五、发展性研究
在高中化学实验研究中，所谓发展性研究，是指研究化学实验的发展问题，以化学实验更好地适应基础教育化学教学改革和社会发展需要为目的的一类研究。
近年来，为配合化学课程改革的要求，国内外的典型教科书几乎无一例外地都对化学实验进行了一些调整，改革的主要措施涉及六个方面：①注重联系生产与生活实际；②加强定量实验；③发展微型化学实验；④开展绿色化学实验；⑤增强实验的探究性；⑥重视实验的趣味性。
从化学实验改革的内容、类型和发展方向来分析归纳，国内外中学化学实验的新发展以及发展趋势有以下几个方面。
（一）中学化学实验的新发展
1.家庭化学实验
为了增加学生动手实验的机会和学习兴趣，将化学实验场所延伸到学生家庭中，因此出现了家庭化学实验。家庭化学实验是指在教师组织、指导和安排下，由学生在家庭环境下，从家庭日常生活用品中寻找一些易得的试剂和代用品，进行简易操作的一类化学实验。
例如，指导学生在家中用食盐、食用油和面粉做不同的物质溶解性比较实验等。
又如，自制化学整流器进行电解水实验，既培养了学生的操作能力，又使他们掌握了电的基础知识。通过验证水的组成，提高了学生的判断、想象能力（实验中要判断两极、体积比等）。[1]
根据家庭条件，实验内容可以不限，方法也可多样，总之是结合本地条件，因地制宜。
2.密闭式化学实验
当前，在中学化学实验中，十分重视实验环境的保护措施，并出现了一类防污染的密闭式化学实验。所谓密闭式化学实验，是指化学实验中，为了不使有害气体（SO2、H2S、NO2、NO、CO、Cl2等）外逸，使有毒气体在相对密闭式装置内所进行物理变化或（和）化学变化的一类化学实验。
例如，在密闭的实验装置内，进行硫化氢气体的制备和性质的组合实验。
3.微型化学实验
微型化学实验（Microscopic Chemical Experiment或Microscopic Laboratory，缩写为ML）是20世纪80年代初在美国几所高等院校基础有机化学实验室里实验成功的，80年代末期，这种方法和技术的应用范围已由有机化学迅速扩展到无机化学、普通化学和中学化学的实验教学中。
尽管不同的研究者对于微型化学实验存在着不同的理解和认识，但都一致认为微型化学实验是实现化学实验绿色化的有效途径。
所谓微型化学实验，是指在一些专门设计的微型仪器装置中所进行的化学实验，在不影响实验效果的前提下，将实验药品的用量减少到最低限度（药品用量通常只有常规化学实验药品用量的十分之一至千分之一）的一类化学实验。微型化学实验具有两个最基本的特征：一是仪器微型化；二是试剂微量化。同常规化学实验相比，微型化学实验具有以下一些特点。
（1）节省实验经费。实验表明，微型实验的试剂用量比常规实验节省90%，且采用代用品做实验，在仪器上花费也很少，故微型实验大大节省了实验经费。
（2）操作安全、污染小。微型实验药品用量少，反应产物少，实验中不会造成危险；同时，生成的污染性物质的量少，对环境的污染小。
（3）节省实验时间。仪器简单、用剂量少、反应速率快，现象明显。
（4）微型仪器来源广泛。可以做到人手一套，有利于激发学生化学学习的兴趣。教学中，教师只要积极引导，就能实现人人动手的目标。
学生通过自制仪器和动手做实验，既锻炼了动手能力，培养了创新思维，同时较强的参与意识及微型实验内在的魅力，又大大地激发了学生进行化学实验的兴趣。例如，用曲管组作硫化氢的合成和分解实验。
虽然微型实验同常规化学实验相比，具有许多优越性，但在教学实践中也显示出一些不足，如某些常规实验操作（加热、搅拌、过滤、萃取等）不太方便、难度较大；实验条件控制的精确程度较低；定量实验的难度和误差都较大；实验现象的可见范围小，不适于作为演示实验等。
