物理实验教学中学生思想的形成与深化，本文主要内容关键词为：物理实验论文,思想论文,学生论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、学生思想的形成与深化是实验教学的一项基本任务
物理实验是人们根据研究目的，运用科学仪器设备，人为地控制、创设或纯化某种自然过程，使之按预期的过程发展，同时在尽可能减少干扰的客观状态的前提下进行观测，以探究物理变化之规律的一种活动。它属于自然科学实验的一部分，既是人类认识与探索世界的一种方式，又是人与自然、人与人之间的对话过程，更是人类改造自身、形成思想、促进自身进步的重要活动。
物理实验对于物理学主流思想的形成与深化具有重要的作用。纵观促使物理学发展的各个主要历史时期的主流思想的萌发与彰显，莫不如此。例如，以牛顿运动定律为代表的力学思想，以力学和热学综合为研究入口的能量守恒与转化思想，将光、电、磁3者统一起来的麦克斯韦的思想，以及由相对论和量子力学带动起来的近代物理思想等等。我们可以发现，物理思想来自于历代物理学家们在他们研究领域的反复实验中，或在实验中形成，或在实验中佐证，或在实验中继续得到深化。物理思想丰富着人类思想宝库，改变着人类自身，指导着人类的社会实践，促进着我们世界的发展。物理实验功不可没。
帮助中学生形成与深化思想，是中学物理实验教学的一项基本任务。中学阶段，正是学生心智迅速成长，渐趋成熟的关键年龄期。展示物理实验过程，揭示物理变化的规律，帮助学生掌握科学思想的正确方法，提升思想品质，使其思想更具深刻性、批判性、独创性、灵活性和敏捷性。通过中学物理实验，帮助学生形成与深化思想，是中学物理实验教学的应有之义，是中学物理实验教学的一项基本任务。
然而，在当前中学物理实验教学中，忽视学生思想形成与深化的种种现象的存在，使得一些学生成为“不会思想”或“缺乏思想的人”。当前的实验教学不重视学生思想的形成与深化，还没有尽全力帮助学生形成与深化自己的思想。
二、帮助学生形成与深化思想的种种尝试
毛泽东说：“人的正确思想，只能从社会实践中来”。科学实验当然是社会实践之一。他又说：“无数客观外界的现象通过人的眼、耳、鼻、舌、身这5个官能反映到自己的头脑中来，开始是感性认识。这种感性认识的材料积累多了，就会产生一个飞跃，变成了理性认识，这就是思想。这是一个认识过程。”
1.站在学生的思想起点，帮助学生形成感性认识
笔者以为，感性材料（无数客观外界现象）来自于实践。在实验教学中，我们向学生提供的感性材料，往往是在前人实践中积累的丰富的感性材料中选择的一部分。选用的目的是，能站在学生的思想起点帮助学生形成感性认识。选用的原则是，有利于学生成为认识活动的发动者、承担者和组织者。选用的注意点是，当我们理解感觉、知觉和表象后，就知道感性认识的形成也有一个深化的过程。
（1）实验最好是看得见、摸得着的
实验必须是实在的反映客体。实验的效果当然不应该产生歧义，否则，将是“反宣传”。例如，如何判断验电器带的是何种电荷，我们尽可能不要用带电物体接触验电器的方法来演示。因为，若是同种电荷，验电器本身决定的电容又不是很大，验电器与带电物体的电势高低就不能确定，这样，电荷是由验电器传导到带电物体还是由带电物体传导到验电器也就不确定，就不能判断是何种电荷。所以，用带电物体接触验电器来判断验电器带何种电荷，容易形成学生对实验的歪曲反映，学生会误以为，验电器与带电物体携带的电荷若是同种电荷，电荷一定是由带电物体向验电器传导，箔片一定张开。
