科学模型的建立在当代科学教育中占据着重要位置,是科学教学活动的关键内容。但在中学化学教学中发现学生对化学模型的理解存在较大困难,究其原因在很大程度上是由学科知识的抽象性以及学生自身建模能力不足产生的。建模活动的开展能为学生提供有意义的学习体验,但是建模过程的复杂性使得学生需要借助多种不同类型的教学情境理解模型的形成和发展过程。信息技术的发展使无法直接观察到的现象借助技术手段可视化模拟成为现实,这种可视化的认知工具在教学实践中使用,可以更好帮助学生理解抽象的学科内容。在教学实践中可以将利用信息技术创设的虚拟仿真情境与当前倡导的真实生活情境、真实实验情境进行整合形成“虚实结合学习情境”,通过实证挖掘此类教学情境中蕴含的教育价值,为建模能力的发展提供了新的契机。基于此,研究围绕“如何通过丰富、优化和完善化学学习情境,在初中化学教学实践中促进学生化学建模能力发展”这一核心问题,对以下三个问题进行讨论:问题一:虚实结合学习情境在基于建模能力发展的教学实践中如何实施?问题二:与常规课堂学习相比,虚实结合学习情境对学生化学建模能力发展的影响如何?问题三:虚实结合学习情境中学生化学建模能力是如何发展演变的?在对上述三个问题进行回答的过程中,首先对国内外有关建模和计算机模拟在的研究成果进行梳理,从对模型本质的认识出发,对建模能力的培养以及计算机模拟支持下教学的研究现状进行综合剖析。其次从情境学习理论、学习进阶和评估三角模型出发,结合文献研究对建模过程进行分析,构建化学建模能力发展进阶框架,从模型选择、模型发展、模型迁移和模型重构四个方面对化学建模能力进行能力层级划分,并对各水平层级的分析指标体系进行系统描述,此框架是后续完成以模型建立为目标的课堂教学和数据分析的基础。接着对“虚实结合学习情境”进行界定,认为它是将现实课堂中较难实现或较难体验的内容借助信息技术进行的仿真模拟,与真实有意义的教学情境相整合形成的学习情境,能够帮助学生借助“真实”的宏微观世界现象构建化学模型,理解化学反应本质规律。据此,综合建模过程与科学探究“虚实结合教学模式”进行设计,并对其教学实施与评价进行了理论层面的讨论。进而基于该教学模式,完成了科粤版九年级化学下册“第六章金属”、“第七章溶液”和“第八章常见的酸、碱、盐”三章教学内容的二次开发,以单元学习主题的方式完成教学设计,研制用于对建模效果进行评价的研究工具,并对该研究设计进行探索性研究,检验和修订教学方案与测评工具。最后,采用混合式研究的方法,对正式研究中H中学九年级四个班学生在准实验研究中的建模能力发展情况进行分析,从量化和质性的角度对前测、后测和阶段性测中学生整体上的建模能力发展情况进行阐述;同时结合三次测评结束后访谈和课堂教学过程中学生建模能力的表现情况对建模能力发展的演变过程进行讨论。研究发现:（1）基于建模过程与科学探究设计的虚实结合教学模式在促进学生化学建模能力发展过程中有显著影响,且这种影响在“模型发展”和“模型迁移”阶段更为显著,并能实现较长时间的积极作用;（2）在性别方面该教学模式对女生化学建模能力提升更为有效,虚实结合学习情境能够为学生提供可视化的微观现象呈现以及利用人机交互的方式多次多角度变化探究条件动手完成实验的条件,在女生进行建模过程中深入理解抽象、复杂教学内容方面显得更为友好;（3）学生化学建模能力发展演变研究中通过质性归纳得到不同的化学建模能力表现模式,经讨论发现实验组学生化学建模能力发展更多的是逻辑推理为主的深层次加工思维方式,对照组有部分学生依然呈现出浅层次的表象思维方式。整个研究通过实证检验了研究构建的理论框架对学生化学建模能力发展的实践价值,并从教学实践前后学生化学建模能力发展表现情况入手在对测评结果进行量化研究,对访谈内容和课堂表现进行质性分析,讨论促使建模能力发展变化的历程,验证了虚实结合学习情境及该情境中的教学模式可以对学生建模能力发展起到促进作用,从而为信息技术在化学学科中的深度融合提供一定参考。