形成物理图景，就是要在感知问题物理情景的基础上形成概括化的新的物理图景。这种物理图景，既是概括的、抽象的，又是鲜明的、生动的。在想像中，要充分利用视觉的参与作用，从而迅速地认识事物的变化过程及其各个部分间的相互联系。
构想理想化的形象，就是要培养自己借助于想像构造理想化的模型，想像理想过程，进行想像中的理想实验。如：想像氢原子核外有一系列以核为中心的同心圆，形成电子运动的不同轨道；想像电子从一条轨道向另一条轨道跃迁时发射或吸收光子；想像“电子云”的形象，并知道用电子云浓度的大小来表示电子在某一位置出现概率的大小；等等。
(6)求异思维法
求异思维能力是一个非常重要的创造性思维能力，培养物理学中的求异思维能力，核心的一条就是学会在物理的学习中转换思路的方法。
转换思路包括如下几个方面：
①变换研究对象。
在有些物理学的研究或物理问题解决中，研究对象是惟一的。但在更多的时候，我们可以通过研究对象的转换而使同一个问题具有不同的解决途径。如运动学中的追击问题，两物体能否相遇，可以研究其加速度关系，也可以研究位移，还可以研究时间；电学中研究灯泡的亮度，可以研究功率，也可以比较电流、电压等。
②变直接为间接。
当按常规的思路无法解决问题时，可以采用间接的方式来解。如：我们无法利用I=Ft的公式求冲量的大小，但是，我们可以根据动量变化与冲量之间的等价关系，间接地求出冲量。
③变换参照物。
由于运动具有相对性，所以，选择不同的参照物去研究物体的运动，复杂程度不同。如研究飞驰的列车里单摆的摆动，取列车本身为参照物要比取地面为参照物所进行的研究简单得多。取不同的参照物研究同一对象，无疑是一种非常好的求异思维训练方法。
2.物理实验技能的学习方法
物理实验能力是一种综合能力，可以分为若干较为具体的能力。根据实验中的活动，主要有以下四种物理实验能力：①观察物理现象的能力；②操作仪器设备的能力；③分析和处理数据的能力；④实验设计的能力。培养实验的能力，应该从培养实验技能着手，培养实验技能，应该从这四个方面着手。
(1)观察物理现象的技能
培养观察物理现象的技能，是指培养正确地选择观察对象，并从观察对象中发现物理现象及现象间本质联系的方法。培养观察物理现象的技能，应注意以下几个方面。
①弄清观察过程的一般程序。
观察的一般程序：确定观察的目的任务→制定观察的方案→进行实际观测过程→翔实地记录→初步描述→初步解释→核实观察结果。在这几个阶段中，尤其需要强调的是在制定观察方案阶段，应仔细考虑，尽量选择典型对象，并对观察对象存在的条件、发生的现象、过程、时间的顺序和空间分布，等等，作出全面系统的反映，并且要考虑观测仪器的选择。
②重视对演示实验的观察。
对演示实验的观察不仅是学生获得物理现象感性认识的主要来源，也对培养观察、实验能力，提高物理的学习兴趣起着十分重要的作用。中学物理的演示实验分为如下几种类型：引入课题的演示实验，建立概念和规律的演示实验，巩固和深化物理概念和规律的演示实验和应用物理知识的演示实验。
在对演示实验的观察时应该注意以下的问题：
一是要有目的地进行观察。观察前应了解演示的目的和要求，明确应重点观察哪些现象。
二是要全面观察。不但要观察每一时刻的现象，还要注意观察现象的变化及发展过程。不仅要用眼睛看，还要认真听老师的讲解，了解使用的仪器和作用。对于静态观察必须注意从上下、左右、前后、正反、里外去进行，对动态观察必须从开始到发展变化直至结束全过程进行。
三是要开动脑筋。就是要弄清所观察的物理现象是在什么条件下出现的，它的变化是由哪些条件决定的，某一个物理量改变时将怎样影响其他物理量的改变，找出其中的变化规律。
③重视对自然现象的观察。
大自然无时无刻不在进行物理实验，重视对自然现象的观察是培养物理观察力的一个非常重要的途径。
(2)实验仪器的操作技能
操作仪器设备的能力是利用实验装置实现实验方案的能力。其技能包括认识与调节仪器、手眼协调操作、一般故障的排除，操纵仪器进行实验探索等方面。实验仪器的操作技能可通过以下两个方面来培养。
①做好基本仪器的使用性实验。
基本仪器的使用性实验是学生实验的基本类型之一。这类实验的目的是，要求学会正确熟练地调整使用有关仪器仪表和量具，如刻度尺、天平、游标卡尺、弹簧测力计、量筒、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱等等；了解它们的名称、原理和构造，以及它们的性能、特点和注意事项。
通过基本仪器的使用和实验应该做到以下几点：
