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为了让学生学习的内容反映化学基础知识的发展，体现化学学科发展的前沿资讯，提高学生的基础和认知能力，课程改革推动者尽力将日常生活中化学的美好和精彩全面、生动地展示给学习者，使学习者能够较好地应对现代社会生活实际，同时开拓学习者的专业眼界，培养其深入学习的兴趣，培养学习者的创造性思维能力，为学习者将来深入掌握现代化学这一学科的知识提供可能和必要的知识储备。
UBD是指基于理解的教学设计（Understanding by Design），又称为逆向教学设计。它的设计过程分为三个阶段
：阶段一，确定预期结果。通常是教师依据教学目标，并结合教材，明确一节课的教学内容的优先顺序。阶段二，确定合适的评估证据。需要教师思考通过何种方法判断学生是否真正理解。阶段三，设计学习体验和教学。明确上述两个阶段的重点后，教师才能正确选择教学方法、教学顺序以及教学资源。
追求理解的教学设计，避免了教师以往的灌输式课堂教学和只强调活动的课堂教学这两个误区。在进行备课时，教师必须在设计教学前先考虑学习者要达到的目的是什么，以及何种证据说明学习者达到了目的。教师先关注学习者要达到的目标后，再选择正确的教学行为，即以终为始，从学习结果出发进行逆向教学设计。
在化学教学中，“教、学、评一致性”是指将评价融入课堂教学的全过程，通过多样化评价及时诊断学生的思维水平并调整教学方法。化学“教、学、评”一体化评价的过程具有化学专业的特点，必须围绕化学学科核心素质的发展水平与化学专业质量标准确定评判准则
。化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础学科。化学核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理和模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”这五个方面，不同的内容承载的素养功能各异，因此评价必须结合具体的教学内容设计并开展。考核的形式分为问题与点评、训练与操作等，通过学员在实践研究、小组讨论、方案设计中的成绩，了解学生对该部分内容的知识掌握水平，以便及时调整教学。
《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》中明确提出：“高中化学是与义务教育化学或科学课程相衔接的基础教育课程，是落实立德树人根本任务、发展素质教育、弘扬科学精神、提升学生核心素养的重要载体。”
课程标准中也特别强调了化学教学中情境创设的重要性。
关于课程情境的文献分析，在情境课程实施方面重点讨论了怎样把情境和课程紧密结合起来，发展学生的学习能力、语言理解能力、计算能力，以及问题处理的能力。现实情境化研究作为问题情境的一个主要组成部分，是通过运用化学研究与科技、生产、社会等相关的特性，形成基于现实情境化学习的主题教育实验案例，并且它也越来越受到了人们的重视
。目前针对现实情境的研究成果，重点聚焦于现实情境对提高学习者核心素养发展的两个方面：一是阐述现实情境对素养发展的价值；二是研究通过实际情境发展学生素养的教育案例。此外，从高考题中运用真实情境问题考查学生核心素养的分析中，也发现了学生在解决这类问题时存在诸多困难，因此，有研究者建议在课堂教学中设置一些带有情境的问题，将评价融合在教学中，来诊断并发展学生的能力，让情境教学与评价建立初步联系。
教育部 2014 年印发的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》首次提出“核心素养体系”概念。核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同、理性思维等十八个基本要点。
在这样的背景下，化学学科课标研制专家组的成员们紧紧围绕立德树人的根本要求，坚持以人为本，遵循学生身心发展规律与教育规律，充分结合新时期经济社会发展对人才培养的新要求，全面体现先进的教育思想和教育理念，将学生核心素养大框架细化补充为“化学学科核心素养”，通过素养落地完成人才的培养。
学科核心素养指每一位学生应具备的、适应终身发展的、满足社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，同时更加注重自主发展、合作参与、创新实践。在化学学科学习的过程中，应注重“培养学生逐渐提升知识分析能力与理性思考等能力”
