)和这个规律的成立条件。(2)其次要弄清为此目的而设计的实验需要哪些仪器和器材，并弄清每件仪器的原理、作用和使用方法以及为什么这样设计才可以达到实验目的。(3)弄清实验方法和步骤，如需要先后测量哪些物理量，如何观察、测量、读数和记录，并设计好实验记录表格。(4)弄清如何分析、处理实验数据，如何根据实验数据描绘图象，并对实验现象、数据和图象进行进一步的分析，得出结论，验证规律。(5)必要时还要分析这个实验是否有局限性。这样，学生就不光是验证了物理规律，而且还弄清了获得这些规律的过程，从而加深对物理规律的理解。
为了训练学生逐步学会研究物理的理论分析这一科学方法，在学生做好验证实验的基础上，应该结合教学内容训练学生做一些力所能及的理论分析和实验检验相结合的这一科学方法的初步研究。如在学生做好“验证机械能守恒定律”这一实验后，可以让学生从理论上分析物体在自由下落过程中重力势能和动能之间的转化，并设计实验加以验证。这样既能进一步加深学生对物理规律的理解，又能培养他们对理论研究的初步兴趣。
验证性实验的课堂操作与运用
做好实验前的预习和辅导，克服实验中的盲目性例如，“在研究弹性碰撞”的实验(该实验是用斜糟装置让入射球从斜糟的同一高度自由滚下与被碰球在同一高度做弹性斜碰，借助平抛运动的规律来验证弹性碰撞动量和动能守恒的结论)中，实验是按下列的思想方法推证的：
mv1=mv′1+mv′1v1→=v′1+v′2(等质量)S1=S′1+S′2(等时间)(看看S1，S′1，S′2，是否可构成一个闭合矢量三有形从而证明动量是否守恒)12mv12=12mv1′2+12mv2′2v12=v1′2+v1′2S12=S1′2+S2′2(再看看S1，S′2两矢量夹角是否是直角说明动能是否守恒)不少学生因实验目的，原理不明确，在得到S1，S1′和S2′三个位移矢量后，有的只由“封闭三角形”就作出“动能守恒”的错误结论；有的只用量角器测一下S1′和S2′是否成直角错误地就得出“动量和动能都守恒”的结论。这不仅达不到学习物理规律的目的，反而会形成一些错误概念。我们在实验后给学生出了一道练习题：“在光滑水面上，一个运动的小球与一个静止的小球发生弹性斜碰，如果两球质量相等，你如何根据运动轨迹证明斜碰过程中动量和动能守恒？”实践证明，由于学生熟悉了实验原理，克服了盲目性，用较少的时间做完了实验，验证了物理规律。
要注意从实验中总结归纳物理规律例如，在“研究电源输出功率”的实验(高二课本学生实验三，是研究和验证电源输出功率和外电阻的关系，并验证当R外=r时，Pmax=ε24r的结论)中(如图1)学生在做完实验后，我们在实验报告上添了一个问答题：“根据电表的示数用欧姆定律说明：(1)当电源输出一定功率时应如何选用外电阻？(2)U-R，I-R，n-R的关系如何？用图象表示之。学生实验报告上做出下列图象。
这样做，可以通过一次验证性实验，既使被验证的物理规律得到巩固和深化，而且使学生通过实验获得较多的物理知识。
中学物理探索性实验的运用(一)
在教学实践中，结合学生实际，就中学物理如何开展探索性实验做了一些探索。
把验证性实验改为探索性实验教材中属于验证性的实验较多，应尽可能把这类实验改为探索性实验。比如力学中的“验证机械能守恒定律”，原教材是先从理论导出，然后由实验验证。周友庆老师采用相反过程，先实验后推理。其具体步骤是：①观察物体自由下落过程中重力势能与动能的变化情况。学生均能回答出观察到的现象：重力势能减少了，但动能增加了；重力势能减少得多，动能就增加得多。②提出问题要学生思考：重力势能与动能有什么关系？③如何解决？要求学生定量研究。学生自己设计实验方案，拟定实验步骤及需要测量的物理量，然后由实验数据进行分析归纳，最后得出结论——下落中机械能是守恒的。
