开展化学教学诊断是学生实现个性化学习的前提和基础、是教师提升教学质量的有力武器、是化学教育研究中一个永恒的主题。从当前的研究现状来看,化学诊断性测验的编制仍是基于经典测量理论、诊断性结果的分析仍是基于一个笼统的分数,鲜有基于现代测量理论展开系统、深入的研究。在此背景下,本研究以测量模型为指导、以化学平衡内容为载体,开展化学学科的认知诊断研究。在研究过程中,本文主要应用了文献研究法、问卷调查法、访谈法、基于项目反应理论的测验编制法、基于规则空间模型诊断分析法等研究方法。研究过程主要包含两个部分：第一,化学平衡内容诊断性测验的编制。首先,基于高中化学课程标准、考试大纲、高考试题等文本材料构建了化学平衡内容的属性模型,采用问卷调查的方法向专家、一线教师征求意见；其次,编制了三份化学平衡的预测卷,利用项目反应理论软件——BILOG-MG3.0估算每个项目的难度、区分度、信息量等参数和被试的能力值(e)；最后,基于信息函数的测验编制法,组建了一份效度较好、信度较高的测验卷。第二,化学平衡内容认知诊断结果的分析。首先,结合化学平衡内容属性模型和项目的属性编码建立了空间规则模型中的Q矩阵；其次,利用BILOG-MG3.0软件和matlab程序计算出理想被试的(θRj，ζRj)(纯规则点)和实际被试的(θRj，ζRj)(待分类点),将纯规则点和待分类点投射到规则空间中,即可对实际被试进行分类；最后,利用自编程序计算出被试的属性掌握概率,运用统计技术探索高中生化学平衡内容属性掌握的特点。研究发现：高中化学平衡内容的认知属性模型合理、有效；高中化学平衡诊断性测试卷信度可靠、效度较高；规则空间模型成功应用于高中化学平衡内容的诊断分析；高中生化学平衡内容属性掌握情况普遍较好,部分属性亟待补救；不同性别、学校、年级的高中生在部分属性掌握情况上存在显著性差异；被试群体可聚类为8种知识状态、5条学习路径,学习路径图可有效指导班集体开展补救性教学；设计的诊断报告单详实、个性化,有利于学生个体进行自我补救。