随着我国高中课程改革的不断进行,对高中生知识掌握程度的要求及课堂教学质量的要求在不断提高。近些年来,为了满足高中生化学学习的需要,国内教育专家以及一线教师在不断探索新的教学模式。设计型学习（DBL）是近些年在欧美国家K-12教育中被广泛使用的一种教学理念,在该理念指导下进行的教学实践能有效培养学生批判性思维、创新意识、合作意识,对于提高教学质量具有显著效果。因此将设计型学习（DBL）理念融入中学化学教学中具有重要意义。“非金属及其化合物”是高中化学重要元素知识,其在日常生产和生活中也具有重要的作用。该部分知识的学习涉及到氧化还原反应、化合价以及原子核外电子排布顺序等知识,其知识结构存在繁多、琐碎、抽象等特点。根据高中课程内容安排,“非金属及其化合物”属于必修课程内容,这部分知识的学习一般放在高中第一学年的学习中。高中一年级的学生抽象思维能力和问题解决能力都处在发展时期,该部分知识的学习对高一年级的学生而言具有一定的难度。在设计型学习（DBL）理念的指导下,以学习“非金属及其化合物”知识作为教学实践活动,设计包含“课前预习”、“任务-解决”型探究式课堂教学、“课后评价”为一体的“三环九步教学法”。为检测教学设计的有效性,挑选重点班级、平行班级各两组,一组作为施行“三环九步教学法”的实验组,一组采用传统的方式进行教学作为参照组,在教学实践前后采用量表测试学生的批判性思维、创新意识、合作意识,同时针对重点班与平行班的学习能力差异,设计两组难度对应的试卷,在教学实践前后进行测试,并对结果进行了统计分析。实践研究结果表明:基于设计型学习（DBL）的教学设计能够营造良好的学习氛围,对提高学生批判性思维、创新意识、合作意识具有积极影响。以预习测试学案为学习任务设计前提的“三环九步教学法”可以提高课堂教学设计的针对性,进而可以有效提高课堂教学质量。