在新课程普遍推广的氛围下,如何通过课堂教学提升学习者的思维能力和问题解决能力是课程与教学改革的核心议题。纵观我国目前的教育教学现状,有效的课堂教学设计成为解决议题的关键之一。具体到化学学科,就需要研究与问题相关的化学教学设计理论。教学设计的过程也是一个问题解决的过程。以问题为中心的高中化学教学设计研究运用文献调查法、案例研究法、问卷调查法等方法,整理借鉴国内外各种教学设计理论,结合化学学科的特征来构建高中化学问题化教学设计的框架。本研究先从我国的教育现状和时代背景出发,以问题化教学理论、学科思维能力结构理论和基于问题的学习理论为理论基础,结合近年国内外对教学设计以及问题与教学、问题与思维能力等方面的研究成果,对相关概念进行了界定。以问题为中心的高中化学教学设计围绕一个情境性中心问题来设计教学,并辅以一系列精心设计的教师提问;旨在培养学习者解决问题能力与高级思维能力,并实现其对课程内容持久深入的理解。以问题为中心的高中化学教学设计的框架可以分为分析、设计与评价几方面。前期分析主要包括学习需要分析、学习任务分析和学习者分析;过程与评价则有教学目标的阐述、教学策略的选择与制定、评价习题的编制、教学设计方案的编写和教学设计的评价、修改等几个环节。教学策略的选择与制定是区别以问题为中心的教学设计与其他教学设计的重点环节:首先,本研究总结梳理了适用于化学学科不同学习任务的教学策略;其次,结合教科书中的问题情境阐述了中心问题设计的过程、策略和注意点;最后,在化学思维能力与化学教学内容的三维结构基础上,提出了教师提问设计的基本途径。评价习题的编制在SOLO分类评价理论的基础上进行,旨在提供关于教学质量的有效信息。在理论研究后,依据建构的以问题为中心的高中化学教学设计框架进行了教学实践,展示具体的设计过程,并提供联系实际的设计案例。通过研究分析教学实践中获取的案例,评价和完善了以问题为中心的高中化学教学设计的框架。教学实践表明,以问题为中心的高中化学教学设计能够在高中化学实际教学中使用。