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随着教学设计理论的不断发展与实践的需要，对教学设计理论与实践的结合和发展提出了更高的要求。中学化学教学中迫切需要一种适合其自身的、操作性较强的教学设计理论。
以学习活动为中心的教学设计理论是一种突出强调教学设计理论的技术学特征的教学设计理论。本研究以该理论为研究基础，根据中学化学学科特点，构建了中学化学教学设计的技术操作体系，旨在指导和规范化学教学实践，从而进一步丰富和完善原理论。
本研究主要包括两部分内容：
(1)在学习内容分析技术部分，本研究创新性地提出了“模式图”的概念，降低了知识建模的复杂性，也为后续意义建构任务设计提供了参考依据。
(2)不同类型的活动任务有不同的设计方法。对于意义建构类的任务设计，本研究将各个模式图与九类意义建构活动任务之间建立映射关系，从而便于教师的理解与掌握；对于能力生成类的任务设计，问题是最核心的成分。因此，本研究重点探索了如何利用知识推理路径设计新问题的操作方法，力图将专家、教师在教学实践中的具体操作经验在理论层面上进行合理地条理化，从而转化为一种技术，以促进教师教学设计能力的提高。
技术人造物缺陷分析法是本研究最主要的研究方法。教学设计理论作为一种技术，可能存在缺陷。本研究试图通过分析教学设计理论运用结果——教学设计方案的缺陷，探究产生缺陷的原因，进而试图找到教学设计理论的缺陷并加以改进。为了避免教学实施所带来的各种干扰因素的影响，本研究采用问卷的形式请专家定性分析教学方案，而不经过教学实施。
从缺陷分析的结果看，问卷中所指出的缺陷并未直接指向教学设计理论本身，而是暴露了设计者技术操作过程中可能出现的问题。
本研究还遗留了一些需要进一步探讨的问题：
(1)知识网络图完整性的检查标准；(2)基于知识推理路径进行问题设计的操作细节；(3)有效挖掘理论本身的缺陷的方法；(4)教学设计方案的二次缺陷分析；(5)研究结论的推广度与适用性。