理解科学本质作为科学素养的一个重要组成成分，已经越来越受到世界各国科学教育界的重视，我国新颁布的科学课程标准中也将体现科学本质作为新课程的基本理念。科学本质教育的重要性不容置疑，让学生通过化学学习发展对科学本质的认识也是化学教育中一个重要目标。本研究的核心研究问题就是：如何在中学化学教学中进行教学设计，以发展中学生的科学本质认识？围绕着这个核心问题，本研究试图以初中化学为例探讨基于科学本质认识发展的中学化学教学设计。首先根据初中化学内容的特点，将已有研究中的科学本质内容分为科学知识的本质、科学探究的本质以及科学、技术与社会的关系这三个方面；然后初步建构出进行基于科学本质认识的教学设计的模型：通过分析教学内容的科学本质教学价值以及学生的已有认识水平得到该内容的科学本质目标，然后通过教学问题的设置、教学情景的设置、学习活动的设置和教师显性语言的表述来实现科学本质目标，最后实施设计并进行基于科学本质的教学反思；在初步模型的指导下，研究选取了原子的构成、质量守恒定律及酸和碱的反应为案例进行实证研究，将教学设计应用于课堂实践，并通过基于教学内容的科学本质认识问卷对学生进行测查了解其认识变化，从而验证教学设计的可行性及效果。研究结果显示，通过研究者对三个案例的教学设计干涉，学生对科学知识的暂定性、观察和推论的关系、科学知识负载理论、科学探究的过程以及科学探究中的证据的认识有了一定的发展。在对教学和研究进行反思的基础上，也总结了在中学教学中影响学生科学本质认识发展的因素，并对教学设计过程中教学目标的制定、教学内容的选择、教学策略的使用、教学反思的内容以及对学生科学本质认识水平的评价给出了建议。