一、物理实验能力的概念
根据心理学相关知识，能力属于心理特征范畴，是人类完成某一项活动的基本要求，而物理实验则可以在完成教学任务的同时，也能够实现学生能力的提高。
对于物理实验能力的理解有两种，一种是从广义的角度将其认为是认识、验证、分析物理概念并通过一系列试验加深认识的能力。其中包括选择实验课题的能力、实验过程设计能力、实验数据整理能力、实验仪器使用能力、实验数据的综合处理能力以及实验与理论之间关系的分析能力。而从狭义的角度来看，物理实验能力主要是操作人员完成物理实验的动手能力，其中主要有仪器使用能力、实验操作能力、实验现象观察能力、试验数据的综合处理能力等。然而，对于科学的方法论，这种狭义的物理实验能力是不完善的，不符合当前社会对知识型、技能型人才的基本要求，因此，按照狭义的物理实验能力培养手段对学生进行培养，将无法达到物理实验课程的最终目的，并且也会限制学生思维能力的发展。
物理实验能力的培养与其他能力之间存在一定的差异性，仅从物理实验能力的层次上就可以发现，物理实验能力可划分为三种不同的级别：基本能力级、试验能力提高级和科研能力级。基本能力级指的是学生在实验大纲的要求下，按照相关步骤进行实验，进而体现出学生的准备能力、观察能力、动手能力、数据分析能力等，这是初中物理实验大纲中的基本要求。试验能力提高级指的是学生在掌握了实验基本能力之后，运用相关知识开展探索性实验的能力，该能力包括实验的自我设计能力、实验器材获取能力、实验数据记录与分析能力、解决问题能力等，相比基本能力级来说，这一级别的物理实验能力要求更高，也是目前初中物理实验课程的重点内容。最后是科研能力级，这是在第二级实验能力的基础上提出明确的实验目的，并按照科学的方法进行实验设计，依靠自我创造能力、资料查找能力、理论分析能力等，完成带有科研性质的物理实验任务。然而，初中生物理实验能力的培养主要集中在第一级和第二级，第三级实验能力的培养对初中生来说具有一定的难度。
二、初中生物理实验能力发展的特点
根据以往的研究经验，初中生的实验能力形成与大脑中的前额叶的发育成熟度有着密切的关系，对于13岁左右的初中学生来说，该年龄阶段学生大脑前额叶处于发育停滞期，学生虽具有一定的逻辑思维能力，却在抽象思维方面存在障碍，因此，初中生在物理实验中掌握的实验能力依然属于经验，而非理论。在实际教学过程中发现，初中生普遍对物理实验中的理论知识不感兴趣，而对于物理实验的操作、现象、数据较为关注，在实验过程中偏向于对教师的模仿，而不具备创造力，这也是其实验能力中第一级能力的体现。随着时间的推移，16岁左右初中生的大脑前额叶快速成熟，在物理实验能力上表现明显，学生在实验过程中的动手能力、思考能力、创新能力、分析能力都存在较大程度的提高，在仪器的操作方面也更加熟练，对实验过程中遇到的问题也能够快速解决。
三、初中生物理实验能力的培养
新课程改革对物理实验课程提出了新的要求，强调了物理实验的重要性，除了要求学生通过物理实验课程掌握基本的物理实验知识外，还要求学生具备一定的科学探究能力。因此，初中物理实验课程在培养学生探究能力方面有着不可替代的作用。
1.培养学生掌握科学的研究方法
根据初中物理实验大纲的要求，学生应当建立完整的物理实验能力培养体系，这就是在提出问题的基础上进行猜想和假设，根据猜想和假设设计实验，在实验过程中收集数据并对数据进行分析，对分析结果进行交流等。如此，学生便掌握了科学的研究方法，可以有计划地进行各项实验课程，进一步提高其实验能力。不仅如此，物理教师还要潜移默化地培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，有助于学生开展更深层次的探究实验。
2.循序渐进地培养学生的实验能力
根据初中学生的实际情况，在对其进行实验能力培养的过程中应当循序渐进，根据实验大纲要求，制订不同阶段的初中生实验能力培养计划。
