现代心理学研究表明，人类智力活动的进行与发展必须经历由外部物质活动向内部认知活动的转化过程。化学教学过程就是要促使学生由外部的、物质的、展开的活动向内部的、压缩的活动转化。
因此，根据教学内容适当增设演示实验往往能创设良好的教学情境，促使这一转化的实现。如，讲授分子运动这一基本性质时，为了使学生头脑中能够建立起分子运动的表象，可补充一个简单的探索性实验：分别向一杯冷水和热水中加入少量的质量相同的高锰酸钾粉末，学生很容易发现高锰酸钾粉末在热水中扩散很快，整杯水很快变成紫红色；而高锰酸钾在冷水里则扩散很慢，整杯水需要较长时间才能变成紫红色。通过观察，学生很容易探索出分子的运动速度与温度有关：温度越高，分子运动速度越快；温度越低，分子运动速度越慢。
二、改进演示实验，延伸探索过程。
认知心理学关于思维的研究成果表明，探索的过程首先是解决问题的过程。某些演示实验中实验装置等方面所暴露出的不足能使学生进入一种察觉到已有知识不能解决新问题的心理状态，因而极大地激发了学生探索改进方法的兴趣，延伸了对演示实验的探索过程。在学生讨论演示实验改进方案过程中，教师发挥的作用主要是进行一般性的原则指导，尽可能让学生自行探究完成，教师只是在学生“疑无路”的情况下才予以点拨。比如，在做氨易溶于水的“喷泉实验”的同时，让学生积极思考产生喷泉的其他方法。教师提前设计一套装置（制好幻灯片）。在实验锥形瓶外有一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量浓硫酸和生石灰，结果也产生了喷泉。这样，不同层次学生的探索兴趣都会得到激发，创造能力也会得到不同程度的培养和提高。
三、“下放”演示实验，增强探索体验。
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。“下放”演示实验是将教师演示实验变成边讲边实验（教师讲解的同时学生分组实验），为学生提供“躬行”机会的一种举措，也是小组学习的一种形式。
从演示实验观察效果的角度看，“下放”演示实验有助于提高实验观察的效果。如，在演示盐酸、CH2COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、氨水、酒精等几种物质导电性实验时，学生很难察觉到灯泡发光的明暗程度，如果把该演示实验改为学生分组实验，学生对实验中灯泡发光的明暗程度的观察将会由“模模糊糊”转变为“真真切切”。因此，对于那些实验安全系数较高、操作难度较小、观察能见度较差的演示实验，很有必要将其“下放”成边讲边实验，通过教师???学生、学生???教师、学生???学生之间多向信息交流，完成探索任务，增强探索体验。
四、“提升”演示实验，挖掘探索深度。
所谓“提升”演示实验，是指将验证性实验重新设计成探索性实验。布鲁纳曾指出：“发现并不限制于寻求人类尚未知晓的知识，确切地说，而应包括用自己头脑来获得知识的一切方法。
这一著名的论断是化学课堂上改验证性实验为探索性实验重要的理论基础和依据。验证性实验与探索性实验之间的显著区别是：前者先把结论、规律直接给予学生，再用实验去验证；后者是先把真实的物质和现象呈现给学生，让他们通过观察、操作、亲身体验去认识事物，发现问题，然后在教师的点拨和诱导下，学生利用已有的知识和经验，通过研究探讨，推理归纳，悟出道理，得出结论，形成规律。
改验证性实验为探索性实验的途径之一，是教师把部分验证性实验的顺序重新进行探索性设计。例如，催化剂概念的建立就可以按照“实验演示???观察现象???提出问题???讨论比较???分析归纳???得出结论”这一顺序去进行。上述做法不仅体现了“教师为主导、学生为主体”的关系，而且激发了学生探索化学问题的兴趣，培养了他们的探索、创新能力。
改验证性实验为探索性实验的途径之二，是教师引导学生从药品用量、反映条件、操作方法等方面去探索演示实验失败的原因。以过滤这一演示实验为例，如果两次过滤后所得滤液仍然浑浊，失败原因就有多种可能：实验所用仪器不洁、滤纸被捅破、操作时过滤器中悬浊夜的液面超过了滤纸的边缘等，通过引导学生对上述原因的分析，培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的探究意识和探究能力。
改验证性实验为探索性实验的途径之三，是教师启发学生揭开迷惑性实验的实验假象。如讲授质量守恒定律时，在演示了教材上两个验证性实验之后，可再补充演示一个大理石和稀盐酸在敞口锥形瓶中反应的实验，结果与前面的两个实验结论“不符”：反应后物质的总质量“变小”了。在学生迷惑之际，教师因势利导：为什么从表面上看总质量变小了？在学生找出原因（反应产生的气体进入了空气中）后，教师再设疑发问：对装置作怎样的改进，就能看到质量守恒的现象？这一探索过程，不仅帮助学生揭开了实验的假象，也使演示实验所具有的获知、激趣、求真、循理、育德等多种功能得到较好地开发。
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