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物理学是一门以实验为基础的科学.物理实验以其直观性、形象性为学生提供了丰富的感性信息.利用实验来设置情景，引导学生观察实验现象、分析实验现象，可以更好地揭示物理现象的本质，探究物理规律.在学生的认知活动中，激发学生的学习热情，促进学生主动思维，是培养和发展学生思维能力的关键.学生的学习热情萌发于渴望和需要的心理，而这种渴望和需要往往来源于好奇、疑问和兴趣，他们的好奇、疑问和兴趣又常常产生于一定的情境.可见，创设情境是启发学生思维进行有效教学的重要途径和有效手段，也是培养学生思维自觉性和发展思维能力的基础.物理实验能为学生提供生动、鲜明的直观形象，并且融趣、疑、难为一体，是创设思维情境的良好素材.
1利用物理实验创设惊、奇、险情境，激发学生学习热情
高中物理学习对思维能力要求较高，很多同学认为物理是最难学的学科，对物理学习有畏惧心理，由于这种心理的存在，严重地影响了学生学习物理的兴趣和主动性.其实物理知识几乎渗透到了生活的各个领域，若从学生身边的物理现象创设情境，这样不但可以激发和引导学生发现问题和提出问题，更能使学生对物理现象产生探究的浓厚兴趣. 我们通过一些惊奇实验，让学生通过亲身体验，感受实验带来的快乐，提升他们学习物理的兴趣.在物理教学中，庞大的实验、惊心动魄的场面、强烈的心理反差及出神入化的实验方法等，均能激发学生思维的动机.例如可以设计以下几个实验，创设惊、奇、险情境，激发学生学习兴趣.
1.1惊：自感实验
在《自感和互感》一节中，用“千人震”实验创设惊奇情境.找一节干电池，一只变压器线圈（日光灯上的镇流器）.首先把电池与变压器线圈的两端接好，如图1所示.闭合开关，然后用两手分别去触摸线圈的两端，这时人没什么感觉.然而在断开开关瞬间，人会感觉到强烈的电击感.如果再找几个人，手拉手地做这个实验，仍会产生强烈的电击感觉. 如果用10 V电压，能量大点可以使全班同学产生电击感，所以有人把这个实验叫做“千人震”.这个实验给学生一种奇妙的感觉，引起学生强烈的好奇心，激发学生探索兴趣、热情和求知欲.
1.2奇：全反射小球，创设魔术情境
将生锈的铁球放在点燃的蜡烛火焰上，将铁球全部熏黑，然后将其浸没在盛有清水的烧杯中，发现黑色的铁球放在水中突然变成了银白色，好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物质，又将铁球从水中拿出，铁球又变回了黑色.学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识.通过学习全反射知识，原来是被蜡烛熏黑的小铁球表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不润湿的，其外表面上会形成一层很薄的空气膜.当铁球放入水中时，光线透过水照射到水和空气膜界面上时，会发生全反射现象.
1.3险： 摆球实验
《机械能守恒定律》时，将大铅球用钢丝悬挂起，把球拉开一角度放在教师的鼻尖前，然后释放，让学生观察球的摆动. 当球向教师头部摆回时，学生高喊“躲开”，但教师静止不动却安然无恙，球又摆回去了. 这样“ 惊心动魄”的场面震撼着学生的心灵，“ 有惊无险”的结局必然会使学生惊讶，“ 为什么”的念头就油然而生，求知的渴望促使学生积极思维.
2用物理实验创设质疑情境，激发学生参与探究
“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进.”有疑才能激发学生认识上的矛盾，使学生处在“心求通而未得，口欲言而不
体验，改变了传统的“灌、填”的教学模式，让学生放松自己、主动求证、大胆展示，教师要尊重他们的意见，鼓励他们的热情，让学生在自我思考、自我决断和自我展示中培养自信并在自信中获得成功的幸福、欣慰和喜悦，最大程度的激发学生的自主学习动机、促进学生对学习的积极心态.进行开放式教学增加了学生的参与性，有利于学生主体作用的发挥.在教学过程中自始至终强调学生的参与，老师不是一味地直接传播知识，而是教会学生“点金术”，做到“授人以渔”，让他们“跳起来摘果子”，着力培养学生学习能力，提高学生物理学习水平，为学生终身学习奠定基础.