（2）实验最好是“简单明了尺寸大”的
实验必须清晰地反映客体。笔者在演示“运动的合成与分解”时，就喜欢在黑板上做实验。借用漏气的自由落体运动钱毛管，管内装满水，悬着一截粗粗的红蜡烛，管口密封。黑板上画好长短大致均为1 m长的x、y坐标，每隔10 cm画一条平行y轴的虚线，报时用节拍器，简单明了尺寸大，学生喜欢印象又深。人的认识起源，既靠反映实在性，又靠主观能动性。清晰地认识活动绝不只是客体对主体的单向作用，也不只是主体对客体的单向作用，而是主体、客体之间相互作用的结果，“简单明了尺寸大”可以帮助我们做到这一点。
（3）实验仪器最好是“瓶瓶罐罐”的
实验可以选用熟悉的客体做仪器。实验可以选用日常生活中的器具，例如，用随手可取的塑料保险袋、塑料杯、塑料筷、丝绸、毛皮等做静电实验，实验现象明显，学生印象深刻。“瓶瓶罐罐做实验”引出的“无数客观外界的现象”，促成自然发生于实验中点点滴滴的亲历经验的积累，它是一种内发的自觉行为。学生可以容易地亲近实验，可以容易地感受到感性认识是可以以身边所发生的事情为根据和出发点的，也可以容易地感受到感性认识还是要受到条件和客观规律制约的，不可能随心所欲地纯主观创造。
（4）实验效果最好是精彩的、生动的
实验应该吸引学生走向实验。实验可以通过学生的五官在学生的脑海中留下深刻印象。例如，教师常常用三棱镜做光的色散实验，学生愿意操作并乐于享受。作为一定波长、频率本身无所谓赤、橙、红、绿、蓝、靛、紫，只有某种电磁波落在人的视网膜上，才有或红或绿的感觉产生。这样，人的感觉就是白光是由色光组成的。同时，这也反映了客体既是实践的对象，又是认识的对象。色光是光的客观特性的主观表现。主体能动性与客体实在性是可以统一的。
在中学物理实验教学中，笔者的理解是，物理实验的本质就在于创造一种矛盾转化的特定条件，以便在变革事物使其状态发生变化的过程中，获得相应的信息。由此，也可理解为信息是主体和客体共同创造的。所以，主体能动性和客体实在性应该是教学的两个着力点。对于主体能动性和客体实在性的统一，教师更应该加以重视。
（5）实验的语言表述训练最好要加强
在中学物理课堂教学中，我们常常可以问：你看到什么？你听到什么？你闻到什么？你尝到什么？你感觉到什么？例如，观察教科书上“磁场作用于阴极射线”的实验。有学生说，“我看到了弯曲的绿色射线”；有学生说，“绿色射线是由带负电的电子组成的，射线弯曲，说明了磁场对电流确实是有作用的”；还有学生说，“带负电的电子流的定向移动形成了电流，电子流弯曲，说明磁场对电流有作用。而这个实验还说明磁场不是作用在电线上的，是作用在电流上的，是作用在形成电流的每个运动电荷上的”。可见学生的表述是有差别的。我们有意这样做的目的，一是训练学生表达感觉、知觉和表象的能力，二是想要提高学生对外界客体感觉的敏锐度和清晰度，三是想说明“反映”也是主体一系列加工改造的过程，也是在实验的经历中产生的，也有一个不断深化的过程。
2.加强学生的思考培养，帮助学生形成理性认识
理性认识是感性认识的深化。也就是说，认识的过程是由感性具体上升到思维抽象，再由思维抽象上升到思维具体。玻尔说过：“我一看到巴尔末公式，整个情形就一下子弄清了”。那时，玻尔认为“卢瑟福原子中的电子，应该受作用量子的支配。”玻尔的好友汉森问玻尔“原子结构和光谱学中的谱线有什么关系？”玻尔还不知道。那时的玻尔对光谱研究得不多。那时的玻尔就是在这样的背景下，和大家一起逐步完成由抽象思维到具体思维的过程，然后才逐步提出玻尔理论。
