(2)探索性实验符合认识论规律学生是学习的主人，学习是学生对客观世界的认识活动。探索性实验正是可以提供给学生认识物质变化的必要手段，也是使学生从感性认识提高到理性认识的重要基础，学生通过从具体的化学变化现象，能主动地把进入感官的现象，在头脑里进行选择、转换、储存和应用，从而发展他们的智能。例如从初三到高一时已经储存了对硫酸根离子和氯离子的检验知识，到学习检验磷酸根离子时，我们就设计了这样三组实验让学生探索：用硝酸银溶液分别加到①磷酸溶液②磷酸钠溶液③磷酸氢二钠溶液。让学生观察比较不同现象产生的原因，并与硫酸和可溶性硫酸盐、盐酸和可溶性盐酸盐检验其SO2-4，Cl-的区别是什么？从而得出磷酸中加入硝酸银溶液不产生黄色沉淀(开始产生，振荡后又消失)，磷酸钠中马上产生黄色沉淀，磷酸氢二钠过一会儿产生黄色沉淀的不同现象，分析了原因，巩固了磷酸盐沉淀的条件和有关水解及电离平衡移动的知识，使学生对不同阴离子的检验有一个全面的认识，从感性认识提高到理性认识，在理性认识的指导下认识具体物质，懂得了这些阴离子的检验既要掌握他们的共性，又要弄清它们的个性，使认识上来一个飞跃。
这个过程往往需要教师的引导。
教学实践证明：学生一般趋向于解决比较困难的、富有吸引力的、能显示自己才能的课题或实验。因此探索性的实验教学中能使学生感到自己俨然是个发现者，探索者和研究者，又可促使他们兴致勃勃地激起更大的求知欲望。
根据不同要求，精心设计实验探索性实验内容的确定、实验的设计，不像验证性实验那样模式化，应该根据不同要求和需要而定，可以让学生独立进行，也可以帮助一部分；甚至全由教师设计，着重培养学生某一方面的能力，但不论哪种情况，一般应具有：
(1)有明确的目的性例如我们要求学生设计一个“以铝为原料来制取固体氢氧化铝”的实验，经过学生讨论，最后总结出两种基本途径：
实验目的：巩固铝及氢氧化铝的两性知识及学会制取氢氧化铝的实验技能。
但是最后实际检查真正能制得氢氧化铝的仅有2/3的学生，1/3的学生得不到。分析这些学生的原因，不是对氢氧化铝的两性不知道，而是在每一步的操作中没有考虑到实际存在酸或者碱过量的因素，这些学生操作时往往不用滴管滴加酸或碱，这是导致实验失败的主要原因。
在制取氢氧化铝的反应中进一步运用电离平衡观点分析：
H++AlO-2+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。
这个平衡体系中因H+或OH-数量多少而转化，因此要Al(OH)3沉淀出来，必须要在一定酸碱性中即一定的pH值才行，使学生在具体的实验操作中来理解两性物质的制取原理。
(2)思想方法的辩证性我们发给学生三包固体：碳酸氢铵、氯化铵和碘化铵，设计两个实验来证明它们的共同性和差异性。通过实验探索和阅读课本多数学生能探究出铵盐具有遇碱分解和加热分解的共性；同时又能归纳出酸根组成的不同，可以分解发生不稳定的酸，稳定又挥发性的酸，及不稳定性或还原性的差别，加热分解时又具有它们各自的特殊性：碳酸不稳定加热完全分解，盐酸既稳定又具有挥发性，因此加热氯化铵固体，在试管口又粘结成固体的“升华”现象，碘化氢不稳定受热生成碘和氢气，碘具有升华现象，试管口显紫色，从这些不同的现象中，使学生思想方法上受到训练，认识物质的变化要有辨证观点，才能全面了解事物的本质。
(3)难易程度要有阶梯性探索性实验内容设计和选择，既要考虑到重要的，基础的，大多数学生都能做到和完成的，又要考虑到有部分程度较好的学生，学有余力，经过一定的努力，也能完成或解答的问题，因此内容的编排应有一定的阶梯性。这样有利于我们去引导学生像科学家那样去探究和寻找事物之间的联系和规律(当然这些都是已知的结论)。例如在讲授碳酸盐的相互转化时，我们设计了两组实验，第一组按照课本内容为主线的产生CaCO3与Ca(HCO3)2的相互转化，具体操作如下：
在上述基础上，我们紧接着探索第二组实验，把CaCO3引伸到可溶性Na2CO3(或K2CO3)的系列实验探索中，让学生在两组有阶梯性的实验中比较差异，深化知识，发展学生的创造性思维。具体操作如下：
把这种溶液分盛于四支试管中根据实验现象，拟出下列思考题让学生讨论：
①碳酸钠溶液中加酚酞试液为什么显红色？
②通入过量CO2溶液为什么由红色变淡红色？
③继续通入CO2溶液成无色后，再用pH试纸试为什么颜色不变？这是一种什么溶液？它的成分是什么？
通过这组实验不仅巩固理解碳酸盐的转化规律和条件，而且还巩固和深化了盐类水解，缓冲溶液的有关知识，有5%～10%的学生能回答出组成缓冲溶液的成分是H2CO3～NaHCO3。因而使这部分学生的创造性思维得到了发展，他们深有体会地说：“在实验过程中确有许多知识可以学习”，尝到了“学海无边”的道理。
实验课中培养学生主动的学习精神
培养学生生动活泼地主动发展，养成他们“学会学习”及发展特长，已成为当今中学化学教育的趋势之一。化学是一门以实验为基础的学科，实验课应在培养学生主动学习的过程中发挥出重要的作用。