首先，在初中生第一次接触物理课程时，应当以教师演示为主，锻炼学生的观察能力和理解能力。观察能力是物理实验能力的基础能力之一，观察力的加强有助于学生模仿教师进行实验操作，从而掌握物理实验中的各项规范和要求。以“碘的升华”这一实验为例，学生可以发现实验器材的颜色变化情况，从而对“升华”概念形成正确认识，并在教师的指导下让学生亲自动手实验，不断熟悉实验仪器的使用方法，加深对概念的理解。
其次，对于已经掌握了基本实验能力的初中生，其大脑前额叶逐渐成熟，抽象思维能力逐渐形成，此时教师可以进行引导性实验，鼓励学生自己动手，按照试验大纲进行实验操作，记录实验现象和数据，分析实验中发现的各种问题。以“碘的升华”实验为例，教师可以让学生自己发现碘发生升华现象所需要的最低温度，让学生自己设计实验方案，选择实验器材，并通过实验现象对该问题进行解答。
最后，初中生物理实验能力培养的最终目的是实现学生自己发现问题、设计实验、制作实验器材，而在前期对学生实验能力的培养过程中，这种能力已经初步形成。在逻辑思维能力与抽象思维能力逐渐成熟的情况下，初中生的自我创造能力也得到了提高，在以往的实验过程中，其观察力、创造力、动手能力等都得到了锻炼。以“浮力”计算为例，在实验过程中，学生可以发现多种浮力类型的题目，针对同一种类型的题目，能够给出不同的解决方案，并通过实验证明该方案的正确性。在实验过程中，学生能够自己设计实验，并对得到的数据进行分析、证明，这就是初中生物理实验能力培养的最终目的。
3.创设良好的能力培养的环境 学生物理实验能力的培养并不能完全寄托于课堂，适当的实践课程在锻炼学生动手能力的同时，也加强了学生实验能力的建设。因此，初中物理实验课程应当安排一定的实践课程，让学生能够亲自设计、操作、分析实验。
（1）提高学习兴趣，营造良好的学习氛围
心理学家对不同心理状况下的学生进行调查后发现，在压力较小、心情愉悦的情况下，人类大脑会产生一定的兴奋感，思维活跃，此时的实验能力较强。所以，在物理实验能力培养课程中，教师应当给予学生充分的肯定，尊重学生的想法，鼓励创新。在这种宽松的环境下，学生才能够轻装上阵，自由发挥，积极、主动地投入到实验课程中来。例如，在“光的色彩”实验中，物理老师应当建立融洽的课堂气氛，让学生分别说出生活中各种光的颜色，并不断提出具有讨论性的问题，在此基础上带领学生通过实验发现光的颜色。
（2）改变传统评价理念
传统评价理念影响了学生学习的积极性，而新课程改革提倡教师对学生进行“鼓励性评价”，通过鼓励性的语言、恰当的手段，使学生形成主动学习、自主提高的思想。部分初中生在接触物理实验之初存在自信心不足的情况，无法完成实验过程，实验能力长期得不到提高，所以，教师在解决这种学生所面对的问题时，应以鼓励为主，给予学生自信，并尊重其想法，从而改变学生对物理实验的畏惧心理，使其能够独立完成物理实验。
以“测量电压”实验为例，由于第一次接触万用表，大多数学生都不熟悉其使用方法，部分学生在老师讲解后依然无法测量出准确的电压值，从而导致实验失败。此时，教师应当对学生在实验过程中的正确之处给予肯定，并亲自示范万用表的使用方法，鼓励学生自我发现错误，分析错误所造成的影响，直至实验成功后对其进行鼓励。
（3）为学生的实验课程提供器材支持
由于物理能力培养体系中第三级能力的培养目的是使学生能够自我设计实验、制作实验器材。然而，由于大部分学生在前期实验能力的培养过程中对实验器材的使用不是特别熟悉，导致在制作器材的过程中浪费了大量时间，最终无法完成实验项目。因此，学校应当为物理实验课程购置种类齐全、数量充足的实验器材，教师应当针对每一种实验器材进行讲解，并对一些常见的器材组合形式进行介绍。例如，在“光的汇聚”实验中，如果没有凸透镜，可以使用装满水的烧瓶代替。
（4）发散思维
对于学生物理实验能力的培养，教师应当以学生为核心，鼓励学生发现生活中的物理现象，提出问题，根据所提出的问题发散思维，设计科学的实验方法，用科学理论解释该现象。例如，水电站所建造的拦水坝为什么是底部宽而顶部窄？为什么雨后会出现彩虹？通过生活中的物理现象使学生的实验能力得到锻炼，学以致用。
初中生的逻辑思维能力与抽象思维能力都在不断提高，教师要加强初中物理实验教学，利用初中物理实验教学的自身优势，开展科学的物理实验课程，使学生的物理实验能力得到进一步提高。