对于思考本身，一般的理解就是运用概念进行推理、作出判断、提出见解的过程。对于一种现象或问题的理解，可以正反看、前后看、比较地看、假设性地看等等。教师要把学生培养成有思想的人，还是要引导学生掌握基本的思考方法，教学生学会如何思考。思考方法，从宏观层面来讲，就是要让学生懂得一点唯物辩证法，学会联系地、发展地、辩证地思考问题；从具体层面上讲，主要是掌握分析思考法、综合思考法、发散思考法、聚合思考法、逆向思考法、联想思考法、形象思考法、演绎思考法、归纳思考法和推理思考法等。
（1）帮助学生形成和经验自己的思想
概念、判断、推理的理性认识形式，存在于认识客体本质属性不断深入的过程中。教师要结合教学内容有效地训练学生的思考方法，并注意引导学生自己总结和交流运用科学方法思考问题的经验。一方面引导学生自己在实验的经历中形成思想，并用语言把自己的思想讲出来。另一方面，通过实验教学中的提问、操作、对话等环节，渗透多种类型和多个层次的思考任务，根据反馈信息适时交流，帮助学生寻找和认识思想，引导学生建立起关于实验与思想之间的联系，使学生能够有机地根据实验情境选择相应的思考方法。例如，对于“简谐运动”的教学。我们可以激励、引导学生自己来表述，他将如何进行研究和学习？①关于平衡位置的定义。“原先静止在那个地方”。千万不要说成是合力为零的位置，教学中的定义可以模糊但不能错误。②关于位移与时间关系的探究。我们从直观和简单入手，研究位移与时间的关系；学生对位移和时间都是有感觉的；通过实验，学生建立了位移与时间的关系，产生知觉，形成反映；位移与时间的关系是一条曲线；比对图像信息，它可能是正弦函数曲线；用正弦函数曲线去拟合，得出判断“简谐运动的位移和时间的关系是正弦函数的关系”；既然符合正弦函数规律，那么，简谐运动还可以那样理解……
这样，我们在物理实验教学中，运用概念和判断进行推理，从已知推出未知，最后反映出简谐运动的内部本质属性，完成理性认识的形成“由抽象思维到具体思维的过程”。当然，限于条件取特殊值，判断位移与时间的关系也是可以的。但是，若用单位圆与简谐运动对比，得出位移与时间的关系，显然是不合适的，它不能帮助学生形成和经验自己的思想，尤其是在“简谐运动”这节新授课上。
（2）帮助学生深刻地感觉理解的东西
理性认识所理解的东西，能使人更深刻地感觉它。例如，摩擦起电。用不同的物体摩擦，不同的物体带电了，学生获得了“摩擦可以起电”的概念。概念形成后，可以引导大家思考，进而发现，现象后面的本质是不同物体彼此接触后，由于不同物体对核外电子引力大小的不同，导致电荷发生了迁移。当然不是由于摩擦后产生热量的原因。“感觉到了的东西，我们并不能立刻理解它，只是有理解了的东西，才能更深刻的地感觉它”。以后，教师再请学生演示摩擦起电，他一定不会下死力地反复摩擦，一定会尽可能地将两物体紧密接触，尽可能地增加两物体之间的接触面积，于是他就潇潇洒洒地获得了静电。由此可见，我们不能让学生轻易地满足于对事物表象的理解，理解了的东西，应该是已由抽象概念达到具体概念的境界.这时，既感觉到现象，又理解了现象深处的本质，就能更深刻地感觉理解。
（3）帮助学生建立好思想形成的范本