一是会调整仪器的零点或确定零点误差。能调整的一定要调整，不能调整的要对相对零点位置进行确定。
二是会选择恰当的量程。量程过小，则无法使用或损坏仪器，量程过大，则读数不准，测量误差大。选择量程的方法是，先估算被测对象的值，然后选择比该值稍大一些的量程，最后，在可能的范围内，把量程调整到最恰当处。
三是要正确地操作仪器与读数。要结合仪器的构造原理和测量方法，弄清仪器的使用规则并正确读数。
②按实验的操作规程进行规范化操作。
在实验的过程中，按照操作规程亲自动手操作，进行观察和测量，可以有效地培养学生的动手能力。规范的操作过程可以分为以下几步进行：
一是检查和认识仪器。首先检查本次实验仪器(包括工具和其他器材)是否缺少，有无损坏，是否有自己尚不能熟练使用的仪器。如有仪器自己尚不能非常熟练地使用，则应根据有关的资料，对该仪器的型号、原理、结构进行了解，对主要部位充分认识，继而掌握仪器的性能、用途和使用方法。
二是装配仪器。无论是一台仪器各个部位的装配，还是多个仪器和器材的组合，都必须做到正确、合理和完善。
三是预调仪器。仪器装好后，要根据实验的要求进行预调。如仪器位置的调节，零点的调节或校正，仪表量程的选择，等等。
四是进行规范的实验操作和数据记录。不同的实验对实验操作有不同的要求，但仪器本身的使用规则却很恒定。如不能用手拿砝码(要用镊子夹取)，不能用温度计作搅拌器，不得用手摸光学镜面，等等。数据的测量和记录要按照实验仪器的使用规则进行。测得的数据按实验前制定好的实验记录表格认真填好便可。只要多进行规范化的实验操作，并逐渐养成一种良好的行为习惯，就能大大促进实验操作能力的提高。
(3)分析和处理数据的技能
分析和处理数据的技能是正确记录测量结果，从对数据的分析处理中得出正确结论的技能，培养分析和处理数据的技能应注意以下两个方面。
①学会分析测量误差。
物理实验中对物理量的测量，由于测量仪器、实验条件以及种种因素的局限，测量值与真实值之间总存在差异，这种差异就叫测量误差。误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终，测量误差是不可避免的。
分析测量误差，首先要区分出系统误差和偶然误差。系统误差是指由于仪器不完善，测量者生理、心理上的局限或因理论、方法的近似性等原因造成的误差。这种误差总是使测量结果偏向一边。偶然误差又叫随机误差，指由于人的感官灵敏度和仪器的精密度有限，以及周围环境中偶然的因素干扰等原因造成的误差。这种误差有随意性，每次的测量值，时而偏大，时而偏小，并且如果进行多次测量，偏大或偏小几乎相等。
分析测量误差，还要想出减小误差的方法。要减少系统误差，可以从提高仪器的灵敏程度(或选用更灵敏的仪器)，改进实验方法的角度着手来解决问题。减小偶然误差，可采取多次测量求平均值的方法来解决。
②学会对物理数据进行归纳整理。
实验得来的数据，只有经过归纳整理，才能揭示出各种物理量之间的相互关系。为了培养数据分析的技能，必须学会下面两种数据处理的方法。
一是列表法。列表法是将实验数据以一定的形式和顺序列成表格。此外，有时根据需要，也要把一些计算项对应地列入表中。该法的优点在于形式紧凑，易于分析比较数据，便于找出规律并发现问题。
二是图像法。图像法是根据实验数据在坐标纸上描点，并将所有点连成光滑曲线的方法。图像法能直观地反映各物理量之间的变化关系，运用内插法可以读出测量范围对应的自变量的值。在一定条件下，运用外推法从曲线的延伸部分读出测量范围以外的数值。
运用图像法对数据进行归纳整理的步骤是：第一步，建立坐标系。一般是以水平轴表示自变量，竖直轴表示因变量，建立直角坐标系。坐标原点可以从零值开始，也可以从一定值开始，但要注意选择适当的坐标比例。第二步，描绘实验数据点，连成曲线。描绘实验数据点，就是用“×”或“·”在直角坐标系上标示出实验的观测值；连成曲线，就是把“×”或“·”描成平滑的曲线。需要说明的是，数据点并不一定都在曲线上，因为画曲线的根本目的就是要反映变化趋势。曲线两侧各有一些数据点是很正常的。另外，如果要使曲线延伸到测量范围以外，则应依照曲线的发展趋势用虚线表示。
(4)实验设计的技能
中学物理实验可以分为五种类型，它们分别是：①练习基本仪器使用的实验；②测量物理量的实验；③验证物理规律的实验；④探索物理规律的实验；⑤应用物理知识的设计性实验。设计性实验是对学生实验能力的全方位的考查。学生设计实验的过程，本身带有很强的创造性，没有固定的模式可套。但是，在牢固地掌握基础知识，培养基本技能的基础上，学习以下几种实验设计方法对于提高实验设计的技能水平将会很有帮助。
