行为主义学习理论,是美国心理学家华生在二十世纪初创立的,是主要的学习流派之一。行为主义理论认为,学习是人类的思维是与外部环境相互作用的结果,行为主义学习理论在教学中的地位不容忽视。近年来,行为主义学习理论在外语等社会科学领域有一定研究,在自然科学领域基于行为主义学习理论的计算机辅助教学,行为主义学习理论与数学、地理等学科相结合的应用研究也很广泛。然而,基于行为主义学习理论开展高一化学教学设计的实证研究还较少见。因此,探索基于行为主义学习理论开展高中化学教学设计的有效性,对于改革当前化学教学方式、提高教学效率具有重要的应用价值。研究对象为湖南省长沙县第一中学高一年级两个平行班的120名学生,并随机安排其中一个班为实验班,另外的班级为对照班。研究材料为自编的《基于行为主义学习理论的高一化学教学设计》,并运用该材料对实验班进行15周的教学实践,而对照班仍采用传统的教学设计进行教学。收集他们的实验前后化学考试成绩,并采用SPSS15.0进行统计分析。结果发现：1.不同教学设计对高一学生学习化学成绩的影响存在显著差异,且基于行为主义学习理论的化学教学设计的教学能有效提高学生的化学成绩。2.基于行为主义学习理论的教学设计的实践效果与传统教学设计的教学效果之间不存在显著的性别差异。3.基于行为主义学习理论的教学设计实践效果,对不同化学基础的学生影响显著不同,且优生的化学成绩提高幅度明显优于其他学生,但差生和中等生之间的差异不显著。