模型认知作为化学学科核心素养的重要组成部分,是学生应通过化学学习逐渐拥有并发展的一项能力,也是当前化学教育领域研究的热点。但由于缺乏对学生模型认知能力的测查,针对提高学生模型认知能力的教学设计和教学策略往往流于形式,看不到具体的效果。在中学化学阶段,“原子结构模型”是最重要的模型之一,从初中开始就贯穿化学学习始终。通过对原子结构发展史、化学课程标准以及化学教材的分析,发现原子结构的相关知识在整个中学化学阶段采用穿插编排的方式,难度螺旋上升。据此我们认为中学生的“原子结构”模型认知能力主要分为四个水平:初中水平(学完初中阶段原子结构相关知识)、高一水平(学完必修阶段原子结构相关知识)、高二水平(学完选修《物质结构与性质》)、高三水平(经过总复习后高考所达到的水平)。在对“模型认知能力”和“原子结构”研究成果进行综述的基础上,结合2017年版《普通高中化学课程标准》相关内容要求,本研究确定了4个阶段学生“原子结构”化学模型认知能力表现水平,并根据不同水平的表现要求,设计开发了测查中学生“原子结构”模型认知能力水平量表。运用Rasch模型对应用“原子结构”模型认知能力水平量表的初测数据进行分析,对存在问题的项目进行修正后,应用此量表对4所山东省级规范化学校的320名高一学生和294名高二学生进行测查,得到能够进行大范围测查应用的正式量表。对测查结果进行分析发现,知识学习对学生“原子结构”模型认知能力发展具有促进作用,并且学校差异对学生“原子结构”模型认知能力存在影响。本研究的创新之处是:对中学生“原子结构”模型认知能力的水平进行了划分,利用划分的水平标准,基于Rasch模型开发出能够大范围测查应用的“原子结构”模型认知能力水平量表,并依据测查结果对教师的教学提出针对性的建议。