探索测量物理量的多种方法，培养创造性思维教材在测定某些物理量时，往往只给一种方法，是否还有其他方法呢？要求学生认真思考，要求他们做到下面几点：①列举出测量物理量的多种方法；②各法的实验原理是什么；③各法的实验步骤是什么，需要测量哪些数据；④将各法进行对比，筛选出最佳方案，然后自己动手做。比如测子弹速度，教材用的是冲击摆测量，同学们还提出下列几种方法：①用秒表测量；②用直尺测量；③用转盘法。这说明学生还是能发散思维的，他们一般都能比较各法的优缺点，问题的关键在于教师是否注意引导和如何引导的问题。
发掘教材实验的潜在因素，培养探索精神现行教材实验有不少探索性的潜在因素，需要我们去发掘，从而培养学生的探索精神。比如光学中研究凸透镜成像规律的实验，教材只要求验证成像的五条规律。在教学中，除完成上述任务外，还要学生对下列问题进行思考：①将凸透镜的中央部分用不透明物遮着，能否成像？成什么像？为什么？②若将凸透镜的上半部或下半部用不透明物遮着，又能否成像？成什么像？为什么？这些问题一提出，学生讨论很热烈，各说不一：有的说中央有黑斑，有的说只有一半的像，有的说要成像……究竟谁正确呢？由学生自己做实验来回答，实验结果是要成像，但亮度降低了。那么是什么原因呢？要求学生用所学的有关成像知识来解释。可见教材中的有些实验在可能范围内加宽加深，发掘潜在因素，有利于培养学生的探索能力。
适当开展“黑匣子”实验课
所谓“黑匣子”是指内部结构不能直接看到的封闭匣子。实验者通过对匣子外部的观察和测试，可以弄清其内部结构。这类实验在电学光学中较多，教材已经出现了这类问题，但还不够。为此，加强了这个问题的练习。比如有这样一个“黑匣子”实验题：盒子上有A、B两个插孔，把伏特表接入插孔，示数是2伏；把安培表接入插孔，示数是2安；设伏特表内阻很大，安培表的内阻可忽略不计，问盒子内部结构如何？我要求学生做到下列几点：①设计出电路图(包括需要哪些元件)；②说明其理由；③按自己设计的电路图实际安装；④亲自用两表去测试看是否符合要求；⑤答案是唯一的还是多种情况。实验结果如何呢？
有部分同学能正确回答上述五个问题，但也有相当多的同学不能解答上述问题。然而绝大多数同学均有收效，学生的热情高，思维宽广，求知欲高，兴趣浓。
开展课外小实验是探索性实验的重要内容现行教材附有小实验，这些实验是课堂教学的继续、延伸、加深、提高，对培养学生应用物理知识解决实际问题的能力均有好处。因此，在完成教学任务的基础上，决不放过这些实验。要求学生阅读这些内容，从理论上要彻底了解，然后根据学校现存仪器的情况，尽可能让学生亲自去做。比如“估计水升高温度的实验”。先是要求学生估计温的数值，当然各说不一，有说1100几摄氏度，有说110几摄氏度……究竟是多少，让学生自己去做，结果正确结论是几摄氏度。最后还应用物理知识说明为什么是几摄氏度。可见这些小实验具有强烈的探索性，综合性，灵活性，对培养学生能力是有好处的。
适当增加些探索性学生实验，更能促使学生手脑并用地做实验。在探索性实验中，学生的主体作用能得到较充分的发挥；能受到较好的观察、实验、思维、科学态度和科学方法的训练；能较好地培养学生的独立思考和创造精神。
中学物理探索性实验的运用(二)
中学物理教学标准把探索性实验提到比较重要的地位，广西博白县教研室、博白镇中学谢元徽老师根据实践体会，分析了做好探索性物理实验的方法：
重视实验改革，掌握探索性实验的特点和设计要求
传统的学生分组实验，都是在新课学习之后安排时间进行，多数属验证性的，且都强调对实验技能的培养。从现代的教育思想来看，在对学生实验技能培养的同时，尤需重视对学生实验探索能力的培养，致力改善学生的智能结构，激发学生的创造精神。
探索性物理实验教学有两大特点：一是以探究物理规律并培养实验能力为目标；二是充分体现课堂教学以“学生为主体、教师为主导”的原则。另外，还有一个重要特点是，培训学生对物理的思想和方法：