当然，开放式习题课作为一种特殊类型的习题课，对于培养学生的发散性思维和创新思维能力有很大帮助，但也有它的局限性，它不能替代传统的习题评讲课，它只有在学生掌握了一定的基础知识后，用来检测和应用知识时偶然使用，在新授课上不宜使用；另外年轻教师由于经验不足，驾驭课堂的能力有限，这种课型最好也不要用，以免影响课堂效率.总之这是一种具有挑战性的课型，值得大家在教学中试一试.能”的状态，从而拨动学生求知的心弦，点燃学生思维的火花，引发学生探索问题的热情.同时，在学习上，当学生克服困难，突破难关获得某种知识时，心理上有一种成功的喜悦，就会产生极强的求知欲，形成向着目标奋斗的信心和兴趣.只有当创设的物理情境进入学生的最近发展区且在内容上具有挑战性和探索性时，学生才能在已有的认知基础上激发起探索欲望，并与老师互动合作， 从中发现问题， 提出问题，分析问题，解决问题. 物理实验是情境创设的重要内容.
例如《闭合电路的欧姆定律》一节，为了更好地使学生理解、感知内阻，本人创设了这样一个实验情境.准备两个电源，一个是两节新干电池组成的电源，另一个是四节旧电池组成的电源，若干个额定电压是3.8 V的小灯泡.先用两节新电池接到灯泡，小灯泡亮了.然后用四节旧干电池接到同一个灯泡上，实验前教师先提出一个问题：灯泡接到四个电池上会不会更亮些？全体同学几乎毫无例外地回答道：会亮得多，而且有的同学还绘声绘色地讲到灯泡闪亮一下，然后会因电压过高而烧坏灯泡.然后教师再做实验，结果与学生的心理预期完全相反，灯泡不仅没有烧坏，而且此灯泡很暗.有同学提出原因，四节旧干电池电动势低了，然后教师再用电压表测量了四节干电池的电动势，令学生不解的是四节旧电池的电动势仍有6 V.学生顿时感到不可思议，进而引发疑问：“问题出在哪里？”，“为什么会这样？”.学生这种由惊奇到困惑，由困惑到急于求解的心理过程，是教师创设情境造成学生认知不协调的必然反应，产生出强烈的探究欲望.最后教师引导再次测量通电情况下灯泡的电压.意外的实验结果，通电情况下小灯泡两端的电压才1 V左右.这个实验结果引起了学生的极大兴趣，同时又引发疑问：为什么6 V电动势在通电情况下灯泡两端只有1 V，其余电压在哪里呢？这样教师很自然地启发学生得出电源内部也有内阻和电压降. 3用物理实验创设直观情境，化解知识难点
实验可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知物理现象，把抽象的物理问题形象直观化，化解知识难点，降低教学难度，从而激发学生学习物理的兴趣，提高教学质量.例如把DIS技术应用于自感现象实验，可以直观地得出实验结果.如图2是利用电流传感器、数据采集器和计算机信息处理系统，得到的i-t图象.从图象中可以直观地看出，灯泡两端的电流先反向，然后再慢慢减小，同时，在断电的瞬间，，通过灯泡的电流比原电流更大，图象显示，通过小灯泡的最大感应电流约为原电流的5倍，所以小灯泡会闪亮一下.
利用DIS技术演示自感现象实验，使实验结果更为直观、全面，实验现象分析更为简洁、明了.
另外，利用实验的直观可以解决许多物理问题.如在《力的分解》一节中，可以找一个纸盒，用力斜向下推动纸盒，一方面纸盒前进，另一方面纸盒被压得变形.通过这个实验使学生直观感受这个推力的两个效果，很自然地接受把这个推力分解为两个分力.
4用多媒体技术创设模拟实验情境，完善课堂教学
多媒体辅助教学的特点是图、文、声、像并茂，能够向学生提供多样、功能各异的感性材料，形象生动的画面，精彩的旁白，悦耳的音乐，把学生带进宽松愉悦的学习环境中，让学生主动探索、积极进取.利用多媒体技术创设模拟实验情境，展示通常无法看到的宏现、微观世界中的物理过程，将转瞬即逝或非常缓慢的物理过程以放大或缩小的速度呈现出来，这样对教学产生事半功倍的效果.
