新时代的到来对人类提出了更高的素质要求,同时也对人才培养提出了新的质量要求,其中建模能力的培养成为全球教育界关注的热点。国内重点培养学生的全方位发展,化学学科则体现在化学核心素养的培养上,其中对模型认知、化学建模能力的培养也极为重视,由此可见,有关学生化学建模能力的差异性研究显得十分重要。本文通过梳理国内外有关化学建模、化学建模能力的相关文献发现,不论国内还是国外的相关研究,其研究方法大部分是纸笔测试法、问卷法和访谈法等,检索并整理归纳更多有关“能力、差异性”的文献发现,研究方法可以更加客观和新颖,于是本文采用眼动追踪技术,并用口语报告法进行补充研究,将质性和量性研究相结合,更加客观全面地分析学生的化学建模能力的差异。论文主要有以下几个部分:第一部分,绪论。该部分主要分析了建模、建模能力的培养、所选研究内容的重要性等相关研究背景,并梳理了国内外有关化学建模、化学建模能力的研究现状,并对其从不同的角度进行了述评,如:研究对象、研究内容、研究方法,接着阐述了本文的主要研究设计框架、理论意义、实践意义。第二部分:研究基础与概念界定。该部分主要厘清本文的研究基础和界定相关概念。首先对相关理论基础进行阐述,并与本文的研究对象进行联系,梳理总结之前学者的工作,对本文的相关概念进行界定。第三部分:实验材料编制。该部分介绍了本文实验材料的编制过程,首先由笔者根据研究目的和研究内容编制“化学反应与能量”测试题初稿,之后邀请3位一线教师对“化学反应与能量”测试题初稿进行审阅评估并提出相关修改意见,根据专家意见对“化学反应与能量”测试题初稿进行修改后,选取Z市Z重点中学高二年级重点班（58人）和一个平行班（59人）进行施测,回收数据后采用Rasch模型的Winsteps4.3.2软件对数据进行处理分析,最终选择出6道眼动测试题。该部分还简单介绍了认知负荷的测试工具,即PAAS认知负荷自主评价量表。第四部分:实证研究。本研究采用眼动追踪技术与口语报告结合的方式对30名不同学业水平的学生进行3（学业水平）*3（模型类型）两因素混合实验,其中组间变量为学业水平（性别）;组内变量为模型类型,具体分为图表模型、符号模型和代数模型;因变量为眼动数据,通过眼动追踪技术和口语报告记录不同学业水平学生在建模时的眼动数据和思维过程,以此来分析不同学业水平学生在“化学反应与能量”这部分知识体系建模过程中,其建模能力的差异。第五部分:实验数据整理与分析。通过分析不同学业水平和不同性别学生在建立不同类型的模型时的眼动数据、眼动轨迹图、眼动热点图、口语报告及PAAS认知负荷自主评价量表的差异,来总结出不同学生的化学建模能力差异。第六部分:研究总结。研究结论:对于3种不同类型的模型的建立,（1）学优生能够及时表征化学问题,并抓住问题解决的关键信息,根据题目所给信息进行信息加工,建立合适的化学模型;能够对部分化学模型（如符号模型和代数模型）构建过程进行反思并作出相应完善及修正;能够准确建立起化学问题与模型之间的关系并运用其解决问题;（2）学中生能够较及时表征化学问题,并抓住问题解决的关键信息,根据题目所给信息进行信息加工,建立合适的化学模型;能够对部分化学模型（如符号模型和代数模型）构建过程进行反思并作出相应完善及修正;能够较准确建立起化学问题与模型之间的关系并运用其解决问题;（3）学困生不能够较及时表征化学问题,能抓住问题解决的关键信息,但对信息加工不深,甚至放弃建模,不能根据题目所给信息进行信息加工从而不能建立合适的化学模型;能够对少部分化学模型（如符号模型）构建过程进行反思并作出相应完善及修正;不能够准确建立起化学问题与模型之间的关系并运用其解决问题;（4）同一学业水平的学生在建立不同类型的模型时,其模型建构能力、模型检验能力、模型应用能力均存在不同程度的差异。其中学生最擅长建立符号模型,最不擅长建立代数模型,图表模型处于二者之间;（5）对于3种不同类型的模型的建立,男生和女生并无显著差异,只是从均值图可以得知,男生的信息加工速度略快于女生,认知负荷略小于女生。研究启示:（1）注重模型教学,提高学生建模意识;（2）注重反思教学,提高学生模型检验能力;（3）改善学生知识结构,注重学生模型应用能力的培养;（4）加强培养学生建立代数模型的建模能力;（5）培养学生积极解题态度。