基础教育课程改革已十年有余，但化学课堂教学效果并不理想，学生学习负担过重问题并没有得到真正解决。认知负荷理论探讨工作记忆与长时记忆的关系及其对复杂学习与问题解决的影响，为教学研究提供了新的理论框架，其研究成果主要集中于从学习材料、学习内容呈现等方面来促进学习者的学习。因此，运用认知负荷理论考察化学课堂教学，可以发现课堂教学中的问题，探查问题产生的原因,改善化学课堂教学。首先，运用文献法、比较法与分析法综述国内外认知负荷理论的发展及现状，初步探查课堂教学中的问题，构建课堂教学研究模型。其次，运用调查法研究学生对当前化学课堂教学现状的态度，结果发现：不同年级学生群体间内在认知负荷、外在认知负荷与相关认知负荷方面存在差异；内在认知负荷差异显著且随着年级升高而逐渐增大，外在认知负荷与相关认知负荷差异不显著且随年级的升高而逐渐降低。再次，运用访谈法了解中学化学教师对化学学习及化学教学现状的看法，并对访谈结果进行分析比较，结果发现：虽然教师认为学生学习内容过多，学习时间少、负担重，但仍会从考试而非促进学生理解的角度增加大量学习内容；教师基本上按照教科书上的内容编排顺序进行讲解，很少进行调整；教师普遍认为化学用语、概念与计算等学习效果差；教师比较重视PPT等多媒体课件的使用，不重视板书，不能熟练使用新型教学媒体。最后，借鉴弗兰德斯互动分析分类体系编制课堂观察记录表，运用观察法考察化学课堂教学，结果发现：教师讲授的内容与教科书基本一致，讲解顺序与重难点存在差异；概念教学薄弱、缺乏样例支持；板书与PPT的设计与使用不充分；练习数量少、归纳总结少。因此，本论文从多媒体使用、教学内容处理、问题设计、教科书使用等方面提出促进有效化学课堂教学的建议。