4.1利用电脑仿真实验
有些物理实验在课堂上做不成功，却可以通过多媒体实验来实现.学生通过观察生动形象、直观逼真的模拟实验，就会有一种亲临其境的感觉.例如：α粒子散射实验，普通学校没有条件，也没有时间做这个实验，通过让学生观察α粒子散射的动画模拟实验，呈现实验装置、实验过程、实验现象，从而激起学生探究原子结构奥秘的兴趣，积极分析实验现象，猜想、推理原子结构.
4.2利用多媒体技术放大实验现象、控调实验过程
通常有些物理实验现象不明显，或是实验器材较小，不适合给全班同学演示观察，但可以利用多媒体技术放大实验现象，起到良好的教学效果.例如游标卡尺的读数及使用，利用游标卡尺实物很难使每个同学都看清楚，但利用多媒体动画技术把游标卡尺投放到大屏幕上，可以使每个同学看得清清楚楚.另外，通常有些物理实验过程太快，实验过程中的一些细节一闪而过，这样学生对整个实验过程中出现的现象很难把握.而模拟实验可以通过控制播放速度，让学生看清楚实验的全过程.例如：做平抛运动实验时，由于小球运动太快，学生很难观察中间过程，但利用多媒体技术可以把平抛运动一步一步地呈现出来，并可以结合自由落体和水平匀速运动加以比较研究.
4.3利用实验视频、录像，充实课堂
有些实验对环境要求很高，无法在课堂演示.教师可利用多媒体技术事先录制好实验视频，然后在课堂上播放实验.例如做静电感应、光电效应等实验，需要干燥的环境，有时空气太潮湿，无法进行当堂实验，教师可以事先在空调房录制好实验视频，然后再到课堂上播放.再如观察柏马油路上的全反射，教师可以事先摄制DV录像，然后在教室里播放.另外有些实验由于学校条件限制，缺少实验器材，也可从网上下载实验视频，来弥补课堂教学.例如，在讲《静电现象的应用》时，可以播放铁笼中用高压电人鸟安然无事的视频，人碰到电荷时头发散开的实验视频，使学生通过“眼见为实”体会物理的有趣.
实验在物理教学中，所起作用及对学生的影响，远不止此，值得我们物理教师不断深入研究.
1利用物理实验创设惊、奇、险情境，激发学生学习热情
高中物理学习对思维能力要求较高，很多同学认为物理是最难学的学科，对物理学习有畏惧心理，由于这种心理的存在，严重地影响了学生学习物理的兴趣和主动性.其实物理知识几乎渗透到了生活的各个领域，若从学生身边的物理现象创设情境，这样不但可以激发和引导学生发现问题和提出问题，更能使学生对物理现象产生探究的浓厚兴趣. 我们通过一些惊奇实验，让学生通过亲身体验，感受实验带来的快乐，提升他们学习物理的兴趣.在物理教学中，庞大的实验、惊心动魄的场面、强烈的心理反差及出神入化的实验方法等，均能激发学生思维的动机.例如可以设计以下几个实验，创设惊、奇、险情境，激发学生学习兴趣.
1.1惊：自感实验
在《自感和互感》一节中，用“千人震”实验创设惊奇情境.找一节干电池，一只变压器线圈（日光灯上的镇流器）.首先把电池与变压器线圈的两端接好，如图1所示.闭合开关，然后用两手分别去触摸线圈的两端，这时人没什么感觉.然而在断开开关瞬间，人会感觉到强烈的电击感.如果再找几个人，手拉手地做这个实验，仍会产生强烈的电击感觉. 如果用10 V电压，能量大点可以使全班同学产生电击感，所以有人把这个实验叫做“千人震”.这个实验给学生一种奇妙的感觉，引起学生强烈的好奇心，激发学生探索兴趣、热情和求知欲.