福建厦门第六中学庄小荣老师以高一年级“硫酸根离子的检验”为例。把有关新课及演示实验和分组实验结合为一节课，课型为讨论式实验课，教学过程概况如下：
复习氯离子的检验方法和列出本节课的课题组织学生先讨论下列三个问题(1)检验溶液中某种离子的存在的依据是什么？——离子的性质(2)离子的性质能否都被利用来检验此离子的存在？——进行实验时要有明显而特殊的实验现象的才行。
(3)在溶液中进行的实验所产生的明显现象主要有哪些？——产生沉淀(颜色)、气体(颜色、气味)和溶液颜色变化等等。
组织学生通过查资料，做实验及讨论解决下列四个层次的问题(1)硫酸盐哪些不溶于水？
①指导学生回忆并主动查溶解性表。
②学生实验：Na2SO4溶液与BaCl2溶液作用。——常见的硫酸盐中有硫酸钡、硫酸铅等不溶于水，BaSO4是一种不溶于水的白色固体。
(2)钡盐中是否只有BaSO4才是不溶于水的白色固体？
①指导学生利用溶解性表。
②学生实验：BaCl2溶液分别与Na2CO3溶液和Na3PO4溶液作用。——BaCO3、Ba3（PO4）2等也是不溶于水的白色固体。
(3)某溶液中加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，能否证明原溶液中一定含有SO2-4？
(4)BaSO4与BaCO3、Ba3(PO4)2等不溶于水的钡盐相比，有什么特殊的性质？
①引导学生回忆BaSO4具有不溶于水也不溶于酸的性质。
②学生实验：往前面三支产生白色沉淀的试管中分别加入足量盐酸。——BaSO4不溶于盐酸，而BaCO3和Ba3(PO4)2等可溶于盐酸。
组织学习归纳硫酸根离子的检验方法并提出两个思考题让学生解答，以巩固所学知识和帮助学生提高文学表达能力(1)如何鉴别BaSO4、BaCO3、Ba3(PO4)2三种白色粉末？
(2)如何鉴别Na2SO4、Na3PO4两种无色溶液？
通过实验积极发展学生的思维能力(1)用下列两个实验习题，帮助学生克服思维定势，提高灵活应用能力。
①鉴别Na2SO4和AgNO3两种无色溶液——可选用Ba(NO3)2或NaOH溶液为试剂。
②鉴别Na2SO4和Na2CO3两种无色溶液——可用盐酸或澄清石灰水等为试剂。
［说明］：第①题中往往有学生因选用BaCl2为鉴别试剂而无法鉴别。第②题中往往有学生选用BaCl2溶液和盐酸两种试剂来鉴别，此方法不是最简单的，也就不是最好的方法。
通过学习做实验，教师引导和学生讨论，本环节可以达到帮助学生克服思维定势，发展发散性和直觉性思维，提高学生评价解题方法优劣的能力。
(2)通过学生解答以下两道习题，培养学生思维的深刻性和周密性，提高学生的综合应用能力。
①用下列两种方法能否证明试液中一定含有SO2-4？为什么？
方法一：试液足量盐酸无明显现象BaCl2溶液产生白色沉淀。
方法二：试液BaCl2溶液产生白色沉淀足量盐酸白色沉淀不溶解。
②某无色溶液中的阴离子可能有下列四种中的一种或几种：CO2－3、SO2－3、SO2－4、Cl-。取适量试液于试管中加入足量盐酸，有气体放出，再加入足量Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生，过滤后，往滤液中加入AgNO3溶液，又有白色沉淀产生。问原试液中一定含有哪些阴离子？
组织学生小结(略)布置作业题目：Na2CO3是一种重要的化工原料，它在空气中会变质转化为Na2CO4。请设计三个实验分别证明某Na2CO3样品：(1)尚未变质。(2)完全变质。(3)有一部分变质。
①这种教学方法能较充分地帮助学生清楚要怎么学、怎么用。让学生理解知识的内在联系和提高解决问题的能力，促使学生成为学习的主人。
②促使学生主动学习的关键之一是重视培养学生的能力，尤其是思维能力。学生能力的形成是一个循序渐进的过程，要及早抓，但也要根据学生的实际水平。
③学生亲自做实验直观性强，易引发兴趣，便于发现问题，引起共鸣和争议，能有效地在课堂教学中创设求知氛围，促进学生主动学习。
化学实验教学中的实验兴趣培养
兴趣是一个人力求探索、掌握某种事物的认识倾向，它是人们积极从事实践活动，不断获得知识，开阔眼界，从而丰富精神生活的推动力量之一。它也是动机中最活跃的、属于中心地位的基本因素。
探索学生实验过程中的兴趣特点，并针对其特点进行实验教学，对提高实验教学质量是很有裨益的。
重庆蔡其勇、于涛老师结合教学实践，介绍了学生化学实验兴趣特点与化学实验教学改进：
学生的惊奇感与实验教学惊奇感是学生对出乎意料的现象所产生的一种诧异情绪，它是兴趣的导引线。在进行化学实验的过程中，经常伴有物质的颜色变化，沉淀的生成及光热、气体的释放。学生对反应过程中所出现的这些现象产生的最初反应是惊奇感。如果我们充分注意到了学生的这种惊奇反应，并能正确地加以利用，因势利导，便会有助于化学实验的教学。
(1)充分利用学生的惊奇感，培养学生的实验兴趣。