学生的实验过程是一个认知的过程,同时也是问题解决的过程。本文通过对“非常规”物理实验对高中生认知促进功能的实践研究,以及问题解决过程的分析,从认知心理学出发对实验能力的结构进行了初步的探讨,认为实验能力是由相互作用的智慧技能、动作技能和元成分组成,实验能力的三个成分是一个不可分割的整体。高中物理实验主要以演示实验和学生分组实验为主,目前,绝大多数的学校都能够完成教学规定的实验教学内容,但课外实验基本不做。有一些常规实验的教学在完成的过程中,存在着一些问题。就分组实验来讲,教师在实验室提前准备好相同的实验器材,将实验原理、实验目的、实验的注意事项讲得面面俱到,然后,同一班的学生在同一时间内基本按照同样的步骤完成实验,最后,得到同样的结论。这样的实验教学只能初步培养学生在实验方面的观察能力、操作能力,学生的认知能力得不到很好地培养。我们可以对一些常规实验在器材上采用“非常规”方式,在实验教学过程中利用“非常规”物理实验器材,将实验教学情景营造成开放的、多样的教学情景,并且在实验教学中开展“非常规”物理实验,与常规实验相配合,更能够激起学生学习物理的好奇心,提高学生解决“非常规”实验问题的想象能力,培养学生对实际问题的理解能力,增强学生主动认识新事物的个性品质,从而使学生的认知能力得到培养。本课题主要以高中物理实验教学、课堂教学为依托,实验情境创设为突破口,针对当前高中物理教学中存在的问题,如学习的兴趣、主动性不浓,教学“去情境化”从而学生解决问题的能力低,学习中缺乏科学探究经历,因而学生知识掌握不牢靠、知识的迁移能力差等问题进行研究分析,将“非常规”实验教学与课堂教学紧密结合,进行案例实践,为改进物理学习和教学提供参考依据。以达旗一中高一年级四个班的学生为研究对象。其中高一一班、三班为实验组,共120人,本组开展“非常规”物理实验研究;高一二班、四班为对照组,共119人,本组开展常规实验教学研究。从2008年9月至2009年月1月,历时一个学期,研究“非常规”实验的开展对学生认知能力的影响。通过具体研究发现,进行“非常规”物理实验的学生比进行常规物理实验的学生在感知、注意、认知策略以及记忆和表达方面有突出的表现。本文还对中学生实验能力的现状进行了调查分析,通过对高一学生的物理实验能力的问卷调查,分析其结果,找出产生实验能力差异的原因所在,进而为有效地进行实验教学提供参考。在论文的最后一章,对实验教学提出了几点建议,包括我们的实验教学应是多种方式的整合,以及实验教学的原则和具体措施。