化學實驗教學中，既要讓學生知道“做什麼”和“怎麼做”，還要讓他們懂得“為什麼要這樣做”，“為什麼不能那樣做”的道理和理論依據，從某種意義上講後者更為重要。這將有助於提高學生實驗操作的自覺性和主動性，有利於提高實驗的成功率。
②化學實驗操作方法的選擇要有理論指導化學實驗中實驗操作(如加熱)，又可分為許多不同的實驗操作方法(如直接加熱和間接加熱的操作方法)，每一種操作方法又有它所依據的基本原理。化學實驗中采用哪一種實驗操作方法，必須在全麵分析實驗所涉及的各種物質及各種因素的基礎上來確定。如加熱是化學實驗中一項非常重要的實驗操作，許多化學反應是在加熱操作的情況下發生和進行的。另外，還有些基本操作(如溶解、升華、蒸發、蒸餾等)也需要進行加熱操作。從加熱的基本原理看，加熱是熱源將熱能傳遞給被加熱的對象而使其變熱的過程。實際上加熱時，熱能首先傳遞給實驗儀器(如試管、燒杯、燒瓶、蒸發皿等)使之變熱，再傳遞給實驗容器內的物質，以使物質發生化學反應或達到某種基本操作的目的(如蒸發)。根據熱能獲得方式的不同，又可把加熱操作分為直接加熱和間接加熱兩種操作方法。直接加熱方法是將熱能直接加於被加熱的對象(如加熱分解高錳酸鉀製取氧氣)。間接加熱方法是將熱源的熱能加於一個中間載熱體(如石棉網，熱浴中的水、油、砂和空氣等)，然後由中間載熱體將熱能再傳給被加熱的實驗容器(如燒瓶)和被加熱的物質(如實驗室用乙醇製乙烯)。由此可見，化學實驗操作方法的選用不是隨意的，必須以某項實驗操作方法的基本原理、實驗儀器性能和實驗設備功能、實驗對象等方麵的理論知識為基礎，在對各種有關因素做出全麵、具體分析之後才能確定的。所以說，實驗操作方法的選擇也同樣需要理論思維。
化學實驗結果處理中的理論思維對實驗結果的涵義有幾種不同的理解。一種是指實驗作為一個物質過程的產物，它是物質的，是第一性的。另一種是指通過實驗觀測所取得的各種原始資料，包括各種現象、事實、過程和數據，這就是所說的個別的、具體的實驗事實。
化學實驗的真正目的是在於通過感性的具體操作，為進一步發展到理性的認識提供條件，以便更正確地反映實驗對象並把握它的規律和本質。然而規律和本質隱藏在物質的內部和深處，是看不見摸不著的，化學實驗結果本身也不會自在地呈現出其內在的本質和規律。但是，物質的規律和本質和物質的現象之間的關係是辯證統一的，物質的任何本質和規律都要通過一定的現象表現出來，任何現象又都從一定的方麵表現物質的規律和本質。化學實驗的最後階段，運用理論思維對化學實驗中搜集到的事實、現象、過程和數據等進行邏輯思考，做好理性分析處理，並在此基礎上作出理論解釋，就是對物質的認識從現象向本質不斷深入所不可缺少的一步。所有這些都離不開理論思維。
(1)化學實驗結果的分析處理是一個複雜的理論思維過程。
化學實驗結果需要處理，處理要有一定的方式和方法，不論采取什麼樣的處理方式和方法，實質上都是運用思維方法對感性材料進行整理和純化，都是對化學實驗事實進行“去粗取精、去偽存真”的加工製作。如鈉跟水的反應，首先，通過鈉跟水反應的實驗觀察，得到多個化學實驗事實，用陳述句表述，則有：
事實1：小塊鈉浮在水麵上；事實2：鈉熔化成閃光的小球；事實3：小球向各方迅速遊動，有輕微嘶嘶聲，小球逐漸變小，最後完全消失；事實4：用試管采取排水集氣法收集產生的氣體；事實5：將試管移近火焰，產生很小的響聲；事實6：向水中滴加酚酞試劑，由無色變成紅色。
然後，運用已有的經驗和知識對觀察到的各種實驗事實進行分析、推斷，則分別認識到：