实验教学的主要任务是培养和造就实验思维：以观察和总结自然规律为特征，让学生通过动手实验进行学习、思考和创造，通过实验发现、推导和总结出知识，例如牛顿看到苹果从树下掉下便悟出了万有引力定律。因此，上机实验过程中，学生应对不明原因的实验结果好奇且仔细观察，然后分析推导出其原因、原理进行解释(为这样的结果找理由)，最后做实验证实或推翻自己的想法，这样一方面提高学习的兴趣，另一方面从中获得知识并培养自己的分析、归纳与学习能力——分析问题能力来自于长期勤于观察、找“理由”的思维训练。

　　实验思维要符合三点原则：第一是可以解释以往的实验现象；第二是逻辑上自洽，即不能自相矛盾；第三是能够预见新的现象并能被观测到，即思维结论必须经得起实验的验证。这三条是比较苛刻的，比如爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论发表以后，尽管理论上是十分完美的，而且也能够解释当时物理学中一些困惑的问题，但是由于其预言的现象未能观测到，因此在很长一段时间，没有成为一个真正公认的物理学理论。另一方面，量子理论尽管在逻辑上还有一些不够严密的地方（但没有矛盾），但是它的结论经得起实验的检验，并且预言的一些重要现象得到了证实，因此被看作是一种普遍公认的物理学理论。

　　　　　　有效的学习 ＝ 学习 ＋ 思考 ＋ 动手

　　1．在实验教学中，大力鼓励、提倡并引导学生，多怀疑某些事，有意设计大量的看似奇异的实验结果让学生观察、好奇，然后分析推导出一番原理，最后做实验证实或推翻自己的想法，一方面提高学习的兴趣，另一方面从中获得知识并培养学生的分析、归纳与学习能力。

　　2．根据各个专业的特点，在教学过程中安排了丰富的设计性和综合性的有趣实验项目，如QQ农场游戏、超级记事本、学生信息管理系统等，极大地激发了学生的学习兴趣，学生也自愿主动学习并能全身心投入。在此基础上，按照全盘复制/完全参照、模仿修改/完善拓展、自主设计三个阶段进行教学的思路，精心设计了符合三个阶段的实验项目，进行上机实验教学。实验中让学生由浅入深、循序渐进进行假设、领悟、验证、修正假设并达到实验目标，同时提高学习与分析能力。

　　在这种实验教学模式下，由教师引导学生自主学习和探索，教师不再主要是知识的传授者，而成为教学的组织者、引导者、咨询者和评价者；学生也不再是知识的被动接受者，而成为知识的主动建构者。