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新课程改革是我国基础教育改革深入发展的必然趋势，其实施的关键是有效的课堂教学设计。笔者认为，要设计和实施优化课堂教学结构，具体应注意以下几个问题。
一、了解学生原有的认知状况
在新课标教材内容教学之前，教师要充分了解学生已有的认知状况，特别要注意研究原有认知结构中与新知识有密切关系的内容，这是选择和设计优化教学结构的依据。奥苏贝尔认为；“从教学角度看，要研究学生认知结构的以下内容：①学生认知结构中能与新知识内容建立联系的有关概念；②学生认知结构中易与新知识内容产生混淆的概念；③认知结构中起固定点作用的概念是否稳定、清晰。”同时，在设计教学结构时，还必须充分考虑到学生认知结构的个性差异，从而针对学生的心理特点选择不同的教学结构，促进学生顺利地进行认知同化学习。
二、充分利用原有的认知结构
奥苏贝尔在认知同化学习理论中提出：“在教学中对教师来说，重要的是在于使学生把新知识与头脑中已有的有关知识联系起来。只有把新的学习内容中的要素与已有认知结构中特别相关的部分联系起来，才能有意义地学习新内容。”为了充分利用原有认知结构对新知识的固定作用，在教学中可以设计先行组织者。如在进行“化学反应快慢和限度”的教学时，我们用下列内容作为先行组织者：(1)将表面积大致相同的铜片、铁片、镁条分别放入盛有同浓度、同体积盐酸的试管1、2、3中，可观察到1中无气体生成，2中能产生气体，3中迅速产生大量气体。为什么?(2)为什么食品在冬季的保存时间要比夏季长?等等。这样可以帮助学生了解有哪些因素影响化学反应速率。
三、整体把握教材的知识结构和能力结构
在新课标的化学教学中，教师要特别注意把握教材知识结构与能力结构的层次性和整体性，以帮助学生构建良好的认知结构。教师在呈现教材的知识结构和能力结构的过程中，要善于运用以下两种整合方式：一是抓知识的上、下位关系，构建起按包摄性由大到小排列的层次性知识结构；二是抓住并列与相关知识间的横向联系，进行横向整合。要根据化学知识的结构和化学教材的知识编排特点，抓住知识的中心要领，统揽全局，打破章节界限，构建知识网络。如人教版化学教材必修1中，对第3、4章来说，第1章是方法平台，第2章是观念和理论平台，在第2章重点是树立正确的元素观、分类观和转化观，以便应用到后续教材的学习。再如第4章非金属及其化合物，无论是硅的多样性，海水中的氯，氮的循环，还是硫的转化，各节内容都采用了“从自然到化学，从化学到社会”和“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的思路，因此，就可让学生按此思路学习本章各节内容，并形成研究元素化合物的方法和思路。
四、设计优化的教学结构
优化课堂教学结构包含以下几个主要环节：提炼原有认知结构，引发认知冲突，激起学生的探索兴趣；实行认知结构的同化和顺应，构建新的认知结构；运用新的认知结构解题，促进知识迁移。教师在充分研究和了解教材的知识结构和学生的认知结构基础上，才可能设计出优化的教学结构。这种教学结构应体现“以生为本”的教学理念，运用先进教学技法和模式，使学生的主体地位、智能水平、科学精神等方面都得到有效巩固和提高。如针对学生和教师实际，结合新课程标准和新教材，以及我校老教材课堂教学改革的经验，我们提出了“问题探究式学案教学”的课堂教学模式并推广使用。它的基本策略为：以学生为主体，以问题为线索，以探究为基础，以解决问题为目的，以课时学案为依托，以能力培养为核心。其基本方式及教学设计意图如下：
情景导入：即课堂导入，目的是引起学生学习的兴趣。可选取与本课时内容联系密切的有关社会、生活、科技方面的材料或学生已学知识，利用多媒体等形式展示给学生。然后，将每课时内容细分成若干探究点，按“问题探究一归纳拓展一迁移应用”3个过程学习各探究点。
问题探究：目的是通过课堂上师生对所设计的问题进行讨论、探究，培养学生思维能力，这也是课程标准中过程与方法的具体体现。
归纳拓展：通过问题探究，要引导学生归纳出本知识点的主要内容，总结出学习本知识点的方法和规律，使学生能系统的掌握本知识点。
迁移应用：目的是通过例题、练习的训练与分析，巩固所学知识，提高解题能力。
概括整合：目的是对本节知识进行总结，回顾过程与方法，形成知识网络，树立正确的情感态度与价值观。
五、及时调整课堂的教学结构
教无定法，课堂教学结构要随着教学诸要素的变化以及教学思想的发展与更新而不断地调整、充实。课堂里，教师的教和学生的学随时都处于发展变化之中，教师应密切注意各种反馈信息，一旦发现学生的认知结构与教材的知识能力结构不协调，就应及时调整自己设计的教学结构，以协调3种结构的关系。教材中的难点和疑点，往往是产生这种不协调的根源所在。教师在教学中要及时针对实际情况，或化抽象为具体，或化复杂为简单，或变生疏为熟悉，灵活设计合适的知识梯度，运用恰当的教学方法，突破难点，化解疑点，实现“三序合一”。
