随着新课程改革的不断深入，教学从基于知识解析为本的模式向基于促进学生认识发展的模式转变，从具体性知识传授到核心观念建构转变。在教学研究的过程中，教师专业发展面临如下挑战：哪些内容是核心问题及核心观念？学生存在哪些思维障碍？如何促进学生的认识方式发展？如何构建学生的系统化思维？在此背景下，建构基于模型认知的教学模式显得尤为重要。
一、什么是模型认知
1. 模型认知是学科核心素养的思维核心
以化学学科为例，最新提出的化学学科核心素养包括五个维度：实验探究与创新意识、证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、科学精神与社会责任。其中，证据推理与模型认知是思维的核心。模型认知的建构过程就是学生思维模式系统化建构的过程，也是学生认识方式发展的过程。
2. 认识方式是模型认知的理论基础
认识方式包括研究对象、认识角度、认识方式类别、任务类型以及认识思路等维度，认识方式既可以静态地描述学生头脑中的知识结构及认识角度，又可以动态地描述学生的认识思路和认识路径，同时，还可以划分学生对于某一核心概念认识的层级水平。
二、模型认知在教学中的功能价值
1. 内容结构化
认识模型概括了学生解决学科问题的各个核心要素，具有重要的认识和推理功能。认识模型可以将知识结构、问题结构以及认知思维结构进行整合，将知识和能力结构化。同时，认识模型也能体现学生认识方式的差异和水平。
2. 思路外显化
认识模型可以帮助学生发现某一学科问题的核心，以不变的核心认识角度应对万变的学科实际问题。基于模型认知的教学是指将认识模型中的认识角度、认识思路和推理路径外显化，从而培养学生在解决陌生问题时主动运用认识角度进行有效推理和论证的能力；帮助教师在课堂教学中更加准确地探查学生认识方式的差异，诊断认识方式的误区。
3. 任务多样化
认识模型中任务类型的维度可以有效地指导教学实施。认识模型可以有效地指导教师系统、有层次地设计教学活动，实现教学任务多样化。基于学生的能力表现，活动任务可以选取保存、检验、鉴别、分离、制备等不同的应用性问题；驱动型任务可以选取概括关联型任务、推论预测型任务、复杂问题解决型任务等不同类型的任务，保证学生活动的系统化和层次化。
三、运用模型认知教学促进教师专业发展
教学认知能力是教師专业发展的核心力，需要教师不断建构新的认知方式，批判性地认识与反思教学系统的特性及各要素之间的联系，理解和概括学科的定理、法则和概念，洞察和把握学生的心理特点，深度了解所采用的教学策略。
1. 模型认知教学有助于提升教师对教学资源的分析能力
研究教材是“基于教材又超越教材”的过程，教师要创造性地使用资源，使教学资源更好地为促进学生的发展服务。基于模型认识教学，教师可以将教学内容整合，突破原有认识，设计实际问题情境，打通学生的能力关节。用模型解决实际问题的教学是学生从生活出发，用学科思维与方法解决实际问题，最后回归生活，符合提高学生科学素养要求的教学。
2. 模型认知教学有助于提升教师的教学设计能力
高质量的教学应该帮助学生将知识结构化，问题任务系统化，认识和解决问题思路化。模型教学是一种思路外显化的教学模式，模型中的“认识角度”可以帮助教师诊断学生的认知水平，模型中的“核心思想”可以帮助教师明确课程定位和教学目标，模型中的“研究问题”维度可以帮助教师将实际问题转化为具体的教学活动，模型中的“能力任务”维度可以帮助教师把教学活动设与学生的学科能力发展相匹配。
3. 模型认知教学有助于提升教师的教学实施能力
基于模型认知的课堂教学可以指导教师发挥其指导作用，促进教师专业发展。在课堂教学中，教师可以根据认识模型中的“任务类型”，选择合适的驱动性任务，让学生经历一系列任务的挑战。这些驱动性任务是由易到难依次递增的，学生在经历了这些活动任务的挑战后，能够逐步建立并使用模型，从而解决实际问题。
4. 模型认知教学有助于提升教师的学科素养
基于模型认知的教学模式，需要教师对于知识本身不断进行深入思考，找到能够促进学生认识发展的教学素材。教师需要不断挖掘教材和课标中的内容，将具体的知识点转变为可推理、有功能价值的思维方法。基于模型认知的教学模式需要教师不断提升自身的学科素养，更加关注学科本质。
总之，模型认知教学有助于学生形成认识角度和认识思路，有助于教师实现从知识解析为本向促进学生认识发展的跨越。
责任编辑：江丽莉