。对于庞杂、复杂多变的化学知识，让学生在掌握了基本概念定律内容的基础上，通过实验、推理、验证等科学方法，培养其化学学科“宏观辨识与微观探析”等五个学科核心素养，对知识形成自身的理解。
首先，在高中化学学科教学中培养学生的核心素养，有助于提升学生的自主探究能力。化学学科由理论知识与实验操作构成，不仅要建立学生的化学知识系统，更重要的是让学生形成自主思考的习惯，在面对问题时能做到概念与实际的平衡。其次，培养化学学科核心素养有利于训练学生的逻辑推理能力，使其能够利用基本的化学基本原理进行推论和反映实验的研究。另外，化学专业有着突出的专业优势，学生高中所学的基础知识可以反映在其学习的过程中，潜移默化地对其生活产生指导作用，对学生今后的社会生活也有着重要的应用功能。在化学专业科技与环保理念的指导下，学生也可以对社会生活问题和自然事件产生合理的认识，从而形成独立、严谨的行为习惯
。
何为现实情境、真实问题情境？从词组分析来看，这是个偏正结构短语，可指向现实问题的情境，突出问题现实，也可指向现实的问题情境，突出情境现实。问题真实由现实环境承载，只有环境现实的问题才可以成为现实问题。
因为学习情境要为素养在化学课堂上的落地负责，而素养发展又离不开知识，所以合理的教学情境也是知识目标向素养能力发展过渡的载体，情境中一定要有知识存在，这是实现高级感知、触动高级思考的条件，否则情境使用的有效性就会受到质疑。比如，一个简单的图片视频，搭配上优美的音乐，若仅仅作为新课导入的情境则是不妥的。比如，在进行“硫元素的学习”时，通过一张表示二氧化硫漂白过的纸张的图片就不如火山喷发中喷洒而出的各种硫的单质及其化合物的视频引入合适。因为前者只是本节课很简单的一个知识，而后者是可以贯穿整堂课的元素化合物转化观念的形成，教师可结合课堂教学，提出为何硫元素的物质种类如此丰富，如何通过人工手段完成硫元素物质转化等问题情境。
如果说知识和思维是真实情境的内容主体，那么情境场域系统结构则是真实情境的表现形式。情境场域结构具体表现在三个方面，真实匹配、素材匹配和空间匹配。真实匹配强调了情境真实在学科理解与实际发生之间的平衡性，素材匹配对情境取材与知识运转之间的契合性提出了要求，空间匹配则要求要调节情境构架与目标活动之间的协调性
。在目前的教学中，情境创设首先要确定素养目标方向，并具备基本教学条件，教师要明确的是，要在学习任务中的情境设计、问题与情境的结合度、情境细节内容与问题结构设计等方面下功夫，做到一节课中内容构成、知识容量与实施方式的合理搭配，对提问的设计方法、学生思维能力的调动要恰当合理，使教学目标落脚于学习者的最近发展区。
项目式学习又名Problem-Based Learning（PBL），源自欧美教育，是利用对复杂、实际问题的探索来完成大量的练习任务，并通过目标实现来发挥学习者的综合才能。PBL引进国内后，形成了巨大的社会影响，并引发了激烈的讨论，它被看作是除被动复习和机械背诵以外的另一种教学方法。其核心理念是突出学习者的主体地位，并关注教学过程与结果评价的多元性与个体化。在教学的过程中，学习者是被允许，甚至是被期待犯错的。因此，学生们成了积极的学习者。当然，要想做到这一切就必须具有完备的工作计划、充分灵活的制度设计以及一个能够进行团队合作的工作环境，这正好符合了中国教育变革的大趋势。
项目式学习强调知识的多学科领域交叉应用，因此该课程的内容是较为宽泛的。这就必须打破传统教学的学科壁垒，进行跨学科的融合教学
。有些研究者认为项目式学习是一个教与学的模式，既包括了教师的“教”，更需要强调学生的“学”。全新的教学方法对传统的课程教授方式提供了新的思路，同样也对学校的师资培养和教学科研环境提出了巨大挑战。在这些问题的助推下，跨专业教研团队也应运而生。
学业质量是学生在完成学科课程内容学习后的学业成就表现。学业质量水平是以化学学科的核心素养和成绩表现为主要维度，并根据化学课程内容对学生学业成绩表现的综合描述。课程标准将学业质量水平划分为四层，对每一层水平的综合描述内容都涵盖了化学专业核心素养的五个方面，以帮助教师和学校全面把握教与学的深度与广度，为学生阶段性考核、专业水平测试以及升学命题提供评价依据，推动教、学、评的有机衔接，形成化学教育合力。
课标强调利用核心理论概念、科学技术方法、学科实践价值等，遵循高中化学课程理念的视角，解构与重组学业质量水平，帮助一线教师在自身实践经验的基础上理解与内化提升高中化学学业质量的内涵。