一、了解学生原有的认知状况
在新课标教材内容教学之前，教师要充分了解学生已有的认知状况，特别要注意研究原有认知结构中与新知识有密切关系的内容，这是选择和设计优化教学结构的依据。奥苏贝尔认为；“从教学角度看，要研究学生认知结构的以下内容：①学生认知结构中能与新知识内容建立联系的有关概念；②学生认知结构中易与新知识内容产生混淆的概念；③认知结构中起固定点作用的概念是否稳定、清晰。”同时，在设计教学结构时，还必须充分考虑到学生认知结构的个性差异，从而针对学生的心理特点选择不同的教学结构，促进学生顺利地进行认知同化学习。
二、充分利用原有的认知结构
奥苏贝尔在认知同化学习理论中提出：“在教学中对教师来说，重要的是在于使学生把新知识与头脑中已有的有关知识联系起来。只有把新的学习内容中的要素与已有认知结构中特别相关的部分联系起来，才能有意义地学习新内容。”为了充分利用原有认知结构对新知识的固定作用，在教学中可以设计先行组织者。如在进行“化学反应快慢和限度”的教学时，我们用下列内容作为先行组织者：(1)将表面积大致相同的铜片、铁片、镁条分别放入盛有同浓度、同体积盐酸的试管1、2、3中，可观察到1中无气体生成，2中能产生气体，3中迅速产生大量气体。为什么?(2)为什么食品在冬季的保存时间要比夏季长?等等。这样可以帮助学生了解有哪些因素影响化学反应速率。
三、整体把握教材的知识结构和能力结构
在新课标的化学教学中，教师要特别注意把握教材知识结构与能力结构的层次性和整体性，以帮助学生构建良好的认知结构。教师在呈现教材的知识结构和能力结构的过程中，要善于运用以下两种整合方式：一是抓知识的上、下位关系，构建起按包摄性由大到小排列的层次性知识结构；二是抓住并列与相关知识间的横向联系，进行横向整合。要根据化学知识的结构和化学教材的知识编排特点，抓住知识的中心要领，统揽全局，打破章节界限，构建知识网络。如人教版化学教材必修1中，对第3、4章来说，第1章是方法平台，第2章是观念和理论平台，在第2章重点是树立正确的元素观、分类观和转化观，以便应用到后续教材的学习。再如第4章非金属及其化合物，无论是硅的多样性，海水中的氯，氮的循环，还是硫的转化，各节内容都采用了“从自然到化学，从化学到社会”和“从自然界到实验室，从实验室到社会生活”的思路，因此，就可让学生按此思路学习本章各节内容，并形成研究元素化合物的方法和思路。
四、设计优化的教学结构
优化课堂教学结构包含以下几个主要环节：提炼原有认知结构，引发认知冲突，激起学生的探索兴趣；实行认知结构的同化和顺应，构建新的认知结构；运用新的认知结构解题，促进知识迁移。教师在充分研究和了解教材的知识结构和学生的认知结构基础上，才可能设计出优化的教学结构。这种教学结构应体现“以生为本”的教学理念，运用先进教学技法和模式，使学生的主体地位、智能水平、科学精神等方面都得到有效巩固和提高。如针对学生和教师实际，结合新课程标准和新教材，以及我校老教材课堂教学改革的经验，我们提出了“问题探究式学案教学”的课堂教学模式并推广使用。它的基本策略为：以学生为主体，以问题为线索，以探究为基础，以解决问题为目的，以课时学案为依托，以能力培养为核心。其基本方式及教学设计意图如下：
情景导入：即课堂导入，目的是引起学生学习的兴趣。可选取与本课时内容联系密切的有关社会、生活、科技方面的材料或学生已学知识，利用多媒体等形式展示给学生。然后，将每课时内容细分成若干探究点，按“问题探究一归纳拓展一迁移应用”3个过程学习各探究点。
问题探究：目的是通过课堂上师生对所设计的问题进行讨论、探究，培养学生思维能力，这也是课程标准中过程与方法的具体体现。
归纳拓展：通过问题探究，要引导学生归纳出本知识点的主要内容，总结出学习本知识点的方法和规律，使学生能系统的掌握本知识点。
迁移应用：目的是通过例题、练习的训练与分析，巩固所学知识，提高解题能力。
概括整合：目的是对本节知识进行总结，回顾过程与方法，形成知识网络，树立正确的情感态度与价值观。
五、及时调整课堂的教学结构
教无定法，课堂教学结构要随着教学诸要素的变化以及教学思想的发展与更新而不断地调整、充实。课堂里，教师的教和学生的学随时都处于发展变化之中，教师应密切注意各种反馈信息，一旦发现学生的认知结构与教材的知识能力结构不协调，就应及时调整自己设计的教学结构，以协调3种结构的关系。教材中的难点和疑点，往往是产生这种不协调的根源所在。教师在教学中要及时针对实际情况，或化抽象为具体，或化复杂为简单，或变生疏为熟悉，灵活设计合适的知识梯度，运用恰当的教学方法，突破难点，化解疑点，实现“三序合一”。