让科学大家在风格上做学生的角色示范，展现出高标准的范本，供学生仿而效之。在科学发展史上，笔者特别崇拜第谷、开普勒等伟大的物理学家们，他们是驾驭着天体在做实验，风格上显得特别的大气。开普勒行星运动三定律理论是根据第谷长期积累的一大堆材料概括出来的。开普勒尊重科学，尊重实践。他坚信毕达哥拉斯的思想：宇宙的和谐是可以用数学的语言表达的。如果把行星绕太阳的转动和一根振动弦进行比较，不同行星的轨道有如天体音乐一般会奏出和谐的和声。他坚信第谷观察工作的可靠性，当自己的假设同第谷的观测矛盾时，他总是修改自己的假设。他把自己的精力放在理论概括和数学计算方面。开普勒三定律把堆积如山的“35年的天象观测材料”总结为3条概括的、彼此紧密联系的思想。
理性认识是一种最为深刻的反映。开普勒用20多年时间概括起来的行星运动三定律离不开反映，而且比第谷的材料反映得更为深刻。开普勒最后获得的是“精致的大自然复制品”。当然，牛顿创立的万有引力理论是一种更深刻的反映。万有引力理论是建筑在开普勒和伽利略研究工作的基础上的，所以，我们肯定牛顿创立的万有引力理论是一种更为深刻的反映，是通过开普勒的行星运动定律和伽利略的力学理论，对历史上大量感性材料和科学理论的进一层次的理论概括，是思想的深化。可见，这种高度抽象的关于理论原理的概括，离不开历史上最初的如实反映。这种高度抽象能形成对事物的整体理解，并在较高层面上把握事物发展的基本态势。如果教师把这些典范提供给学生，让学生仿而效之，并注意对不同程度的学生给予不同的指导，学生的认识水平会有提高，同时对学生思想的形成与深化也会有帮助。
（4）帮助学生自如地运用证据和推理
以“帮助学生形成和深化思想”为目标的中学物理实验教学，所关注的自然就不再是执行程序化的步骤和得出的确定结论，而是学生思想的形成与深化。学生思想的本质是什么？它能合理地解释所探究的现象吗？哪些现有证据可支持或反驳这个思想？推理过程中能找出漏洞吗？进一步检验这个思想还需要寻找哪些证据？怎样着手收集这样的证据？……学生要反复经历这样的思考过程，学习用证据和推理来说话。例如，对于“静电感应”的教学，展示枕型金属绝缘导体；演示在电场作用下，枕型金属绝缘导体两边箔片张开；分离金属绝缘导体，验证两分离导体带上静电，带上异种电荷；再合上两枕型金属绝缘导体，净电荷为0。这些演示给学生提供了清晰的感性材料，足以形成供思考用的感性认识，足以形成证据和推理。通过实验和思考，学生获得理性认识，可以用语言表述出：“在电场作用下，自由电荷定向移动，发生静电感应现象，实现感应起电”，“电荷在迁移过程中电荷量是守恒的”。有的教师在这节课的教学中，实验操作不够自信，不做枕型金属绝缘导体的实验，而是作为替代，用验电器来演示静电感应。笔者以为，这样的教学值得商榷。一是只有静电感应，没有感应起电；二是没有为电荷量的守恒埋下伏笔，更重要的是对研究对象不聚焦，过程不清晰，证据不扎实，推理没依据，不利于启发学生形成感性认识，不利于帮助学生学习自如地运用证据和推理，不利于由感性具体上升到思维抽象，再由思维抽象上升到思维具体。如此做法，学生思想形成与深化的效果当然是打了折扣的。
（5）帮助学生互动个体思考和群体思考