①比较法。
就是通过与预先确定的标准进行比较来完成实验的构思方法。如使用电桥来对未知电阻与标准电阻进行比较从而测得未知电阻。
②放大法。
就是使用仪器把感官不易直接观察的现象放大成能够直接观察现象的实验构思的方法。如使用螺旋测微器测量直径，就是把轴线上的微小距离放大到圆周上的较大距离，从而提高直径测量的精确度。
③等效法。
就是通过与待测量之间在某种等效关系的其他替代量的测量来完成实验的构思方法。如用伏安法测电阻就是把要测量的电阻转换为测量电流和电压上。
如果对上面的三种实验设计方法进行分析，还可发现，这三种方法都是间接的实验测量法，与之相联的是思路的转换。所以，要提高实验设计的水平，首先要加强平时对实验设计的训练；其次，平时就应该多转换思路，多想想间接的巧妙设计方法。
3.运用数学知识解决物理问题的技能
数学是表达物理概念和规律的最准确、最精练、最概括的语言，是研究解决物理问题的必不可少的工具。运用数学知识解决物理问题具体表现为把物理问题转化为数学问题，然后运用数学的方法进行推理和运算。培养运用数学知识解决物理问题的技能，主要是学习把物理问题转化为数学问题，并进一步解决问题的方法。
(1)矢量三角形法
该法是利用矢量三角形与几何图形的相似关系，或者矢量三角形与方位三角形之间的相似关系，寻求解决问题的途径。在力学与运动学中，常用该法解决力矢量和速度矢量的合成与分解。例如，当物体受三个共点力的作用而保持平衡时，可以将该三力首尾相连构成一个封闭三角形，如果此三角形为直角三角形，可以利用正、余弦或正、余切关系解决问题，若此三角形为普通三角形，则可先推断几个角的值，然后利用正弦定理或拉密定理求解。另外，在运动学中，速度、加速度的合成或分解与受力分析非常相似。
(2)正交分解法
就是利用直角坐标系，把各个共点矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，从而把矢量运算简化为代数运算的方法。该法主要适用于静力学中多于三个力作用的平衡问题和动力学中多于两个力作用的问题。
正交分解法的主要技巧在于如何建立直角坐标系。坐标系建立的最根本原则就是使未知力落在坐标轴上，并尽可能使较多的力落在坐标轴上，从而方便计算。一般来说，物体运动的加速度方向应与一个坐标轴一致，因为力是使物体产生加速度的原因；在静力学中，水平面上的物体一般取水平方向为X轴更加方便。
(3)作图与列表
这种方法就是利用物理模型，把已知条件转换成简单的图表，形象地描述出问题的情境或过程，通过分析比较或简单运算，从而获得正确结论的方法。例如，把实验的数据填入表格或者标示在平面直角坐标系上并且描出变量之间关系的曲线，从而发现自变量与因变量之间的具体关系。
(4)估算法
就是根据一定的物理模型，对物理问题的结果进行大致推算的方法。例如，在热学中我们要估算分子的直径，我们采用的是“油膜法”，将一滴油滴到水面上让它尽可能地铺开，使它形成一层单分子油膜，测出油膜的面积，最后用油滴的体积除以油膜的面积即得到油分子的大致直径。表面看来，估算的时候，仿佛条件不够，但实际上已经反映出了其主要物理特征。
(5)微分析法
微分析法又叫微元法。就是先将研究对象分割成许多微小的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而解决问题的分析方法。微分析法的优点在于化曲为直、化变量为常量，并使难以确定的量转变为容易确定的量。例如，在静力学中求均匀分布的铁链中的张力；求磁场或电场中圆环形导线中的张力；求流动的水或风转化为电能的功率的问题，都是运用微分析的方法求得的。
(6)一题多解法
一题多解法就是利用数学上存在的一题多解的现象来解决物理学中的一题多解的问题。物理运动的多样性，是物理问题一题多解的根本原因。在考虑一个问题是否多解时，可以从以下几个方面来考虑：矢量在空间是否有存在多个方向的可能；标量是否有正、负区别；成像是否存在虚实；运动是否有重复性；图像是单调变化还是双向逼近；等等。例如，静力学中受静摩擦力作用的物体，由于静摩擦力有两种可能的方向，所以，与之对应的使物体保持平衡的外力也就有两个解；再如，求竖直上抛的物体距出发点距离为h时所用的时间，在这里距离达到h的点有两个，一个在抛出点的正上方，一个在抛出点的正下方，在正上方时还可能有往返的问题，所以，有可能得到3个时间值。
