模型方法是科学研究和化学教育中重要的思维方法,国家课程标准对模型提出了相关的教学要求和活动建议,也是突破《物质结构与性质》模块的关键。结构化学虽是高中选修模块内容,对学生认识物质性质及学科思维发展有重要意义,但内容较为抽象,学生在学习该模块时存在较多困难。因此,本研究旨在了解高中生在结构化学模块的模型应用能力的水平和特征,为教师提供该模块教学思路和优化策略,帮助学生有效学习结构化学并提升应用模型解决问题的能力。本研究在文献研究的基础上,通过问卷调查和访谈的方式了解高中生的模型应用能力的现状。结合现状及对课程标准和考试大纲的研究,确定了测评内容的范围和关键点,结合SOLO分类理论划定了模型应用能力的水平层次,构建了高中生模型应用能力水平测评框架,编制相应的能力诊断测试卷。通过该测试卷调查学生在模型应用能力上的水平和特征,以及模型应用能力在不同模型类别、不同性别、不同学业水平上的差异。测评结果表明:高三学生物质结构模型应用能力得分率为62.25%,整体呈现正态分布,大多数学生能够解决多数的模型问题。学生在各模型能力上的强弱程度为:模型预测能力>模型解释能力>模型描述能力>模型生成能力。模型描述能力主要集中在水平2,水平2与水平3之间明显断层,分化较大;模型解释能力主要集中在水平3,但高水平层次人数较少,在对模型进行高水平解释上存在困难;模型预测能力普遍较好,大多数学生处于水平3多方面因素预测阶段,在模型预测时存在预测不够全面,难发现情境问题的本质等问题;模型生成能力最为薄弱,呈现较大分化,学生处理多因素模型或抽象模型的能力较为薄弱。学生对符号模型的应用能力强于理论模型和想象模型,物质模型的应用能力最为薄弱。高中生物质结构模型应用能力不存在性别上的差异,受学生学业水平的影响。学生的模型应用能力情况与学生学业水平趋势基本相符,后进生在模型应用能力和各类模型能力上均与学优生存在显著性差异,并分析了后进生、学优生、中等生应关注的模型应用能力。根据调查结果,提出了高三学生物质结构模块的模型应用能力培养的教学建议:研读课程标准,明确教学模型;紧密结合实际应用,切合原理,培养模型预测能力和生成能力;巩固经典模型,构建比较架构,提升模型预测能力与生成能力;规范表述,重视原理,增强模型描述能力与解释能力。