随着信息科技的发展,世界各国开始注重各领域的信息化发展。习近平总书记在全国教育大会及其他重要场合中都提到要加快推进教育的现代化,教育部颁布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中也强调教育信息化的重要性。经过前人的不断摸索,如今教学的信息化已经来到了TPACK理论为代表的第三阶段。TPACK全称Technological Pedagogical and Content Knowledge,中文意义为整合信息技术的学科教学知识。笔者在对国内外文献进行整理时发现,TPACK理论的研究主要集中在宏观层面,对微观层面——TPACK理论应用于实际的研究较少。所以本文以TPACK理论框架为基础,结合建构主义理论和学习动机诸多理论,尝试撰写该理论指导下的化学教学设计,并将其应用于实际教学;再对TPACK理论指导下的化学教学信息化过程进行分析,得出具有指导性的结论,为后来研究者提供参考。全文主要分为五个部分。第一部分,绪论。本章介绍了教学所处的社会背景,学生在该背景下表现出的特点,简单阐述了如今在教学信息化的主要理论——TPACK理论,简单介绍了化学教学过程存在的操作性难点。对国内外文献进行整理时发现:近几年国内外对TPACK理论的研究保持较高热度;国内外对TPACK理论的研究方向主要是在TPACK理论的精细化、教师TPACK能力的测定和培养,对该理论的实践研究较为薄弱,但化学学科特点比较适合信息技术辅助教学。根据文献整理情况和化学学科特点确定了研究目的、研究意义,拟定了研究使用方法。第二部分,概念界定及理论基础。本章开始介绍了TPACK理论的诞生背景及理论内涵,举例阐述了TPACK理论框架的各个要素的内涵和关系;介绍了诸多学者从不同角度对教学设计的看法,阐述了化学教学设计的含义。为了丰富本文的理论基础,创造和谐课堂,笔者还对建构主义理论和学习动机理论进行了一定的分析阐述,并在教学设计中有所体现。这些理论强调教师在教学中对书本知识、学生、学习活动重新认识及学生学习动机的培养。第三部分,基于TPACK理论的高中化学教学设计。本章列举了原电池和影响化学反应速率两节内容的教学设计,对两节内容的教材地位、学情、教学目标、教学重难点、从信息技术角度看重难点进行了介绍,还基于教学内容对TPACK理论的部分要素进行了举例。具体实施过程中结合TPACK理论、学习动机理论和建构主义理论,灵活使用技术,引导学生建构自身知识结构,良好地激发学生的学习动机,为科技性人才培养作好铺垫;但因条件限制,3D全息影像技术采用了“低配版”进行代替。第四部分,基于TPACK理论的教学实践研究分析。为了确认TPACK理论指导信息技术与教学整合的教学设计的有效性,笔者从化学成绩、化学学科核心素养水平、推理能力等方面进行了分析,并收集了学生对信息技术融合于教学的看法。经整理分析后得出,基于TPACK理论的教学设计的实践有利于学生化学成绩（学生知识体系的构建）、推理能力和化学学科核心素养的提升;有利于增强学生的学习动机（表现在学习态度上）,学生群体对该教学过程持有高认可度;教师对信息技术辅助化学教学的认可度较高,但因其他因素导致教师实际使用情况有所差别。第五部分,结论与展望。经教学实践并收集数据分析后归纳出基于TPACK理论的教学设计的实践可以促进学生化学成绩、推理能力的提高、学生化学学科核心素养的养成,教师对信息技术辅助化学教学的认可度较高,说明了TPACK理论在实践中的可行性。虽然信息技术有利于教师的教学和备课,但在实际使用中存在着问题。结合TPACK理论在实践中存在的不足与研究过程中笔者的个人局限性,得出了该理论未来的发展期许。