一、化学教学实验的认识论功能
实践是认识的基础。化学教学实验作为一种化学教学实践活动，是学生进行化学教学认识的重要途径。无论是从实践(实验活动)与认识，还是从感性认识(化学实验事实)与理性认识(化学概念和理论)的关系来看，化学教学实验对化学教学认识都有着不可替代的作用，具有重要的认识论功能。
1.化学教学实验是提出化学教学认识问题的重要途径之一
化学教学认识始于问题。在化学教学中，引发化学教学认识，提出化学教学认识问题的方式有多种，其中，化学教学实验是重要途径之一。
2.化学教学实验能为学生认识化学科学知识提供化学实验事实
中学化学教学中的很多概念和理论的形成，一般都首先从认识具体物质的性质入手。而物质的性质，尤其是化学性质，只有借助于一定的实验手段，在人为控制的条件下，使物质发生物理变化或化学变化时才显露出来，被学生所感知。学生通过感知物质及其变化的实验现象，获得化学实验事实，从而在此基础上形成化学概念、认识化学理论。例如，学习“电解质”概念的形成，需要观察“物质导电性实验”的现象;学生对“化学平衡移动原理”的认识，也只有通过温度、浓度等实验条件的改变对平衡移动影响的实验事实，才能获得。
3.化学实验能为学生检验化学理论、验证化学假说提供化学实验事实
在化学教学的理性认识阶段，化学实验同样也具有重要作用，它能为学生检验化学理论、验证化学假说提供化学实验事实。受到各种条件的限制，中学化学教学中学生对化学理论的认识，只是在若干个别实验事实的基础上获得的。这些化学理论是否适用于其他情况，是否具有普适性，还需经过化学实验的检验。只有这样，学生才能确信化学理论的真理性。例如，学生通过学习“影响化学反应速率的因素”知道：“温度是影响化学反应速率的一个重要因素”。教师可以启发学生设计一个“家庭探究实验”来检验这一结论。例如“比较凉水、温水和较热水对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”。
二、化学教学实验的方法论功能
实验不仅是一种实践活动，从教学认识论角度来看，它还是一种重要的感性认识方法，具有方法论功能。实验方法论是科学方法论的重要组成部分，在化学实验教学中有着十分重要的作用，它是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段。通过化学教学实验可以使学生经历科学实验的一般过程。
实验需要观察，实验和观察都应做好记录，实验需要进行实验条件的控制，有的实验要做量的观测，测得的实验数据需要进行处理和分析。因此，通过化学教学实验，可以使学生受到观察、测定、实验条件的控制、实验记录、数据处理等科学方法的训练。
三、化学教学实验的教学论功能
无论是作为实践活动的实验(实验探究活动)，还是作为认识活动的实验 (实验方法论)，都是在一定的化学教学活动中进行的，因此，化学教学实验还具有重要的教学论功能。
1.化学教学实验能够激发学生的化学实验兴趣
化学教学实验能引起学生浓厚的认识兴趣，认识兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分。化学实验兴趣是认识兴趣的一种重要表现形式，它是指学生对化学实验的一种带有情绪色彩的特殊的活动倾向。
化学实验兴趣是促进学生探究物质及其变化规律性的一种重要内在动力，具有较强的动机功能。当学生具有浓厚的化学实验兴趣时，其中枢神经则处于兴奋状态，能够认真操作、敏锐观察，促进化学实验顺利进行，并在实验活动中产生愉快、满足、喜悦、兴奋等情感体验，从而使化学实验兴趣得到进一步的强化;当学生对化学实验不感兴趣或化学实验兴趣较弱时，其中枢神经则处于抑制状态，对化学实验马马虎虎、敷衍了事、态度消极，因而也就不能产生愉悦的情感体验。
2.化学教学实验是创设生动活泼的化学教学情景的重要形式
布朗(J.S.Brown)等人在“情景认知和学习文化”一文中首次提出了情景认知的观点，认为，知识是具有情景性的，知识是在情景中通过活动与合作而产生的;当学习发生在有意义的情景中才是有效的;只有在情景中呈现的知识，才能激发学习者的认知需要，从而产生学习动机和学习兴趣。因此，情景创设是现代化学教学设计的重要内容之一。“景”指外界的景物，“情”指由外界的景物所激起的感情。情景是指能够激起人们情感的景物。所谓化学教学情景就是指在化学教学中能够激起学生学习积极性的各种景物。化学教学情景的创设，可以采取化学实验、化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物、图片、线图、模型、影像资料和互联网等多种形式。而化学教学实验则是创设生动活泼的化学教学情景的最常用的一种形式。
3.实验探究是转变学生学习方式和发展实验探究能力的重要途径
从学习方式的角度来看，目前的化学教学正在经历从“读化学”、“听化学”，向“做化学”、“探究化学”的转变。化学教学中的科学探究主要有实验探究、调查探究和讨论探究等3种形式，其中，实验探究是最常用、最主要的一种形式。所谓实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动，它是科学探究在化学实验教学中的具体化，是发展学生实验探究能力，落实培养实验素养目标的重要途径。
4.化学教学实验是落实“情感态度与价值观”目标的重要手段
化学课程中观念、情感、态度与价值观等体验性目标的落实，要运用“体验”的方法。所谓体验是指主体内在的历时性的知、情、意、行的亲历与验证。体验作为一种方法，要通过具体的活动来承载，而化学教学实验，尤其是实验探究活动，则是学生获得各种体验的最基本、最重要的载体。学生通过亲身经历实验探究过程，可以自我体会、自我感悟。
