化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验是化学教学的重要内容，是化学教师常用的教学手段，也是学生学好化学的有效途径。化学实验设计是指学生在实施化学实验之前，根据一定的实验目的和要求，运用有关化学知识与实验技能，对实验的仪器、装置、步骤和操作方法等实验因素进行规划、构思的化学实验方案。通过化学实验设计对于培养学生的化学科学素养以及解决化学问题的能力具有十分重要的意义。如何在实验教学中挖掘学生的潜力，培养分析问题的能力，提高学生的各种技能，已是亟待解决的问题。本文主要以探究性教学理论以及与其相关的教育教学理论为基础，通过对化学实验设计的分析，以及对高一化学实验设计教学的典型案例进行分析和总结，以期使学生的实验设计能力以及科学素养有所提升；并找出优化高一化学实验设计教学的策略，为其他同行在高中化学实验教学提供有价值的参考。在高中阶段开展化学实验设计教学，是中学化学教学与与课题研究的结合点，是创新教育实践的有效途径。