随着新课程理念的深化与发展,教育部最新颁布的《普通高中化学课程标准》（2017年版2020年修订）要求培养学生形成较强的问题意识,聚焦于培育学生的化学核心素养。这对传统课堂提出了转型要求,PBL（Problem-Based Learning）模式关注问题与教学内容之间的关联,将所学知识进行结构化建构,进一步探究培养学生学科核心素养的有效途径。本研究围绕化学学科核心素养,旨在构建有效提升教学效果,促进学生素养发展的教学模式。采用文献分析法对PBL模式教学研究现状进行分析,发现高中化学教学中较多关注基于问题式教学,在一定程度上注重学生素养水平的发展,但由于教学模式或教学方式的选择问题,学生核心素养的落实度亟待提升,而基于设计思维的PBL模式兼具系统性与可操作性,可实时掌握学生的学习情况,掌控教学效果,为学生的学科素养培育教学奠定关键着力点。本研究以活动理论、建构主义学习理论、合作学习理论及问题教学理论为指导,结合设计思维和PBL模式的优势及特点,构建了基于设计思维的PBL模式教学步骤,具体包括课前、课中、课后三阶段以及创设问题情境、提出问题、明确问题、收集资料、设计解决问题方案、实施方案、成果展示、多元评价八个步骤去设计教学。并选取在高中化学具有代表性的章节,“氯及其化合物”、“铁及其化合物”为案例进行教学,依照该步骤进行教学设计与实践效果分析。通过数据分析与实践反馈发现:基于设计思维的PBL模式为教学实施提供一套完整的操作步骤,为高中化学教学动态变化的教学实践提供了模式参考,教师可以灵活把控课堂教学活动,提高教学效果。该模式不同于传统模式,以问题情境引入课堂,对学生造成短暂的认知障碍,激发求知欲,课堂上调动学生的学习激情,拓展学生思维,有效促进学生学科核心素养的落地、开花与结果。在本研究中,基于设计思维的PBL模式教学仅在元素类课程中进行了实践检验,在高中化学其他类型课程中需进一步实践。