《普通高中化学课程标准》（2017年2020年修订版）明确提出了五大核心素养,注重“教、学、评”一体化的教学,研制了学业质量标准。本文以新课程标准为背景,研究马扎诺教育目标分类学理论及其在中学化学教学设计中的应用,落实化学学科核心素养。首先,本文通过文献调查法了解马扎诺教育目标分类学及其在中学化学中的应用现状。然后,根据分析马扎诺教育目标分类学与中学化学的联系,特别是“选择性必修模块1主题3”的内容,掌握其内容、学业质量水平在马扎诺二维框架的位置,从而更好地将内容呈现出来,便于相关教学设计。在教学前,设置学情调查表。让学生在课前和课后填写,用来监督学生的预习、目标设置和自我成果检验。在此基础上,以重庆某中学高二理化地组合两个平行班为例,设置对照班和实验班。对照班进行常规教学,实验班以马扎诺教育目标分类学理论为指导依据所设计的教案进行实验教学。在实践过程中,收集相关数据,对学生进行教学评价,得到教学反馈。结果表明:1)通过马扎诺对教学内容和学业要求进行解读和细化,让知识呈现的更加清晰,教师更好地选择教学策略,落实核心素养;2)马扎诺二维框架中的自我系统与元认知系统的划分,能够让教师总是处于学生的角度来思考教学;3)实验班学生与对照班学生的成绩和习题回答存在差异,实验班学生的总体更好一点。总的看来,基于马扎诺教育目标分类学的教学设计和实践起到一定的效果。