伴隨著《普通高中化學課程標準》（修訂版）的頒布，以發(fā)展學生化學學科素養(yǎng)為標志的新一輪基礎(chǔ)化學課程與教學改革正式啟動。
　　發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)，開展“素養(yǎng)為本”的化學課堂教學，對化學教師提出了新的挑戰(zhàn)。為此，“課標”（修訂版）中明確提出中學教師應“增進化學學科理解”“提高化學學科理解能力”。
　　物質(zhì)結(jié)構(gòu)學科理解是指教師對物質(zhì)結(jié)構(gòu)學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認識。它不僅僅只是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的理解，還包括對具有物質(zhì)結(jié)構(gòu)學科特質(zhì)的抽象思維方式和各種模型化（包括數(shù)學的、物理的和空間結(jié)構(gòu)的）思想的理解。其理解的程度不是停留在原子、分子尺度層面上對物質(zhì)間相互作用的特征進行淺表性的、散點式的解讀，而是深入原子、分子內(nèi)部的電子層次，基于電子運動的“波粒二象性”本質(zhì)屬性，對物質(zhì)間相互作用的微觀機理做出本原性的解釋，并加以結(jié)構(gòu)化的統(tǒng)整。從而，系統(tǒng)明晰物質(zhì)結(jié)構(gòu)乃至整個化學學科關(guān)于諸如一個原子是否有能力與其他原子或基團相結(jié)合、可以與幾個原子或基團相結(jié)合、原子間以什么樣的空間排布相連接等學科核心問題。
　　編寫《化學學科理解系列叢書》的目的之一，是搭建中學化學學科知識與大學化學學科知識之間的橋梁。它既不是大學化學學科知識的簡單重復，也不是中學化學學科知識的簡單解答，而是從中學化學教師發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的需要出發(fā)，對化學學科知識及其認識方式和方法從本原上進行重新統(tǒng)整。為此，課題組在充分研討的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地抽提出關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)等學科領(lǐng)域的學科核心視角和核心概念的認識模型。
　　在針對性和創(chuàng)造性原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合“有用”“好用”和“管用”的指導思想，在物質(zhì)結(jié)構(gòu)學科理解內(nèi)容的選擇和組織上，依照人們認識物質(zhì)世界的系統(tǒng)層次，沿著軌道重疊和空間結(jié)構(gòu)兩條發(fā)展主線，以五個主題模塊形式呈現(xiàn)：
　　第一章 化學微觀視角是如何形成的
　　第二章 軌道思想是如何建構(gòu)的
　　第三章 元素周期律的微觀本質(zhì)是如何揭示的
　　第四章 化學粒子間相互作用的軌道重疊思想是如何體現(xiàn)的
　　第五章 晶體是如何解構(gòu)的
　　其中第一、二章分別給出了認識視角和認識思路，二者結(jié)合在上位給出了物質(zhì)結(jié)構(gòu)學科的思維方式。第三、四、五章是運用給出的思維方式解決原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)中的問題，具體問題的載體是中學化學中重要的學科思想主題。原子結(jié)構(gòu)的核心主題選擇的是元素周期律，歷史中元素周期律本質(zhì)的逐步揭示和認識對應著量子化學理論的發(fā)展和應用。分子結(jié)構(gòu)的核心主題選擇的是粒子間的相互作用，將粒子間的相互作用運用“軌道重疊思想”打通并統(tǒng)一。晶體結(jié)構(gòu)的核心主題選擇的是粒子有序聚集所產(chǎn)生的對稱性，對于粒子在晶體中為什么和如何有序聚集進行本原性解釋。由此發(fā)掘的辯證邏輯是物質(zhì)系統(tǒng)向認識系統(tǒng)的反饋，為讀者提供知識遷移的情境，展現(xiàn)多角度的透視，引發(fā)多方位的思索，促動讀者自主完成知識建構(gòu)，自覺地以多維立體交叉思維代替簡單的線性因果聯(lián)想。