《普通高中化学课程标准》（2017年版）提出大力发展以学生探究过程为主的化学实验教学模式,在实验探究过程中激发学生学习兴趣,促进学习方式转变,同时培养“科学探究和创新意识”核心素养。探究性实验教学的运用,符合化学学科本身的性质,也顺应课程改革趋势。但是在实施教学时不可控因素过多,教学设计的优劣,会直接影响整个教学过程。因此,在此背景下研究高中化学探究性实验的教学设计具有重要的现实意义和价值功能。本研究主要采用问卷调查、访谈、文献研究等方法进行分析研究。论文由五部分构成。第一部分是前言,介绍研究背景,分析探究性实验教学在国内外的发展现状,阐述研究的目的、意义及内容;阐述了“萨其曼的探究教学理论”、“建构主义理论”、“布鲁纳的发现学习理论”、“情境教学理论”等理论基础,并对相关概念进行界定。第二部分运用问卷调查法和访谈法对高中化学探究性实验现状进行调查与分析。第三部分针对调查存在的问题,对金属及其化合物章节特点、探究性实验教学内容的选取、教学的展开环节进行分析研究。第四部分以人教版必修1金属及其化合物章节“Na₂CO₃和NaHCO₃的性质探究”、“探究Al（OH）₃的性质”、“Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化”为例进行具体的教学案例设计,并在教学中进行实践。实践结束后,通过学生访谈调查和两次测试的成绩对比,分析其教学效果,进一步优化探究性实验教学设计。第五部分是研究结果与展望,列举了本研究的成果,反思研究的不足,并提出对后续研究的展望。通过本研究,加深了自身对探究性实验教学的认识和理解,并针对在目前化学探究性实验教学中低效率的现状,提出了相关的教学案例和建议。以期在有效提高课堂教学质量和效率的同时提高学生的探究能力和创新意识,并为广大中学化学教育者提供有关探究性实验教学参考。