4.系列化学实验
所谓系列化学实验（又称组合化学实验），是指为了使有关化学知识、实验技能的结构化、系统化，可将几个关联的化学实验按照某种主题、一定顺序相对地集中起来所进行的一类化学实验。例如，按照卤素的化学性质递变规律，在同一实验装置内，可做卤素活动性比较的实验。
5.应用新技术、新材料和新仪器的化学实验
应用新技术、新材料和新仪器的化学实验，是指将新技术、新方法、新材料和新仪器应用于中学化学实验中的一类化学实验。
例如，电子天平、手提技术、红外光谱仪、色谱仪、原子吸收光谱仪、核磁共振仪等现代化学分析测试仪器（技术）已在新课标教科书的化学实验中出现，有的已在中学化学实验中应用。
（二）中学化学实验的发展趋势
1.化学实验趣味化
化学实验具有动机功能，可以激发学生的化学学习兴趣。化学实验作为增强学生学习化学兴趣的一种手段是其他学科无法比拟的。合理的化学实验，能渗透化学知识的传授、技术的训练和能力的培养，以及能成为引起学生学习化学兴趣的教学情境。鉴于此种情况，国内外化学教学中的实验设计已向题材新颖、趣味性较浓的实验方向发展。例如，氨的催化氧化实验可设计成二氧化氮的制备和喷泉的组合实验。
2.化学实验简便化
化学实验越简单，就越容易实施。所谓化学实验简便化，是指用最少的药品、仪器、实验步骤和简单的实验装置，在极短的时间内，能获得最佳的实验效果。例如，卤素活动性比较的实验可在滤纸上做，使得该实验的药品用量少，仪器数量少，污染小，操作简单。
3.化学实验绿色化
化学实验中总有污染物存在，但采取合理的实验措施，可减少污染物的影响。所谓化学实验绿色化，是指化学实验对实验场所和环境的污染被降低到最低限度。也有从实验设计角度来考虑，所谓化学实验绿色化，就是选取绿色化的原料、采用“原子经济性”的化学反应，使所获得的产物绿色化。所谓“原子经济性”，是指化学反应应该最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使它们都结合到目标分子（产物）中去，从而达到零排放（即没有副反应、不生成副产物、不产生废弃物）。国外针对化学给人类赖以生存的环境带来了诸多负面影响，人们提出了绿色化学（Green Chemistry）的新理念。如今，绿色化学的理念已经成为国内外化学课程改革的重要思想，开发绿色化学实验就成了化学实验改革的新趋势。绿色化学实验是指实验所用试剂、实验进行的条件、实验产物对环境的负面影响很小或根本没有影响的一类化学实验。因此，改进反应物、控制反应条件、降低生成物的危害程度已成为化学实验绿色化、研究减少实验室污染的一条新思路。
实现化学实验绿色化的有效措施主要有以下几个方面。
（1）进行密闭实验，对反应产生的气体、液体和固体设法予以收集和处理，避免敞口操作，防止反应物质散逸到周围环境中。
（2）在无法密闭操作时，加强回收、通风或其他防护措施。
（3）加强反应物质的回收、利用和消除处理，建立责任制度。
（4）在设计实验方案时，要尽量避免使用和生成毒性较大、容易造成污染的物质，尽量选择污染少的实验方法和实验装置；在无法避免使用或者产生有害物质和污染的情况下，实验方案必须包括有效的保护和消害处理措施。例如，一氧化碳还原三氧化二铁实验中，可用收集尾气和点燃的方法，减少一氧化碳的污染。
4.化学实验微型化
做化学实验需要一定的费用，而化学实验微型化就是减少化学实验成本的一个发展方向，同时还可以减少污染物的生成量。所谓化学实验微型化，是指化学实验的仪器和装置趋向微型仪器、微型装置和化学实验的药品使用量趋向微量的方向发展。