课堂互动应该反映实验教学的真实互动。互动可以创造机会产生不同的观点，让不同观点发生碰撞。参与者一方面展示自己的观点，并竭其所能为之辩护；另一方面听取他人的不同观点，或挑战质疑，或进一步发展，或在对方证据充足时选择修改乃至放弃自己原先的认识。思想正是通过这样的活动长期接受着大家的反复考察，考察内容包括推理是否成立，证据链是否完整，证据来源是否可靠，与其他论点相比能否更好更多地解释不断涌现的新证据。例如，对于机械波的教学。课堂教学设计的想法是：构建真实的问题情景，帮助学生形成和深化思想。为了让学生在情景中感受、体验，笔者没有用拔河用的绳，也没有用1m左右的柔绳，而是选择10 m左右的纱包电线（俗称“花线”），目的是便于较好地形成连续的机械波。为了使学生面对连续的机械波，形成和深化思想，笔者要求学生进行如下的探究、思考：①你能不能用长10 m左右的这种“花线”形成机械波？②操作、观察、认识机械波，并想想，有没有问题需要跟大家一起讨论、分析和解决？③分析和解决大家提出的系列问题。
下面，节选（实录）了这节课上学生们提出的一些典型问题：
①波为什么会从绳的一端传到另一端？
②为什么看上去有东西送过来似的，但实际上却没有什么？
③当用手抖动几下后停止抖动，为什么波还在传播？
④绳上各质点的振动在步调上有没有关系？
⑤传递振动的力是谁施给的？
⑥绳子为什么不向前运动？
⑦眼睛怎么会产生这样的错觉？
⑧绳子上的各点好像是在作受迫振动，是吗？
⑨既然是受迫振动，平衡位置在哪里？……
看，学生问得多好。
爱因斯坦在评价实验物理学家迈克尔逊时说：“……在这双眼睛后面的是他伟大的头脑”。涂尔干说：“在个人之外，存在着一个由集体行为和思维组成的实体，个体每时每刻都与之相适应。这些集体的思维和行为方式按它们自身的权利而存在着。集体的表象乃是无穷无尽的协作的产物，这种协作不仅超越空间，而且也超越时间，众多的头脑把他们的观念和情感加以联系，结合和组织起来，以形成集体的表象。通过无数的集体的表象，积累、形成和深化他们的经验和知识。”我们又知道，理性认识阶段中有一个从抽象思维上升到具体思维的过程，从反映事物的某一方面的本质上升到事物各方面的完整本质。果真如此，在机械波教学的实施过程中，无数的集体表象、无数的集体思考推动着学生们集体完成认识上的“第一次飞跃”。
3.倡导学生“二次飞跃”，帮助学生形成正确思想
人们的认识经过实践的考验，又会产生一个飞跃。这次飞跃，比起前一次飞跃，意义更加伟大。因为，只有这一次飞跃，才能证明认识的第一次飞跃，即从客观外界的反映过程中得到的思想等等是正确的还是错误的，此外再无别的检验真理的办法。
（1）培养实验检验的意识，明确检验真理的标准
马克思在《关于费尔巴哈的提纲》中指出，“人的思维是否具有客观的真理性，这并不是一个理论的问题，而是一个实践的问题。人应该在实践中证明自己思维的真理性。”例如，由最低点开始计时测定单摆周期是可以商榷的。测定单摆的周期要从单摆摆至最低点开始计时，这是为什么？学生解释说：单摆至最低点时速度最大，如果没有及时计时，实验者就会发现；有的学生则不同意，最高点时的零速度也是一刹那，未见有什么优势。这时，教师引导学生先进行实验，看看实验数据的差异；再运算，看看实验带来的百分误差；最后，学生得出的结论是差异并不大，没有必要规定测定单摆的周期要从单摆摆至最低点开始计时。笔者曾有机会与A-LEVEL课程的一位外籍教师交流时，他说在他们的教学中，没有这一硬性的规定。有些理论观点，公说公有理，婆说婆有理，争吵不休，莫衷一是，在认识的范围内，无法决其是非。千争不如一试，只有用实践去检验，才能分清真理与错误，因为实践是检验真理的唯一标准。
（2）培养误差分析等意识，明确正确思想的方向
