思维能力是人的一切能力的基础和核心，化学是一门以实验为基础的科学，化学实验在学生获取科学知识、掌握科学方法、体验科学过程、培养科学思维能力和方法方面有着不可替代的作用。 化学实验设计能力是化学实验能力的重要内容，同时也是一种高层次的能力。化学实验设计是指根据问题和条件设计解决问题的实验方案或调查方案并通过运用所学的化学实验方法，正确选择和使用实验器材，确定或调整实验步骤，捕捉相关信息，分析实验结果。化学实验设计能充分发挥学生在实验教学中的主体作用，促使学生做实验的主人，避免被动地做实验；化学实验设计需要学生能灵活地、创造性地运用所学的化学基础知识和基本技能。这些都为科学思维能力的发展提供了良好的环境和条件，科学思维能力的提高不是通过简单的灌输，而是个体在自主的学习和实践过程中不断内化和升华的过程。 作者首先从理论层面剖析了通过化学实验设计培养学生科学思维能力的可行性，并通过在化学与环境科学学院大三学生中开设“化学实验设计”选修课的形式进行了实证研究。实证研究主要分为两个部分，一是化学实验设计理论渗透部分，二是实验设计自主研究部分。在化学实验设计理论渗透部分，精选教学模式和教学策略，以使学生获得实验设计的基本知识的同时科学思维能力也得到提高和发展。在化学实验设计自主研究部分，自主的实验课题研究能够充分发挥学生的主体作用和地位，使得学生的科学思维能力在实践中不断提升。实证研究表明，学生对教学内容、教学模式以及实践活动都表示肯定，学生的各种思维能力得到了不同程度的提高。我们认为化学实验设计是化学学科中一种比较好的培养科学思维能力的形式，同时我们也认为科学思维能力的培养是一个长期的过程，应该渗透到日常的化学教学中。