由于微型仪器成本低廉，药品用量少，反应产物少，实验中不会造成实验危险，生产的污染物质较少，对环境的污染也较小等特点，微型化学实验发展很快，并且在国外中学得到了很大程度的推广。微型化学实验特别适合我国的国情，引入我国的中学化学教科书中，具有实际应用价值。
5.化学实验探究化
化学实验探究化是指将一些验证性实验转化为探究性实验或者设计新的探究性实验，其实验过程中含有假设、验证和获得未知结论等探究要素，让学生了解和掌握其中蕴含的科学过程和科学方法。一些发达国家十分重视探究性实验的研究，如美国的《现代化学》（1999年版）的“实验手册”中就专门设有探究性实验部分。我国现行高中化学新课程教科书中也增设了实验设计课，这无疑从一定程度上改变了“照方抓药”的实验现状，其主要目的是培养学生综合运用化学基本理论和基本实验技能，独立分析问题与解决问题的能力，同时也是对学生进行初步的科研训练。
目前，我国的研究者也对探究性实验的编写方法做了一些尝试，采用将验证性实验与探究性实验相结合的编写方法，主要涉及以下四个方面。
（1）增加探究性实验的比例，要求学校根据实际情况，在高中化学实验中要灵活体现科学探究的某一过程或全部过程。
（2）在验证性实验中融探究性实验的成分，增强验证性实验的探究性和研究性。
（3）将验证性实验作为探究活动的一种活动形式，配合思考与分析，以达到探究的目的。
（4）增设实验设计的教学内容，其实验要体现“实验目的→设计方案→实验验证→获得结论”等主要过程。
6.化学实验科学化
化学实验科学化是指化学实验方案设计具有比较坚实的科学基础，在探明实验的科学规律基础上，应用可行的技术原理，精确地控制实验条件，求得最好的实验效果。
7.化学实验现代化
现代化是指新技术、新方法、新材料和新设备应用于中学化学实验中，以体现化学实验的时代气息。例如，通过数据采集器与电脑连接起来，将化学反应信息直观地展现出来。
8.化学实验虚拟化
所谓化学实验虚拟化，是指应用多媒体计算机和相关的一些软件将一些特殊的化学实验过程和微观现象模拟出来。例如，利用fash软件制作电解饱和食盐水实验的微观变化和宏观变化现象等。
9.化学实验普及化
化学实验需要一定的物质手段支撑，否则难以开展实验教学。所谓化学实验普及化，是指将低成本、简便的化学实验仪器、设备以及价廉的试剂应用于化学实验中，使化学实验向所有地区的中学发展。
10.化学实验生活化
化学是一门应用性和实践性都很强的学科，它与实际的联系非常密切，化学知识渗透在实际生活的各个方面。在中学阶段，学生学习的知识和接触社会的机会有限，通过实验来了解化学在实际中的作用，可以说是一条很好的途径。学生获得与科学概念有关的客观事物的感性知识，主要来源于生活经验和观察实验。近年来化学实验的改革正在向着生活化的方向进行，这些实验选题广泛，内容设计新颖，贴近实际、贴近生活，注意联系生产和生活实际，有利于激发学生的学习兴趣，发挥实验的动机功能，将化学变化原理寓于联系实际生活的实验之中，这必然会激励学生的学习热情，收到良好的效果。所谓化学实验生活化，是指将生活中的典型事例设计成化学实验，使化学教学与学生生活趋向于紧密联系的方向。这种发展对创设良好的学习情境有很好的效果。例如，热水瓶内水垢的主要成分探究等。
上述几种研究类型中，系统性研究和发展性研究一般不采用科学实验方法；应用性研究中虽然也使用实验方法，但属于教育教学实验范畴；认知性研究和技术性研究都常采用科学实验方法，两者比较相近。因此，中学化学实验研究与设计中的实验研究，主要包括认知性研究和技术性研究两类。