Будучи экспериментально-теоретической наукой, химия при правильном преподавании, учитывающем особенности ее методологии, представляет широкие возможности для развития познавательных способностей учащихся.

Эмпирическое изучение свойств веществ и их превращений, применение эксперимента при обучении химии вовлекает в процесс познания все органы чувств: зрение, слух, обоняние, осязание, вкус, способствуя их развитию.

Прежде чем поставить эксперимент, надо его представить себе, так как нельзя действовать, не имея образа того, что надо создать. Создавая такие представления, ученики развивают свое воображение. Эксперимент всегда проводится с определенной целью: для наблюдения определенных явлений, получения веществ, изучения их свойств, для проверки гипотез и т. д. Поэтому постановка его мобилизует мышление учащихся, тренирует его. Во время эксперимента ученики наблюдают, сравнивают исходное положение с происшедшими изменениями, анализируют их, связывают между собой отдельные стороны и части опыта и делают индуктивные и дедуктивные умозаключения. Это развивает у учащихся восприятие, наблюдение, мышление (анализ и синтез, отвлечение и обобщение, индукцию и дедукцию, сравнение).

Постановка экспериментов формирует у учащихся экспериментальные навыки, имеющие большое жизненно практическое значение: навыки мыслительного эксперимента, навыки конструирования и проектирования, составления приборов, выполнения различных физико-химических операций, умение наблюдать, фиксировать данные и делать из них выводы.

Изучение химических теорий имеет огромное значение для развития воображения и, как мы видели выше, диалектико-материалистического мышления у учащихся. Особенно большое значение в этом отношении имеет изучение атомно-молекулярного учения, периодического закона и периодической системы, ионной теории, теории строения атомов и использование их при ознакомлении со свойствами веществ и их превращением.

На химическом материале в терминах химической науки ученики знакомятся с основными законами материалистической диалектики: с законом всеобщей связи, с законом развития, с законом перехода количества в качество, с законом единства и борьбы противоположностей и с законом отрицания отрицания.

Разнообразные творческие самостоятельные экспериментально-теоретические работы, решение химических задач с жизненно практическим содержанием развивают активность, самодеятельность, инициативу, пытливость и умение учиться у учащихся, т. е. черты их личности, имеющие большое значение для жизни и труда.