能力培养一直为人们所关注，物理教育中的实验能力培养也以其特有的地位得到相应的重视，对有关物理实验能力本质及实验能力测量的研究也在不断发展，但在基础教育的应用上，仍处于非常滞后的状态。本文的研究目的是，旨在建立一个能较准确地判定学生物理实验能力实际水平，从而更有利于提高实验能力培养效率的、从理论到实践行之有效的、具有较大可操作性的方法理论体系。事实上，物理实验能力是由诸多因素构成的复杂体系。以现代系统论的系统科学方法这一认识和研究复杂系统的有效理论方法以及现代认知心理学的广义知识学习与分类模型理论为依据，建立物理实验能力结构的概念，即“中学生(高中)物理实验能力基本结构”：是由中学物理实验知识结构、实验操作技能结构、实验问题解决能力结构三个部分构成，且存在相互联系的整体结构。同时依据教育目标分类理论建立中学生(高中)物理实验能力目标。上述两项即为能力测量试题编制和测量结果评价的基础。根据实验能力结构的定义，把能力测试卷编制为三种类型：实验知识结构卷，实验操作技能结构卷，实验问题解决能力结构卷。测试题的编制方法是以高中物理某个实验为中心，综合该实验所包括的大部分知识内容，确定该实验应让学生掌握的物理实验能力结构内容(包括物理实验知识结构内容、实验操作技能结构内容、实验问题解决能力结构内容三个部分)，测试题的给分原则依据实验能力结构目标，对三项目标中的每一项目标再细分为三个层次，并赋予相应分值，物理实验知识卷分数的比例为能力总分的百分之三十，实验操作技能卷分数的比例为能力总分的百分之四十，实验问题解决能力卷分数的比例为能力总分的百分之三十，并将原始分数和标准分数分别记录和统计。本次实验能力测量选取高三毕业班作为被试，采用无前测的单组准实验设计。实验的反应变量确定为两种类型，采取静态测量和动态测量相结合的方法，第一种类型：认知水平和能力变化，此变量主要用知识题测量；第二种类型：即汾时行为变化，利用结构化测量量表通过结构化观察的方法进行动态观察测量。测量结果的统计和评价采用原始分数和标准分数相结合的方法，以提高评价的准确性，利用统计图表以提高评价的直观性。 最后对本次研究做出结论，指出本文所建立的，t物理实验能力结构”概念，在一定程度上，能更全而地描述学生的物理实验能力特征，所采取的测量方法，能更准确地测量出学生的实际能力水平，所获得的测量结果，能更客观地诊断出学生在实验能力方面存在的缺陷。而且木次研究紧密结合高中物理实验教学的实际，因而具有一定的实际应用价值，最后还对相关教学措施进行讨论，同时分析了此次研究的不足和进一步研究的方向。