由于模型和建模教学可以提高教学效率以及学生的抽象思维等特点,广大研究者们早在上个世纪就已经将其应用在物理和数学学科中了。但学者们对模型在化学学科中的应用研究还相对较少,并且这些文章的研究主要体现在建模教学,而很少涉及认知模型的构建。简单的说,认知模型就是在人类的认识活动中展现出认识的发生、发展过程,从而揭示认识的本质和规律,认知模型可以使复杂的认识活动简单化、系统化、规范化。因此对于复杂的认识活动来说,认知模型的建构更是十分必要的。那么我们知道,高中化学元素化合物知识本身具有繁杂、琐碎、易混淆等特点,是学生学习的重点和难点,同时也是一种复杂的认识活动。因此本文在高中化学元素化合物教学中探索和构建了相应的认知模型,从而帮助学生克服难点,使获得的知识系统化、结构化。本文以建构主义学习理论、学习迁移理论、结构主义教学理论等为研究的理论基础,采用了文献研究、调查研究、访谈和实验结果对比等研究方法。基于不断的探索和实践,建构了以物质类别为横坐标,反应物为纵坐标的二维坐标图的元素化合物认知模型,并在哈尔滨市某高中元素化合物知识的教学实践中运用该模型展开了教学,设计了以认知模型为导向的教学案例。在实践研究中,研究的基本假设是通过元素化合物认知模型的构建可以提高学生的学习兴趣和学习成绩等方面。本文通过调查问卷、访谈和实践研究的前测、后测等数据的采集和分析,得出如下研究结论:认知模型的构建不仅提高了学生的学习兴趣和学习成绩,还一定程度的改变了学生的学习方式。由于时间和本人的水平有限,本研究还存在如下不足:一、研究对象的数量少。二、研究的范围狭窄,只是局限在元素化合物知识,不能广泛的应用在整个化学学科中。三、模型本身的局限性,比如有些物质间的联系没有体现出来。四、模型在课堂中的应用较少。因此在此基础上,今后需要进一步研究的方向是修正认知模型,使之能够在化学学科中更全面、系统的应用。