实验作为化学学科的基础，在化学学习上的作用举足轻重。在当前的教学实践中，高中化学课倾向于知识的传授，而忽视实验部分。本研究着重探讨在新课程标准下，高中化学实验课的教学优化设计，通过对中学化学实验教学的现状和相关问题的分析，以及历年高考题中实验部分的研究，对实验教学进行优化设计，以使课堂教学不拘泥于形式，在实验的基础上能够让学生自觉地对知识进行建构。全文分为四个部分第一部分，是整个研究的背景。笔者分析了当今高考制度的现状与发展前景，概括出五个部分：现行高考制度是相对公平、公正的；为更好适应社会需要高考需要改革；高考不是导致应试教育的必然因素，它和素质教育的目的是一致的；高考制度本身也在不断完善；高考命题呈现新特点，化学高考题更注重能力和素质的考查。笔者指出，在化学高考对考生能力和科学文化素质高要求的今天，考生的创新精神、化学思维能力、实验能力和应用能力将是考核的重点，作为化学学科重要组成部分的化学实验，可以从多方面培养和提高中学生的科学品质。第二部分，对历年化学高考中的实验命题进行了研究。实验题比重的加大，突出了化学学科注重对学生能力和素质考查的趋势。笔者将实验题归为操作型、原理型、信息迁移型和实验设计型，各种题型从不同方面对考生的化学知识和能力进行了考查。从实验题的特点来看，实验基础知识不再是简单的记、背，其考查的深度正在加大；联系实际的实践能力正逐渐成为实验命题的重点；对研究性学习实验方法的考查，体现了高考对考生科学研究能力的鼓励；设计性实验更是对题海战术的扼制起到了积极的导向作用。通过上述分析，可以将化学实验能力归纳为：实验操作能力，实验观察与记录的能力，发现、选择和明确课题的能力，设计和评价实验方案的能力，实验思维能力、自学能力等。第三部分是调查研究。为了解普通高中化学实验教学的现状，笔者对海门市的十所普通高中学校的高三学生进行了问卷调查。对演示实验、学生实验、实验分组情况、学生实验方式的倾向性、实验报告完成情况、实验考核方式等方面进行分析研究。演示实验和学生实验的开展情况总体来说比较好，但乡镇学校的开展率较低。学生实验的设施还需加大投入。学生实验报告的完成情况不乐观，存在诸多问题。学生在实验中更倾向看他人实验和做书本实验，而不太愿意自己设计实验或者参加课外实验。实验教学模式正从过去清一式的“验证型”向引入部分“探索型”过渡。实验考核方式仍然注重笔试，而忽视操作考试。针对以上的现象，本文作了较为详细的分析，并提出了建议。第四部分研究了教学设计的基本问题，意在确立笔者对实验教学设计的看法，指出本文所指的高中化学实验优化设计强调的是教学要面向全体学生，以学生为主体，通过对调查研究的逐项分析，针对当前的化学实验教学的现状和高考要求的学生实验能力，将高中化学实验进行优化设计。对化学实验课中的教学内容的优化处理，对化学实验教学方法的最优化选择及对教学媒体的选择和运用，是本文探讨的重点。第五部分对全文研究的四个方面进行了总结和反思，得出研究结论，具体指出今后的研究问题。整个论文呈现了一个开放的研究体系。