设计性物理实验是进行创新教育的很好的教学模式，为了加强学生的创新意识和实践能力，设计性物理实验的教学研究对整个物理实验教学有着重要的现实意义。 本研究以杜威的经验主义教育理论基础和认知结构理论的心理学基础为理论支撑，对设计性物理实验的内涵进行了描述，归纳了设计性物理实验的主要特点，即主体性、探索性、创造性、综合性，探讨了设计性物理实验的教育功能，同时基于其全新的教学理念探讨了新的教学模式，即教学组织形式的多样性，教学场地及设备的开放性，实验评价的创造性。本研究对设计性物理实验的设计所应遵循的准则进行了探讨和归纳，对实验项目内诸模块的设计进行了翔实的分析，并对教学过程进行了设计和例举。实施是一切设计的目的和归宿，本研究探讨了实验实施应遵循的原则以及完成实验的思维模式，并在实际教学中进行实践，使得理论研究在实践中得到检验，同时通过实践进一步发现问题以待后续研究。