探索性实验的基本要求是，在教师的提示指导下，学习有关课文，明确实验目标、设计实验方案(包括写明实验目的、要求或原理、实验器材、步骤、表格、报告等。)正确进行实验和对实验结果进行分析、推理，得出结论。其较高要求是，在教师提示启发下，学生自己研究课文，确定实验课题，进行猜想，选择实验途径和器材，设计实验和进行实验探讨。为此，教师事前要做好安排，如把新课之后的某些验证性实验，调到新课之前或与新课同步进行探索性实验。
抓好“提”·“学”·“练”三个环节，做好探索性物理实验中学物理应培养学生的实验能力，具体表现以下几个方面：
(1)实验的基本技能
①明确要求，准确选用仪器进行实验的能力。②从实验中观察物理现象的能力。③测量和分析、处理数据的能力。④从实验中抽象出物理规律和验证理论的能力。
(2)实验的初步设计、探索能力
①发现问题、进行科学猜想、检验的初步能力。②根据需要，进行实验设计的能力。
为了使学生能更好地从实验、观察形成概念、认识规律和培养能力，我们经多年的教学实践，体会到必须抓好“提”、“学”、“练”几个环节，有目的、有计划、有步骤地做好探索性物理实验。
所谓“提”，就是根据目标，提问能激发学生兴趣和思维的问题；提出实验目的、要求；提供可选择的仪器；提示实验手段、思路。
所谓“学”，就是在教师指导下，学生预习、阅读课文，进行思考。明确实验课题、原理，了解仪器性能、使用。进行猜想或假设，设计实验方案。这环节还包括教师的讲解、集体或分组讨论。
所谓“练”，即学生动手实验，这是实验课的中心环节，这环节要求正确安装、安全操作，并逐渐了解和掌握“控制条件、变量”，以找到各种因素之间的必然联系的思想方法和实验手段；正确观念、量度和整理、分析数据，从复杂多变的过程中剖析现象之间的因果关系，从而认识现象的本质特征，并抽象出物理规律。当然，这些实验环节，不是死板的，可以互相渗透，灵活运用。
探索性实验课实例——电流强度跟电压、电阻(原为初中演示实验，现改为学生分组实验)的关系(1)“提”的环节
教师出示大号与小号干电池各一两节、有灯座小灯泡(阻值同)两个、电键和导线。说现在做个小实验，让学生先想一想，是用一节大号干电池供给小灯泡的电流强度大(表现为灯较亮)，还是用两节小号干电池(串联)供电给小灯泡的电流强度大？(激发学生思考，可能有不同的回答。实验表明后者电流大，为什么？)再用一节大号干电池与另用一节小号干电池供电比较，又怎样？(学生的猜测更活跃，有不少人说，大号干电池供应的电流大得多。但实验结果表明，两者无甚差异。为什么？)接着让学生分组做探索电流强度与电压关系的实验。
提出实验目的要求。
教师提供实验所需的器材和提示实验手段、思路。
(2)“学”的环节
①学生阅读、思考下段短文(把课文改写而来的)：
我们知道，导体中的电流是由电压产生的，那么电流强度跟电压的大小又有什么关系呢？人们会自然地想到，在同一电路上，电压越大，电流强度就越大。但是，电流强度是否一定跟电压成正比？可有什么根据？请你设计一个实验方案来。
②复习安培表、伏特表的使用法和画出实验电路图，并要求设计实验记录表格，教师把择优选出的电路图和表格画到黑板上供大家参考。
导线AB导线CD导线EF导线电压(伏)电流强度(安)电压与电流强度的比值U/I③请一位学生叙述实验步骤及仪器使用注意事项，大家补充。
(3)“练”的环节①为了节省时间，可分派每实验小组只对两种导线进行实验。要求正确接线、观察和读数。
把数据填入表格。
②对每种导线挑选一组的学生到黑板填写实验数据。让学生对此结果进行归纳、分析、推理，看谁能最先找到和说明其规律：A从表格中竖的方向来看，AB导线两端的电压增大到几倍，其中的电流强度也增大到几倍；而且比值U/I都是一个恒量。同样，对于导线CD、EF来说，比值U/I也是一个恒量。由此可推知：导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比。B从表格中横的方向来看，对于不同的导线，U/I的值是不同的，由此可推知，U/I可能反映了导体的某些特性。