实验的误差分析很重要，培养学生误差分析的意识更为重要。在科学发展史上，科学家们有时就是凭它寻找真理、认可真理，摒弃错误。例如，在变压器一节的公开教学中，有一次笔者发现，教师在变压器匝数比为2.00︰1，变压器电压比为2.25︰1的实验结果的情况下，仍得出结论：“在误差范围内，变压器的电压比等于匝数比”。这里的百分误差都已经超过10%了。如此不合理的结果都可以说得通？这样做法，误差分析在学生头脑中就显得无足轻重，真理和错误就没有分界线，学生正确思想的形成就没有方向，深化就更加无从谈起了。同样，在思想方向的把握上，我们物理教师在实验教学中也应该重视原理选择、方案设计、数据记录、数据处理以及实验反思等。
（3）培养实验支持的意识，促成思想的正确形成
错误思想在人的认识活动中往往是不可避免的。例如，对于在加速度变小的直线运动中，速度大小如何变化的问题，高一学生往往出错。错误思想为何难免？这是由于：①思想从感觉开始，高一学生的感觉在认识的深度和广度上都有较大的局限性，容易发生偏差。②从感性认识上升到理性认识，需要经过分析和综合，在他们经头脑加工的过程中，有可能发生差错。此时，如果我们能提供实验，使得学生比较容易发现，事物表现形式和事物本质的合而为一，那么学生正确思想的形成和深化就有了厚实的基础支持。为了解决这个问题，笔者通常提供的实验器具是：带有阻碍装置的长木板，配套的小车，足够长的橡皮筋，打点计时器，纸条和对应的学生低压电源。笔者希望达成的学生实验教学目标是：用上述实验仪器自主设计实验，通过实验来说明“在加速度变小的直线运动中，速度大小是如何变化的……”值得指出，由于客体的复杂性，成长过程中的学生对其事物本质的认识会出现曲折，需要经过努力探索才能达到。我们物理教师只要了解学生产生错误认识的原因，而后再及时提供有效的实验给予支撑，就可以把犯错误的主观因素排除到最小程度，进而帮助学生形成和深化思想。在这个过程中，若能培养学生碰到困难寻求实验支持的意识，那我们的教学效果就会更好了。
（4）培养诉诸实践的意识，提高判断思想的能力
把第1个阶段的认识放到社会实践中去，看这些思想是否得到成功。一般说来，成功了就是正确的。例如对逻辑电路的教学，学生比较有兴趣。原因一是电路中的逻辑知识，学生第一次遇到，感觉新奇。二是有关电路都涉及生产实践中的自动控制问题，学生更感兴趣。最主要的还是各种逻辑电路的模块组装，其结果学生可以事先推理得出，而推理的结果是否正确马上就可以通过操作来加以验证。我们学校给学生提供足够的模块，他们可以随意组装。这时学生做到了真正意义上的边动脑、边动手、边检验、边“享受”。最后，当学生自己搭建成了班级规模的抢答系统时，就更加兴奋了，并明白了这节课上获得的思想，都是有用的、正确的和有道理的。实验教学有一个重要任务是改变学生的潜意识，我们要让学生知道，正确思想的形成与深化来自实践、认识、再实践、再认识……
4.倡导学生反复实践，帮助学生深化思想
毛泽东说：“一个正确的认识，往往需要经过由实践到认识，由认识到实践这样多次的反复，才能够完成。”也就是说，只有在实践和认识的反复过程中，才能使思想不断形成和深化。
认识指导实践，是带有主体目的性的。认识指导实践活动，仅仅依靠对外界客体及其发展规律的认识是不够的，还必须加入实践主体自身的需要和利益。也就是说，作为直接指导实践活动的认识，必须有两个特性：一是对客观事物作出如实的反映，具有客观性；另一是加入人们的实际需要和目的，这个目的就是根据实际需要提出来的，从而使认识指导实践具有主体性。只有将认识中的主体因素和客观内容结合起来，才能有效、成功地指导实践活动。
（1）刻意设计实验方案，引导思想逐步深化
