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物理学是一门实验科学。搞好物理教学，就得研究物理实验教学。现在很多物理教师似乎形成一种共识：目前教材中的验证性实验，不利于创新精神的培养，应将验证性的实验改为探索性的实验。验证性实验要改为探索性实验吗？这种看法不全面，应予纠正。
一、三类实验的历史作用
物理实验可以分为验证性实验、探索性实验和判决性实验三类。回顾物理学的发展史，不难发现三类实验对物理学的发展所起作用不可低估。
17世纪，自伽利略用实验叩开了自然科学的大门之后，物理学便强调通过观察、实验来验证理论。在科学家探索自然规律的长河里，常常是先提出某种假设，然后用实验加以验证。19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上建立了完整的电磁场理论，预言电磁波的存在。当时人们并不知道电磁波，麦克斯韦也没有用实验验证。20多年后，德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。这是一个典型的验证性实验。
19世纪末期，人们已经发现了光电效应。研究光电效应规律的实验是探索性实验。通过实验得到关于光电效应的4条规律。对于光电效应的规律，物理学家无法用经典的波动理论加以解释。于是导致爱因斯坦的光子说的诞生。由此可见光电效应探索性实验的作用。
20世纪的前10年里，汤姆逊根据已有的实验事实，加上自己对“光电效应”和“热离子效应”研究的结果，在1898年大胆地提出了原子构造的第一个模型，有人把此种原子结构模型形象地称为“西瓜模型”。1911年，卢瑟福用α粒子轰击金属膜，在实验中他发现有些α粒子竟几乎被弹射回来。据此，他向自己的老师汤姆生的旧观点提出挑战，建立了原子的有核模型。这就是一个典型的判决性实验。
二、正确认识三类物理实验
三类实验都很重要。我们看问题不能光看形式，而要看实质。并非探索性实验才是探索自然规律的唯一选择。以光子说为例，仅靠探索光电效应规律的实验不可能得出光子说，该实验只让人们认识光电效应的规律。在无法用光的波动理论解释光电效应的情况下，爱因斯坦受普朗克量子说的启发，大胆设想必须假设光也是不连续的才能解释光电效应。于是在实验事实尚不很充分的情况下，提出了光子说。对这个假设，当时有很多科学家持否定态度。其中著名的美国实验物理学家密立根决心要通过实验否定光子说。在后来的10年中，密立根做了大量的实验，结果都证明光子说的正确。密立根由坚决反对转为坚决支持光子说。光子说的诞生和确认过程，探索性实验、验证性实验和判决性实验都起了作用，这些实验体现了科学家探索规律，寻求真理的精神。
在物理教学中，问题不在于选择什么样的实验，而在于如何培养学生的探索精神和创新能力。个别教师片面狭隘地理解探索，认为探索就是让学生从不知，经过探求摸索得到知识。设计探索性实验就出自于这种思想。这样做法置前人和他人已取得的成果于不顾，埋头在“黑暗中探索”。在知识爆炸的新时代，什么都要经自己探索，经自己体验才能获得，势必使自己落后。要正确处理继承和发展的关系，接受前人和他人的成果是我们最快获得知识的一条途径。但继承不等于盲目追随，不加发展，应在继承的同时发展新知识，敢于提出异议，做到青出于蓝而胜于蓝。对于已有的结论，我们完全可以用验证性实验加以检验，用判决性实验加以判决。在实验中肯定正确的，否定错误的，提出新的见解。如若我们置已有的结论于一旁，让学生通过探索性实验去发现并提出所有的物理规律，势必要费大量的时间和精力，事倍而功半，起不到较好的教学效果。这实际上也是不可能实现的。
三、合理安排中学物理实验
研究物理实验教学，应瞄准如何开发学生的智力，培养学生的能力这一目标。物理实验的创新，集中在两个方面：一是探索、发现新的现象、新的规律：二是对已有的观念、成果的正确性进行检验。选择什么样的实验，不仅要根据学生的实际情况，还要结合教材内容加以考虑。
(1)通过探索——亲历科学过程，有利培养实验能力
探索性物理实验作为学生的一种积极主动的认识建构手段，其目的和作用不仅仅只是作为一般的建构手段，而且还是作为学生建构逻辑结构的手段。要达到这种目的，就要使学生在进行探索性实验时发生认知冲突，这要求探索性实验设计首先要足够“新颖”。正是这种“新颖”的刺激，才会激发学生对探索的兴趣，才能引起学生探索的欲望，才使得它与主体原有的“定势”相矛盾、相对立，才能产生认识上的不协调和冲突。
比如，我们设计的“测定没有系统误差存在时干电池的电动势和内电阻”实验，要求学生自己设计电路、得出数据，并求出没有系统误差存在时电池的电动势与内电阻，这比高中教材上的实验“新颖”。
又如研究分子的大小，设计用油膜法估测分子的直径。分子的直径是未知数，该实验为探索性实验。让学生经过操作，计算得出分子直径的数量级。教材提供了实验方案，但很多细节问题应让学生自己动脑筋。例如如何测出油滴的体积，如何算出油膜的表面积等等。这都是让学生得到训练，提高能力的好机会。
再如研究单摆的周期跟哪些因素有关，让学生通过实验探索比先有周期公式后用实验验证要好。在得到结论之前，多数学生总认为单摆的周期跟摆长、摆球质量及振幅有关。通过实验却发现周期跟摆长有关，跟摆球质量及振幅无关，学生感到惊奇。实验探索规律，同时也在检验原先在头脑中的想法正确与否，这本身也有验证和判决的思想。
(2)通过验证——加深理解规律，有利思维飞跃
在物理教学中突出验证性实验，首先要破除学生对物理概念、规律的迷信态度。在教学中要注意渗透这样的意识：原则上讲，任何从有限事实中归纳出的（或从已有规律中推导出的）结论，都是具有或然性的假设，是可错的，对它们的确认和推认还需要更广泛的事实来证明，而验证性实验就是进一步实证的重要方法。因此，我们应该重视对新规律（假设）的验证工作。其次，在验证性实验过程中要本着实事求是的态度，充分尊重学生的验证成果，既要允许证实，也要允许证伪，让学生在实验中真正体验物理实验的实证力量，强化学生的实证意识，培养实证精神。
研究楞次规律，应设计验证性实验。产生感应电流的方法很多，没有理论指导，仅通过实验很难归纳出判断感应电流方向的方法。可以启发学生先从能量守恒的角度分析感应电流的方向，然后再用实验验证。这本身也是一种探索。先从理论上探索感应电流方向的规律，再用实验验证。学习机械能守恒定律，也是先理论，在特定的条件下运用动能定理推导机械能守恒定律，其正确与否还得用验证性实验验证。
无论采用探索性实验还是验证性实验，探索和验证不应绝对隔断。探索性实验中隐含验证的思想，在探索规律的同时验证预期的想法。验证性实验中包含探索的思想，在验证假设或已有的结论时，探索验证的方法，发现新的问题。这才是与培养学生的探索创新精神相一致的。
辩证唯物主义观点告诉我们：人们通过实践获得感性认识，经过思索、加工上升为理性认识，这是认识的第一个飞跃。再回到实践中检验认识的正确与否，并用以指导实践，这是认识的第二个飞跃。用探索性实验发现规律，侧重于认识的第一个飞跃阶段。而用验证性实验、判决性实验检验所得到的结论，侧重于认识的第二个飞跃。因此无论何种实验，都是我们认识世界的一种方法，对于物理实验，我们切不可用形而上学的观点看待它们。
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