1.2奇：全反射小球，创设魔术情境
将生锈的铁球放在点燃的蜡烛火焰上，将铁球全部熏黑，然后将其浸没在盛有清水的烧杯中，发现黑色的铁球放在水中突然变成了银白色，好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物质，又将铁球从水中拿出，铁球又变回了黑色.学生大惑不解，让学生带着这个疑问开始学习新的知识.通过学习全反射知识，原来是被蜡烛熏黑的小铁球表面附着一层未燃烧完全的碳蜡混和物，对水来说是不润湿的，其外表面上会形成一层很薄的空气膜.当铁球放入水中时，光线透过水照射到水和空气膜界面上时，会发生全反射现象.
1.3险： 摆球实验
《机械能守恒定律》时，将大铅球用钢丝悬挂起，把球拉开一角度放在教师的鼻尖前，然后释放，让学生观察球的摆动. 当球向教师头部摆回时，学生高喊“躲开”，但教师静止不动却安然无恙，球又摆回去了. 这样“ 惊心动魄”的场面震撼着学生的心灵，“ 有惊无险”的结局必然会使学生惊讶，“ 为什么”的念头就油然而生，求知的渴望促使学生积极思维.
2用物理实验创设质疑情境，激发学生参与探究
“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进.”有疑才能激发学生认识上的矛盾，使学生处在“心求通而未得，口欲言而不
体验，改变了传统的“灌、填”的教学模式，让学生放松自己、主动求证、大胆展示，教师要尊重他们的意见，鼓励他们的热情，让学生在自我思考、自我决断和自我展示中培养自信并在自信中获得成功的幸福、欣慰和喜悦，最大程度的激发学生的自主学习动机、促进学生对学习的积极心态.进行开放式教学增加了学生的参与性，有利于学生主体作用的发挥.在教学过程中自始至终强调学生的参与，老师不是一味地直接传播知识，而是教会学生“点金术”，做到“授人以渔”，让他们“跳起来摘果子”，着力培养学生学习能力，提高学生物理学习水平，为学生终身学习奠定基础.
当然，开放式习题课作为一种特殊类型的习题课，对于培养学生的发散性思维和创新思维能力有很大帮助，但也有它的局限性，它不能替代传统的习题评讲课，它只有在学生掌握了一定的基础知识后，用来检测和应用知识时偶然使用，在新授课上不宜使用；另外年轻教师由于经验不足，驾驭课堂的能力有限，这种课型最好也不要用，以免影响课堂效率.总之这是一种具有挑战性的课型，值得大家在教学中试一试.能”的状态，从而拨动学生求知的心弦，点燃学生思维的火花，引发学生探索问题的热情.同时，在学习上，当学生克服困难，突破难关获得某种知识时，心理上有一种成功的喜悦，就会产生极强的求知欲，形成向着目标奋斗的信心和兴趣.只有当创设的物理情境进入学生的最近发展区且在内容上具有挑战性和探索性时，学生才能在已有的认知基础上激发起探索欲望，并与老师互动合作， 从中发现问题， 提出问题，分析问题，解决问题. 物理实验是情境创设的重要内容.
例如《闭合电路的欧姆定律》一节，为了更好地使学生理解、感知内阻，本人创设了这样一个实验情境.准备两个电源，一个是两节新干电池组成的电源，另一个是四节旧电池组成的电源，若干个额定电压是3.8 V的小灯泡.先用两节新电池接到灯泡，小灯泡亮了.然后用四节旧干电池接到同一个灯泡上，实验前教师先提出一个问题：灯泡接到四个电池上会不会更亮些？全体同学几乎毫无例外地回答道：会亮得多，而且有的同学还绘声绘色地讲到灯泡闪亮一下，然后会因电压过高而烧坏灯泡.然后教师再做实验，结果与学生的心理预期完全相反，灯泡不仅没有烧坏，而且此灯泡很暗.有同学提出原因，四节旧干电池电动势低了，然后教师再用电压表测量了四节干电池的电动势，令学生不解的是四节旧电池的电动势仍有6 V.学生顿时感到不可思议，进而引发疑问：“问题出在哪里？”，“为什么会这样？”.学生这种由惊奇到困惑，由困惑到急于求解的心理过程，是教师创设情境造成学生认知不协调的必然反应，产生出强烈的探究欲望.最后教师引导再次测量通电情况下灯泡的电压.意外的实验结果，通电情况下小灯泡两端的电压才1 V左右.这个实验结果引起了学生的极大兴趣，同时又引发疑问：为什么6 V电动势在通电情况下灯泡两端只有1 V，其余电压在哪里呢？这样教师很自然地启发学生得出电源内部也有内阻和电压降. 3用物理实验创设直观情境，化解知识难点
实验可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知物理现象，把抽象的物理问题形象直观化，化解知识难点，降低教学难度，从而激发学生学习物理的兴趣，提高教学质量.例如把DIS技术应用于自感现象实验，可以直观地得出实验结果.如图2是利用电流传感器、数据采集器和计算机信息处理系统，得到的i-t图象.从图象中可以直观地看出，灯泡两端的电流先反向，然后再慢慢减小，同时，在断电的瞬间，，通过灯泡的电流比原电流更大，图象显示，通过小灯泡的最大感应电流约为原电流的5倍，所以小灯泡会闪亮一下.