结合主体因素和客观内容，反复形成和深化学生思想。例如，在“恒定电流”一章的学习中，学生的困难是“电路故障的判断”、“简单电路的设计”和“电路元件的选择”，笔者采取的教学方案是强化反复实践，反复认识。下面作一简要的介绍及说明。
“恒定电流”教学中学生的活动包括：
①用实验解读。根据教材中的叙述，学生用实验解读全章叙述的内容，理解和把握全章中的概念和规律。
②用实验比较。对于教材中的例题和习题，由学生自己通过“理论计算”（做在书上）和“实验模拟”来完成，并比较结果。
③用实验探索。学生为了解决自己所考虑的问题或为完成教师、其他学生提出的问题，设计和完成实验，并对实验过程和结论加以分析和理解。
④用实验评价。学生可根据自己的实验及分析，作出自我评价，学生也可针对感兴趣的问题进行综合分析、交流心得、体会，写好小论文或者“实验感想”（每节课写1篇论文或感想，这是唯一的课外作业）。
（注：“恒定电流”全章学习所需的实验仪器在第1节课时就全放在实验桌上，供学生选择使用。对于实验故障大多要求学生自己设法排除。每节课教师讲课约5～10 min.）
这一章的教学，历时12课时，每节课都是实施上述教学方案。当一章教学完毕后，学生们普遍感到通过这样集体的、反复的、多边性的互动，在思想的广阔性、深刻性上，特别是在理性思考的方法上得到了培养。通过实践、认识、再实践、再认识，他们领悟到不能轻易地满足对事物表象的理解，而应从概念的层面把握事物的根本性质。至于前面提及学生的困难之处，由于在教学方案中关注了认识中的主体因素和客观内容的结合，学生经过反复的实验和认识，对有关电路、电路元件的认识逐步得到深化，对电路以及电路元件内在的本质也能看得比较清楚，困难当然就能容易解决了。
（2）刻意强化数据处理，引导思想不断深化
反复实践的过程也是思想反复形成与深化的过程。例如，在变压器一节的教学中，有的教师是如下处理的.
教师问：副线圈两端的电压与哪些因素有关？
学生答：可能与原线圈两端的电压、原线圈匝数和副线圈匝数有关。
教师问：涉及4个物理量，应该怎样来设计研究方案？
学生答：让2个物理量不变，研究另外2个物理量之间的关系。
然后，教师在学生的建议下，完成实验……
教师总结：变压器副线圈两端的电压正比于变压器原线圈两端的电压，正比于变压器副线圈的匝数，反比于变压器原线圈的匝数。笔者特别欣赏的是下面一个教学片段.
教师继续问：怎样将上述的关系写成等式？
学生答：引进比例系数k。
教师问：k为多少？
学生答：这个代入实验数据后就可以得到。
最后，教师用Excel的方法得出，大致为0.986。k可以近似取1，随之，理想变压器的模型呼之欲出了，这个理想模型是有实验基础的，而思想的形成与深化也是有实验基础的。笔者认为，实践的过程也是认识发展的过程，学生的思想能在这些过程中形成与深化。我们认识事物，就像剥卷心菜叶子一样，一叶一叶地剥进去，一步一步地逼近核心。客观事物有层次，人们认识客观事物是有层次的，是由一个层次深入到另一个层次。
（3）刻意关注全部实践，引导思想质的深化
我们在物理实验史的教学中，还要注意的是，在一定条件下，人们的认识只能达到一定的层次，但随着科学认识的发展，人们有需要并且也能够不断地发现客观事物的新层次，思想将继续得到质的深化。
