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传统的物理实验教学往往只局限于教师演示，学生看；教师示范，学生模仿；重复实验等被动式的实验模式，忽略了在实验中对学生观察、思维能力的培养。下面结合自己教学实践，谈谈物理实验中如何培养学生的观察能力与思维能力。
一、物理观察能力的培养
提高观察能力是培养和提高思维能力的前提和基础，是丰富学生知识、扩大学生视野的重要环节。在物理实验课上，要使学生养成对实验有主次、有步骤、有层次的观察习惯，则就要求教师在引导、启发学生观察实验时采用不同的方法，分几个层次入手：
1.对物理器具、仪器的观察
教师可根据初中学生的心理特点，采取直观法，培养最直接的观察能力，如观察温度计挂图，了解结构，最小刻度，量程，用途等，还可采用对比观察法、特点观察法，使学生区别实验温度计、体温计、寒暑表的不同。既直观又有对比，学生印象深刻。
2.对物理现象及过程的观察
既要全面、细致，又要引导学生根据实验目的、任务、要求，明确主要看什么。如观察水的沸腾现象，实验器件较多。装置有温度计、石棉网，酒精灯，学生容易分散观察力，教师可引导学生围绕下列问题进行观察：气泡产生的位置、气泡的数量、上升速度、体积变化等一系列细节，气泡到水面时、温度计读数是否有变化。这样要求，使学生观察范围缩小，有利于减小观察时间，提高观察效果，明确观察主要目标，避免漫无边际地看“热闹”。观察得细致深刻，才能提高观察的质量，提高观察的能力。
3.在观察中引导学生提出质疑，提高观察质量
观察能力的提高，要求观察者善于在观察中提出问题，并在观察中对问题加以认真的分析和反复的推敲，找出正确的解释。如在“用毛皮磨过的橡胶棒吸引碎纸屑”实验中，部分学生只注意到纸屑被吸引上来，而少数学生更仔细地注意到纸屑接触到橡胶棒后跳开，教师可趁机引导更多学生注意，并让学生自己提出质疑，引导他们进行分析，找出原因，消除了疑问，能力得到充分体现。
二、物理思维能力的培养
物理思维能力是学生观察能力的提高和延续，是指学生在观察基础上将所学知识与观察到的现象相结合，通过大脑的抽象活动，认识问题的本质，并提高分析问题、解决问题的能力。实验中要培养学生的思维能力，就要求教师不仅在于把实验原理、使用仪器、步骤、结论等告诉学生，让学生按照一定的步骤、规范进行实验，更重要的是启发学生正确思考，让学生自己根据原理确定使用仪器、实验步骤，在教师指导下，独立完成实验整个过程。可从几方面下手：
1.增设疑问，激发思维
教师可根据实验的目的、原理、器材、步骤，精心设计有启发性的问题，引导学生思考，也可提出一些与习惯想法相反的问题，引起学生好奇。例如：研究浮力实验，先将塑料块放入盛水的烧杯中，无论怎样压塑料块，塑料块最终都浮在水面上，由此引出浮力的概念，而后再将杯中水倒干擦净，将塑料块压到杯底（与杯底密切），然后倒入水，这时问学生：塑料块会不会上浮？学生肯定回答塑料块会上浮，实验结果塑料块没有浮上来。如此“奇怪”问题，能激发学生去思考为什么，教师趁机分析浮力产生的原因。又如做纸锅烧水实验，先问学生，纸会不会烧坏？并告诉学生纸锅不会烧坏，学生好奇，再引导学生分析，得出结论。
2.设计实验，引导思维
教师不是机械地把实验原理、器材、步骤写出来，而是将设计实验过程交给学生，教师只起引导作用。例如测电阻实验，教师可先组织学生复习电流定律I=U/R，提问学生要测电阻怎么办？学生很容易想到R=U/I，要测电阻两端电压和流过电阻电流的大小，进而想到要用伏特表和安培表。如此步步引导，比单纯给出伏特表，安培表测电阻更能引导学生思维发展。另外可让学生自制仪器，培养学生创造力。
3.拓展实验，增强思维
教师可顺着实验进行，拓展实验的广度、深度，加入一些与实验相关的扩展性内容，以加强对实验的巩固，如在用刻度尺测长度实验中，在课本用刻度尺测课本、作业本长度的基础上，教师可灵活地设计补充，要求学生测一张纸的厚度、硬币的周长、圆锥的高等，增大思维深度、广度。
4.总结实验，深化思维
做完实验，教师要引导学生总结比较，找出原因，分析条件。如测电阻实验中，比较学生采用内接法，外接法时测出电阻是否相同？为何不同？什么情况下采用什么方法相等，通过分析比较，使学生加深理解。此外，教师还可提出一些能反映学生掌握知识的精确度、又能与学生实验紧密相联系的问题，让学生课后思考练习，进行实验信息加工，达到思维能力训练的目的，发展学生实验的思维教学功能。
