科学文化素质主要由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质五大要素构成。中学化学教学依据科学文化素质的五大要素，应以提高和发展学生的科学素质为中心，这是时代的要求，也是化学这门学科特点所决定的。在化学教学过程中，科学素质教育的第二个方面应该强调培养、发展学生的科学能力。科学能力应是科学素质教育的核心。因为从社会的生存和进步来看，这种能力的重要性远远超过对具体科学概念的掌握，不论这些概念有多么重要。笔者认为，科学能力应是获取科学知识和探索科学新知识的能力，自然科学方法论是培养学生科学能力的依据，科学能力的形成过程是在科学知识的教与学的过程中形成的，教师采用各种不同的教学方式和手段组织学生学习各种科学知识，训练学生的科学能力。科学能力是一个属于能力范畴的概念，其包括的内容比较广泛，如有观察、思维、想象、实际操作和创造能力等，但在中学化学教学中应着重注意以下五个方面的能力培养。
一、理解能力
理解能力能反映学生科学能力好坏的一个重要方面是学生学习、消化知识，不断扩大知识范围和增大知识深度，以及提高自学能力所必不可少的能力。在中学化学的教学实际中，培养学生的理解能力，应帮助学生和要求学生在学习化学知识时能做到：① 掌握所学化学概念和规律产生的背景或实验条件和现象。② 掌握所学化学概念和规律的确切含义，会分析物质发生变化时的原因。③ 掌握所学的化学知识和其他化学知识的联系、区别。④ 掌握所学的化学概念和规律的成立条件和应用范围，且会依据对基本概念和规律的解释作出正确的推断。
二、思维能力
思维是智力的核心。思维能力包含的范围很广，化学学科知识的特点非常有利于培养学生分析、综合、抽象概括的能力，也非常有利于培养他们对事物进行对比、类比、逻辑推理的能力。在化学教学过程中，应注意利用有关化学知识的特点，进行相关的思维能力的培养。例如，进行碱金属族元素教学时，利用该族元素具有相同核外电子数的特点，在已知钠元素的性质后，可以演绎推理出其他元素的性质，培养学生演绎思维能力。同时，利用它们具有不同的电子层数，又可以进行各元素性质的对比，找出它们性质的异同点，培养学生的对比能力和分析能力等。
三、实验能力
观察与实验能力是科学能力的基本要素，是一种全面的综合能力，包含相当高的独立探索能力和创造性。在实际教学过程中，可把培养学生的实验能力具体化为以下几个方面：① 按一定的认知目的安排观察或实验的活动。② 让学生独立地完成观察与实验。③ 使学生学会如何记录、分析、观察和实验所得的资料及数据，导出正确合理的结论并进行报告。
四、创造能力
培养学生创造力也是教育的主要目标之一，未来社会需要更多的创造型人才。人人都具有创造能力，只是程度高低不同而已，创造能力能通过教育和训练予以提高。创造性的思维能力是创造能力的核心，在化学教学中，培养创造性思维能力应注意以下几个方面：① 在教学实践中，应该有意识地使用创造教育的教学模式，组织学生进行学习活动，从而培养创造性的思维能力。② 注意创造性思维的发散性特点，培养学生善于对已知事物进行怀疑和再思考，能够打破习惯性思路，提出几种另外的解决问题的办法。③ 注意联想能力的培养。由于化学学科知识的特点，有利于培养学生类似联想、对比联想、因果联想等能力。④ 注意利用课外活动培养学生的创造能力，在丰富多彩的兴趣小组活动中，让他们有机会充分施展才能和创造性。
五、自学能力
自学能力是一种较高要求的科学能力，是建立在观察、理解、思维、记忆等能力基础上的一种比较综合的独立学习的能力，它是多方面能力的综合。使学生具有自学能力，能独立地获得和探求新知识，这是教育的最终目标之一。在化学教学中培养学生自学能力，可以具体化为以下两个方面：① 重视学生阅读能力的培养，教给学生掌握科学的阅读方法。② 着重对学生进行学习方法训练。
另外引到学生掌握科学方法无论从学习知识的角度或者从发展能力的角度来看都是非常重要的。在中学阶段，要求学生掌握科学方法是有一定难度，但教给学生普通的自然科学方法是很有必要的。在化学教学过程中，通过采用下列程序来训练学生的科学方法：(1) 搜集有关资料、文献和数据：观察，实验，条件控制，测定，记录。(2) 分析、研究和处理有关资料、文献和数据：资料和数据的处理(表格化、方程化和图线化)，分类。(3) 得出规律性结论：科学抽象，发现规律，模型化，提出假设，验证假说(得出结论、形成概念)。
辩证唯物主义的内涵丰富，在化学教学过程中，不要求学生系统掌握辩证唯物主义的原理，但学生在学习化学知识时，可以促使学生形成很多唯物主义的观点，这是化学科学作为一门自然科学具有的特点。例如，可以促使学生逐渐树立起物质第一性的观点，树立起尊重事实的观点，树立相信科学、反对迷信的观点，树立为科学而不断探索、不断奋斗的观点等。
促使学生形成化学科学意识，这也是化学素质教学的一个应重点加强的方面。我们的教育最起码应做到：一个受过中学化学教育的学生，在日常生活中，遇到化学问题时，不要求他们能说出问题的原因，但应具有知道这是化学现象的化学科学意识。就好比说，一个公民走在大街上，看到汽车后面排出尾气，他应该意识到这些气体会污染空气。
要促进学生形成化学科学意识，最主要的手段应该是让学生参与实践，理论联系实际。可以采取活动课的形式，让学生亲身经历周围环境中存在的化学问题，让学生形成化学能给人类带来利益的观点。同时也应告诉学生，如果不合理地利用科技成果也会给人类的生存环境及社会生活带来消极影响。