关于光的微粒说和波动说，它们都有各自科学实验的根据，但这些根据都是片面的、不完全的，因而在长期的争论中，谁也不能被完全证实或被完全否证。18世纪以前，牛顿的微粒说占优势；到了19世纪初，英国科学家托马斯·扬的光的干涉等实验，证实了光的波动说，从而使得波动说占据主导地位；19世纪末，光电效应发现后，爱因斯坦为微粒说又找到了一个确实的证明。至此，两种学说都得到了科学实验的有力支持，各持一面，争执不下。随着科学实践的发展，人们逐渐认识到，只有综合光的微粒和波动两个方面，才能真实地反映光的本性，即微粒性和波动性的矛盾统一，频率高的更多表现为粒子性，频率低的更多表现为波动性。这样终于建立起了关于光的波粒二象性的物理理论。现在，我们又知道，布里斯托大学量子光子学中心的研究员阿尔贝托·佩鲁兹（A.Peruzzo）带领一个团队，利用一种新的实验方法，实现了光子从波的形式向粒子状态的连续转变，从而证实了光子同时表现得既像波又像粒子。
综上所述，个别的、孤立的或某一时期的科学实践，一般说来很难作为检验标准。只有综合全面的、长期的科学实践，检验的结果才会是可靠的，对应的思想也更为深刻。列宁在阐述真理的全面性时指出：“必须把人的全部实践作为真理的标准”，真理的全面性就是在人的全部实践中得到证实的，思想的深刻性也就是在人的全部实践中得到展示的。
（4）刻意统一认识过程，引导思想持续深化
认真学习毛泽东的《人的正确思想是从哪里来的》后，笔者理解到，形成和深化思想要有一个多次反复的、综合全面的过程。例如，对水星实际运动轨道的深度认识，就使得我们不断修改基础概念，从开普勒定律到牛顿定律，从牛顿定律到爱因斯坦的广义相对论……人们要善于从认识深化的有止境中看到无止境，思想深化的过程也是相对的有止境与绝对的无止境的辩证统一。我们可以做的是：对“绝对真理”的放弃，对实践活动的最终关注。在中学物理实验教学中，可以不断争论，可以修正错误但是不要把方法说死，不要直奔结论……
三、实验室可以成为学生思想的实验场所
1.实验教学可以是思想的起源
学生思想的形成与深化，永远需要某种丰富养料的环境。这种环境在所有有理智而不乏灵气的学生心灵中，首先便是丰富的思想材料的累积。而实验室就可以让学生获得丰富的思想材料的累积。
2.实验教学可以是思想的摇篮
笔者十分赞赏第斯多惠的话：“发展与培养不能给予人或者传播人，谁要享有发展与培养，必须用自己的内部活动和努力来获得。”希望我们的学生在实验室里，积极地实践、认识、再实践，不断循环往复，获得螺旋式发展、波浪式前进，努力养成自己善于思考的行为特征和独立见解的思维品质。每一次循环往复，都使思想上升到一个新的高度，每一次循环往复，都使思想更正确、更生动、更丰富、更深刻。而真正的思想，应当在于能够在事物之上确立把握事物的基本原则，能够在经验之先具备理解经验的基本能力。
3.实验室可以成为学生思想的实验场所
学生只有亲身实验，思想才会逐渐变得更为深邃，逐渐变得更为成熟、更为系统。在实验室里希望我们的教师能成为学生自主思考的指导者，用教师的思想点燃学生自主思想的意识；希望我们的学生好学博闻，对问题见得快、想得深、时出新意；希望我们的学生常常议论喷薄、滔滔不绝。在实验室里，希望学生发出与众不同的精辟的见解，设计出与众不同的实验过程，把实验桌搬向社会，用扎实的证据、缜密的思维、精妙的风格交流自己的研究报告和较为系统的思想……通过师生持久、不懈的努力，使我们的物理实验室能形成思想，交流思想，砥砺思想，体验思想的形成与深化，领悟唯物辩证法的无穷魅力。实验室可以成为学生思想的实验场所，其价值远胜于知识和技能的获得。让学生成为思想者，这是笔者坚定的教学追求。