教师是立教之本、兴教之源,建设新时代高素质教师队伍的关键在于教师专业化发展,教师专业知识是教师专业化发展的必要组成部分,也是支撑起教师教学的基础,其中,学科知识必然是教师专业知识的核心要素之一,有着不可忽视的地位和意义。学科知识以合理的方式储存在教师的头脑中,形成一定的认知结构。因此,本研究基于教师专业发展,通过词语联想法和树状图,对西宁市高中化学教师和化学师范生的学科认知结构进行测查,从学科知识的层次性和丰富度的角度分析被试者的认知结构现状,以高中化学教师的性别、学历、任教学校类型、毕业院校为变量因素,探究可能会影响高中化学教师认知结构的显著性因素,为完善和丰富西宁市高中化学教师及化学师范生的认知结构提供切实可行的建议。本研究选取特定领域内“原子结构”的学科知识,对40名西宁市高中化学教师和40名化学师范生的认知结构现状进行测查,研究结果显示:(1)西宁市高中化学教师在“原子结构”的学科知识领域中,对原子结构、原子核、质子、中子、电子、电子云、基态中性原子核外电子排布规则这七个关键词的含义及其相互关联的层次性把握准确,对剩余三个关键词轨道、能级、量子数的含义及其相互关系的理解则较为模糊;化学师范生对原子结构、原子核、质子、中子、电子这五个关键词的含义及其关系理解到位,对于剩余五个关键词电子云、轨道、能级、量子数、基态中性原子核外电子排布规则的含义及其关联关系的理解较为模糊。(2)西宁市高中化学教师对关键词的理解趋向于学科化、专业化,联想的词语基本在化学领域内;化学师范生对关键词的理解倾向于形象化与学术化之间,联想的词语大多来源于高中化学教材范围内。高中化学教师联想词语总数高于化学师范生,因此,高中化学教师对学科认知结构的理解在层次性和丰富度方面优于化学师范生。(3)高中化学教师的联想词总数在教龄方面存在显著性差异,即教师的教龄越长,词语联想总数越大。其联想词总数在性别、学历、任教学校类型、毕业院校方面不存在显著性差异。有关对化学教师认知结构现状的实证研究尚未在西宁市区进行,本研究为完善西宁市高中化学教师和化学师范生的认知结构,为促使教师专业化发展提供一些建议。