利用DIS技术演示自感现象实验，使实验结果更为直观、全面，实验现象分析更为简洁、明了.
另外，利用实验的直观可以解决许多物理问题.如在《力的分解》一节中，可以找一个纸盒，用力斜向下推动纸盒，一方面纸盒前进，另一方面纸盒被压得变形.通过这个实验使学生直观感受这个推力的两个效果，很自然地接受把这个推力分解为两个分力.
4用多媒体技术创设模拟实验情境，完善课堂教学
多媒体辅助教学的特点是图、文、声、像并茂，能够向学生提供多样、功能各异的感性材料，形象生动的画面，精彩的旁白，悦耳的音乐，把学生带进宽松愉悦的学习环境中，让学生主动探索、积极进取.利用多媒体技术创设模拟实验情境，展示通常无法看到的宏现、微观世界中的物理过程，将转瞬即逝或非常缓慢的物理过程以放大或缩小的速度呈现出来，这样对教学产生事半功倍的效果.
4.1利用电脑仿真实验
有些物理实验在课堂上做不成功，却可以通过多媒体实验来实现.学生通过观察生动形象、直观逼真的模拟实验，就会有一种亲临其境的感觉.例如：α粒子散射实验，普通学校没有条件，也没有时间做这个实验，通过让学生观察α粒子散射的动画模拟实验，呈现实验装置、实验过程、实验现象，从而激起学生探究原子结构奥秘的兴趣，积极分析实验现象，猜想、推理原子结构.
4.2利用多媒体技术放大实验现象、控调实验过程
通常有些物理实验现象不明显，或是实验器材较小，不适合给全班同学演示观察，但可以利用多媒体技术放大实验现象，起到良好的教学效果.例如游标卡尺的读数及使用，利用游标卡尺实物很难使每个同学都看清楚，但利用多媒体动画技术把游标卡尺投放到大屏幕上，可以使每个同学看得清清楚楚.另外，通常有些物理实验过程太快，实验过程中的一些细节一闪而过，这样学生对整个实验过程中出现的现象很难把握.而模拟实验可以通过控制播放速度，让学生看清楚实验的全过程.例如：做平抛运动实验时，由于小球运动太快，学生很难观察中间过程，但利用多媒体技术可以把平抛运动一步一步地呈现出来，并可以结合自由落体和水平匀速运动加以比较研究.
4.3利用实验视频、录像，充实课堂
有些实验对环境要求很高，无法在课堂演示.教师可利用多媒体技术事先录制好实验视频，然后在课堂上播放实验.例如做静电感应、光电效应等实验，需要干燥的环境，有时空气太潮湿，无法进行当堂实验，教师可以事先在空调房录制好实验视频，然后再到课堂上播放.再如观察柏马油路上的全反射，教师可以事先摄制DV录像，然后在教室里播放.另外有些实验由于学校条件限制，缺少实验器材，也可从网上下载实验视频，来弥补课堂教学.例如，在讲《静电现象的应用》时，可以播放铁笼中用高压电人鸟安然无事的视频，人碰到电荷时头发散开的实验视频，使学生通过“眼见为实”体会物理的有趣.
实验在物理教学中，所起作用及对学生的影响，远不止此，值得我们物理教师不断深入研究.