在实验中培养学生观察能力和思维能力是改革物理教学的体现，是实施素质教育的一个重要方面。观察是思维的基础和前提，思维是观察的延续和升华。观察能力提高，能激发学生思维，思维能力发展，又促进观察力的提高，因此二者是相辅相成的。
一、物理观察能力的培养
提高观察能力是培养和提高思维能力的前提和基础，是丰富学生知识、扩大学生视野的重要环节。在物理实验课上，要使学生养成对实验有主次、有步骤、有层次的观察习惯，则就要求教师在引导、启发学生观察实验时采用不同的方法，分几个层次入手：
1.对物理器具、仪器的观察
教师可根据初中学生的心理特点，采取直观法，培养最直接的观察能力，如观察温度计挂图，了解结构，最小刻度，量程，用途等，还可采用对比观察法、特点观察法，使学生区别实验温度计、体温计、寒暑表的不同。既直观又有对比，学生印象深刻。
2.对物理现象及过程的观察
既要全面、细致，又要引导学生根据实验目的、任务、要求，明确主要看什么。如观察水的沸腾现象，实验器件较多。装置有温度计、石棉网，酒精灯，学生容易分散观察力，教师可引导学生围绕下列问题进行观察：气泡产生的位置、气泡的数量、上升速度、体积变化等一系列细节，气泡到水面时、温度计读数是否有变化。这样要求，使学生观察范围缩小，有利于减小观察时间，提高观察效果，明确观察主要目标，避免漫无边际地看“热闹”。观察得细致深刻，才能提高观察的质量，提高观察的能力。
3.在观察中引导学生提出质疑，提高观察质量
观察能力的提高，要求观察者善于在观察中提出问题，并在观察中对问题加以认真的分析和反复的推敲，找出正确的解释。如在“用毛皮磨过的橡胶棒吸引碎纸屑”实验中，部分学生只注意到纸屑被吸引上来，而少数学生更仔细地注意到纸屑接触到橡胶棒后跳开，教师可趁机引导更多学生注意，并让学生自己提出质疑，引导他们进行分析，找出原因，消除了疑问，能力得到充分体现。
二、物理思维能力的培养
物理思维能力是学生观察能力的提高和延续，是指学生在观察基础上将所学知识与观察到的现象相结合，通过大脑的抽象活动，认识问题的本质，并提高分析问题、解决问题的能力。实验中要培养学生的思维能力，就要求教师不仅在于把实验原理、使用仪器、步骤、结论等告诉学生，让学生按照一定的步骤、规范进行实验，更重要的是启发学生正确思考，让学生自己根据原理确定使用仪器、实验步骤，在教师指导下，独立完成实验整个过程。可从几方面下手：
1.增设疑问，激发思维
教师可根据实验的目的、原理、器材、步骤，精心设计有启发性的问题，引导学生思考，也可提出一些与习惯想法相反的问题，引起学生好奇。例如：研究浮力实验，先将塑料块放入盛水的烧杯中，无论怎样压塑料块，塑料块最终都浮在水面上，由此引出浮力的概念，而后再将杯中水倒干擦净，将塑料块压到杯底（与杯底密切），然后倒入水，这时问学生：塑料块会不会上浮？学生肯定回答塑料块会上浮，实验结果塑料块没有浮上来。如此“奇怪”问题，能激发学生去思考为什么，教师趁机分析浮力产生的原因。又如做纸锅烧水实验，先问学生，纸会不会烧坏？并告诉学生纸锅不会烧坏，学生好奇，再引导学生分析，得出结论。
2.设计实验，引导思维
教师不是机械地把实验原理、器材、步骤写出来，而是将设计实验过程交给学生，教师只起引导作用。例如测电阻实验，教师可先组织学生复习电流定律I=U/R，提问学生要测电阻怎么办？学生很容易想到R=U/I，要测电阻两端电压和流过电阻电流的大小，进而想到要用伏特表和安培表。如此步步引导，比单纯给出伏特表，安培表测电阻更能引导学生思维发展。另外可让学生自制仪器，培养学生创造力。
3.拓展实验，增强思维
教师可顺着实验进行，拓展实验的广度、深度，加入一些与实验相关的扩展性内容，以加强对实验的巩固，如在用刻度尺测长度实验中，在课本用刻度尺测课本、作业本长度的基础上，教师可灵活地设计补充，要求学生测一张纸的厚度、硬币的周长、圆锥的高等，增大思维深度、广度。
4.总结实验，深化思维
做完实验，教师要引导学生总结比较，找出原因，分析条件。如测电阻实验中，比较学生采用内接法，外接法时测出电阻是否相同？为何不同？什么情况下采用什么方法相等，通过分析比较，使学生加深理解。此外，教师还可提出一些能反映学生掌握知识的精确度、又能与学生实验紧密相联系的问题，让学生课后思考练习，进行实验信息加工，达到思维能力训练的目的，发展学生实验的思维教学功能。
在实验中培养学生观察能力和思维能力是改革物理教学的体现，是实施素质教育的一个重要方面。观察是思维的基础和前提，思维是观察的延续和升华。观察能力提高，能激发学生思维，思维能力发展，又促进观察力的提高，因此二者是相辅相成的。