本研究以认知心理学为理论指导,以高二和高三学生为研究被试,通过实证研究探讨化学实验问题解决中出现的错误类型和错误原因,得出学生在实验问题解决中存在的问题和差异,并探讨学生在解决化学实验问题中存在的障碍和产生差异的原因。进而对课堂实验教学进行优化设计,选择有效的实验问题解决策略,以使课堂教学不拘泥于形式,在实验的基础上使学生对知识进行自觉地建构,促进实验问题解决的能力,发挥实验教学的教育功能。本研究从以下两个方面进行：1、利用自编《化学基本操作以及基本定量实验测试任务》,通过对高二和高三学生进行测试,来初步确立高中生解决化学实验问题的错误类型。2、利用自编《化学综合实验问题解决测试任务》,对高三学生进行测试来研究高中生解决化学实验问题的障碍。实验总计选取了157名被试,其中高二99人、高三58人,每个年级按照学生的学业水平又分成三组。研究最后得到以下结论：1、知识障碍是导致学生出现错误的主要原因。2、问题的复杂程度会影响学生化学实验问题的解决。3、问题情境的新颖性和信息的表述形式对学生解决化学实验问题有影响。4、隐含条件对学生解决化学实验问题有影响。根据研究结果,本文提出在教学过程中可以采取以下措施,以促进学生化学问题解决能力的发展：1.将知识有序排列,形成良好的认知结构2.采用有效的解题训练,问题解决过程中给予学生适当的线索提示3.改进实验教学方式,给学生提供更多的动手机会