模型认知是重要的核心素养,是反应事物本质属性和各关键要素关系的思维过程。此思维过程能帮助学生解释化学现象,揭示现象背后的本质与规律,为解决类似问题提供范式。因此,研究促进学生模型认知能力的发展就显得很有意义。本论文通过实证研究,探究本文中构建的教学设计模式能否发展学生模型认知能力。采用文献法,对国内外文献进行梳理,了解促进学生模型认知能力形成的研究现状;采用问卷调查法,调查高一新生模型认知能力的发展水平。依据布鲁姆教育目标分类学的理论和课程标准对模型认知能力四个水平的界定,构建促进学生模型认知能力发展的教学设计模式。该模式以知道模型、理解模型、应用模型、分析模型、评价模型和创造模型六个认知过程维度为教学环节。使用该教学设计模式进行教学设计,并实施教学。实施教学后,编制后测试卷,编制的试题是关于“原子的结构”、“氯碱工业”、“共价键”和“化学变化中的能量变化”这四部分内容。以这几节内容具体的知识为载体,旨在编制测评学生不同模型认知水平的题目,并进行测量。然后收集实验班和对照班学生模型认知能力发展水平的测量数据,并通过SPSS21对数据进行分析,得到分析结果。同时,为了进一步验证实验结果,还对学生进行了访谈。在实验班和对照班各随机抽取三名学生,了解该教学设计模式对学生模型认知能力发展水平的影响。得到的结论如下:首先,促进学生模型认知发展的教学设计对发展学生模型认知能力是有效的。为了促进学生模型认知能力的发展,以布鲁姆的教育目标分类学中的六个认知过程维度为教学环节,进行教学设计。将构建好的教学设计方案进行实施。实施结果表明:实验班学生模型认知能力的水平明显高于对照班学生模型认知能力的水平。因此,基于模型认知四个水平和布鲁姆教学目标认知过程六个维度设计的教学设计是有效的。其次,明确模型认知能力四个水平的具体内涵与教学内容的联系。通过分析模型认知能力四个水平的具体要求,将其与认知目标分类理论联系起来。对“原子的结构”、“氯碱工业”、“共价键”和“化学变化中的能量变化”进行教学设计,根据每一节课的特点,使用不同的具体的认知过程促进学生模型认知能力的发展。同时,明确了针对不同课题,使用不同的认知过程促进学生模型认知各个水平的发展。再次,通过对学生进行问卷调查,发现高一新生模型认知能力都有一定的发展,但是发展的水平还不高。说明提高学生模型认知能力还是教师教学过程中的重要任务。最后,发展学生模型认知能力时,也能促进教师专业素养的提升。教师为了促进学生模型认知能力的发展,对将要学习的内容进行教学设计前,必须先深入理解模型认知四个水平的具体内涵。通过这个过程,教师也提升了自己的专业素养。